- •1.Гидравлический расчет деривационного канала
- •Гидравлический расчет деривационного канала в условиях неравномерного движения.
- •2. Гидравлический расчет холостого сброса открытой деривации в виде быстротока.
- •2.1. Расчет входной части быстротока.
- •2.3. Расчет водоската быстротока.
- •2.3. Расчет аэрации потока на водоскате быстротока.
- •2.3. Устойчивость потока на быстротоке.
- •2.5. Расчет выходной части быстротока.
2.3. Расчет водоската быстротока.
Уклон дна водоската быстротока определяется по формуле:
,
(2.8)
iв=![]()
Расчет начинается с определения типа кривой свободной поверхности потока на водоскате быстротока, для чего необходимо определить нормальную глубину в пределах водоската h0в , и критический уклон iкр .
Величина критического уклона определяется по формуле:
(2,9)
Поскольку поперечное сечение водоската принимается прямоугольным, то
Ширина канала понизу постоянна и равна ширине канала поверху b=bкр=const;
Площадь
поперечного сечения водослива:
;
Смоченный
периметр:
;
Гидравлический
радиус:
;
Коэффициент
Шези:
;
![]()
![]()
![]()
;
Критический уклон равен:
.
Нормальная глубина может быть найдена графо – аналитическим способом, который описан в пункте 1.1. Расчет сведен в таблицу 2.1.
|
Таблица 2.1.: К построению графика Q=f(h) |
||||||
|
h,м |
ω, м2 |
χ,м |
R,м |
с, м0,5/с |
k, м3/c |
Q, м3/с |
|
0,1 |
1,000 |
10,200 |
0,098 |
39,944 |
12,507 |
8,398 |
|
0,2 |
2,000 |
10,400 |
0,192 |
44,691 |
39,196 |
26,318 |
|
0,3 |
3,000 |
10,600 |
0,283 |
47,664 |
76,070 |
51,077 |
|
0,4 |
4,000 |
10,800 |
0,370 |
49,849 |
121,349 |
81,478 |
|
0,5 |
5,000 |
11,000 |
0,455 |
51,580 |
173,876 |
116,747 |
|
Qвод= |
12 м3/с |
|
b= |
10 м |
|
n= |
0,017 |
|
i= |
0,45083 |
|
L= |
240 м |
Далее решается
вопрос о типе кривой свободной поверхности,
которая устанавливается на водоскате,
для чего используются вычисленные
значения
0,54
м, h0в=0,125
м, iкр=0,0038,
id=0.45083
.
Т.к. iв
, и
, то на водоскате устанавливается кривая
спада типа .
Расчет кривой свободной поверхности на водоскате выполняется методом, основанный на показательном законе ( метод Б.А. Бахметева).
Определяется гидравлический показатель русла x по формуле:
(2.10)
где kср – среднее значение модуля расхода, м3/с:
;
Расчет сведен в таблицу 2.2.
Глубина на изгибе быстротока hизг ( входное сечение водоската) назначается в зависимости от соотношения между hкр и h0в на водоскате.
Т.к. h0в
( 0,125
, то
.
hизг=0,378 м.
для определения расстояния между сечением изгиба дна и сечением, где глубина потока равна критической hкр , следует воспользоваться специальным графиком. По графику l1=2,268 м.
Длина кривой спада Lк.с. , т.е. длина водоската при уклоне его дна iв , необходимая для того, чтобы в его пределах установилась нормальная глубина h0в . Для этого необходимо воспользоваться уравнением:
, (2.11)
где
;
, т.к. считается , что равномерное движение
на водоскате уже имеет место при глубине
h=![]()
Величина параметра
кинетичности потока
определяется по формуле:
(2.12)
где
;
.
Значения
и
вычисляются по найденному значению h0в
, величины скр
и χкр
вычислены ранее .
Значение функций
и
при i0в
определяются по таблицам , соответствующим
найденному значению гидравлического
показателя русла x
( справочник Киселева).
;
;
с0=41,424
;
;![]()
;
м ;
Гидравлический показатель русла x равняется:
x=![]()
Значение функций
и
при i0в
определяются по таблицам , соответствующим
найденному значению гидравлического
показателя русла x
( справочник Киселева).
Для нахождения
функции
при
значениях гидравлического показателя
x,
для которых нет таблиц, следует
пользоваться линейной интерполяцией.
Если данное значение показателя x
лежит в пределах
, причем для значений показателя x=a
и x=b
имеются таблицы, то искомое значение
функции
вычисляется
по формуле:
(2.13)
![]()
![]()
Длина кривой
спада
равняется:
![]()
Сравнивая
полученную величину
с реальной длиной водоската Lв
, можно столкнуться с двумя ситуациями:
а) если
, то на водоскате устанавливается
равномерное движение с глубиной h0в
, которая сохраняется на оставшейся
части быстротока, как это показано на
рисунке 2.
б) если
, то в конце водоската устанавливается
глубина
.
В данной курсовой
работе ![]()
Расчет кривой спада на водоскате быстротока ведется по уравнению:
, (2.14)
Расчет заканчивается:
- если
, глубина h
уменьшается до (1,05
1,1)
;
- если
, суммарная длина
достигнет
Lв
;
В данной курсовой
работе
следовательно
расчет заканчивается если глубина h
уменьшается до (1,05
1,1)
.
Расчет сведен в таблицу 2.3 .
