5.2 Расчет сбросных расходов по методу д.И. Кочерина

Сбросные сооружения рассчитывают на пропуск максимального расхода обеспеченностью Р=1% ( ) для гидротехнических сооружений IV класса .

На основе технико-экономических расчетов объем форсировки, предназначенный для снижения максимальных расходов половодья (паводка) , устанавливается в зависимости от класса сооружений . Экономически наивыгодной является высота слоя форсировки h_ф = 0,2 3,0 м , а для сооружений IV класса - h_ф=0,21,5 м.

Для расчета сбросных расходов и установления параметров сбросного сооружений необходимо иметь:

1) расчетный гидрограф половодья (паводка);

2) тип водосбросного сооружения – водослив;

3) батиграфическую кривую.

Для определения объема форсировки (V_ФО) принимаем высоту слоя форсировки h_ф = 1,5 м и вычисляем  ФПУ:

ФПУ = НПУ + h_ф = 87,5 + 1,5 = 89,0 м, затем по батиграфической кривой снимаем V_ФПУ = 18,0 м³ 10⁶.

Определяем

Максимальный сбросной расход определяется по зависимости:

(41)

По формуле Д.И. Кочерина вычисляется максимальный сбросной расход:

. (42)

5.3 Определение ширины водослива

По методу Д.И. Кочерина водосбросное сооружение принимается в виде одиночного водослива без затворов с  НПУ на пороге (схема).

Ширина водослива определяется из уравнения расхода воды через водослив:

, (43)

где m =0,30 - коэффициент расхода водослива.

Вычисленная ширина является предварительной, окончательная выбирается из стандартных значений ширин в соответствии со СНиП 2.06.01-86.

Таблица 5.1 – Стандартная ширина водослива

«b» , м	0,4-1,0	1,25-1,5	2,0-5,0	6,0-8,0	10-20	20-24	24-30
∆ h, м	0,2	0,25	0,5	1,0	2,0	4,0	6,0

Так как ширина водослива составляет часть фронта бетонных сооружений гидроузла, то найденную ширину следует принять =30,0 м.

При такой ширине водослива =30,0 м уточняется сбросной расход:

. (44)

Остальная часть сбросного расхода равна

=162,0 - 72,73= 89,27 м³/ с должна быть пропущена через дополнительные сбросные отверстия, перекрываемые затворами. При этом соблюдение графиков сбросных расходов достигается соответствующим открытием затворов. В случае, если b 30 м принимается стандартная ширина b по таблице 5.1.

Объем форсировки уточняется по формуле

V_ФПУ= V_МО+V_плз^’+V_ФО; где V_ПЛН = V_МО+V_плз^’.

Затем по батиграфической кривой определяется ФПУ и вычисляется высота слоя форсировки .

Продолжительность сброса максимального стока равна в сутках

На гидрографе половодья строится график сбросных расходов. (рис. 5.1)

_{Qmax 1% = 180 м}³_/с

Q, м³/c

180 Т = 20 сут , t_сп / t_п = 2 / 1, t_сп / t_п = 12 / 8

Q_сбр^’ Q_сбр ⁼ 162 м³/с,

160

W_п1% = 154,8 м³

140

120

100 V_ФО

80

60

40

20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 t,сут

t₀ tП=8,0 t₁ tСП=12 Т Т_сбр

T=20,0

Т_сбр=21,0

Рисунок 5.1 - Гидрограф половодья и график сбросных расходов р.Казенный Торец с.Райское, F = 936 м³/с

На гидрографе половодья строится график сбросных расходов за период t₀ – t₁ будет происходить наполнение водохранилища выше отметки НПУ до объема V_фо, а затем за период t₁ – Т_сбр будет произведен сброс V_фо