Міністерство Освіти і науки України
Одеська державна академія будівництва і архітектури
Кафедра: Водовідведення та гідравліки
Інститут інженерно - екологічних систем
Кафедра: Водовідведення та гідравліки
Розрахунково - графічна робота
За Інженерної гідравліці
«Розрахунок перепаду з водобійні колодязем»
Виконав студент гр. ГС - 435
Охрімовецька А.
Викладач: Ісмаїлова Н. П.
Одеса - 2 014
Розрахунок перепаду з водобійні колодязем
Завдання.
Дано:
Штучний канал з каменю прямокутного перерізу;
Витрати води в каналі - Q=50 м3/с;
Ширина каналу - b=9 м;
Ухил дна каналу - i=0,0005.
Потрібно: Виконати гідравлічний розрахунок одноступінчатого перепаду висотою Р=1,5 м, необхідність влаштування якого викликано різким зміною відміток поверхні землі на шляху каналу.
Основною метою гідравлічного розрахунку сполучення споруди (одноступінчатого перепаду) є визначення характеру сполучення бьефов за нею, що обумовлено необхідністю уникнути механічного руйнування конструкцій споруди. Для цього, у разі, якщо відповідним розрахунком буде встановлена ??така форма сполучення бьефов, як відігнаний гідравлічний стрибок, потрібно запроектувати водобійні споруда (водобійні колодязь).
Визначення характеру сполучення бьефов.
Для встановлення характеру сполучення бьефов необхідно визначити: гідравлічний перепад канал
Нормальну глибину в каналі;
Критичну глибину в каналі перед перепадом;
Сполучення глибини.
Визначення нормальної глибини - h0:
- площа живого перерізу при нормальній глибині визначаємо за формулою (м2):
- ширина потоку, (за завданням).
- коефіцієнт Шезі (швидкісний множник), визначається за формулою М.М. Павловського:
- коефіцієнт шорсткості, щодо каналу з каменю, (визначаємо з п. 1);
- гідравлічний радіус, визначається за формулою (м):
- змочений периметр, визначається за формулою:
- ширина потоку, (за завданням).
- при попередніх розрахунків (за Майнінг) приймається:;
- ухил дна каналу, (за завданням);
Для визначення нормальної глибини води в каналі h0 скористаємося графоаналітичним методом. За для цього, задаючись декількома довільними значеннями h1, h2, h3, ..., hn визначимо (по вище наведеним залежностями) відповідні значення Q1, Q2, Q3, ..., Qn.
Визначаємо нормальну глибину потоку методом підбору в табличній формі:
№Нормальная глибина, м.Площадь живого перерізу, м2.Смоченний периметр .Гідрав.радіус, м.Коеф. Шезі Витрата, м3/с.Расход ,м3/с.119110,820,0274,395021,513,5121,130,0278,453218131,380,0381,2142,522,5141,610,0383,255327151,800,0384,84
За отриманими даними будуємо графік залежності Q=f (h):
Нормальну глибину приймаємо:
Визначення критичної глибини - hкр в підвідному каналі перед перепадом.
По каналах прямокутного перерізу з малим ухилом дна (i? 0,1), критичну глибину можна визначити за формулою:
де - витрати води в каналі Q=50 м3/с, (за завданням);
?- Коефіцієнт Каріоліса (кінетичної енергії), приймаємо? =1,1; - прискорення вільного падіння, g=9,81 м/с2;
- ширина потоку, (за завданням).
Визначаємо критичну глибину, по заданій формулі:
Визначення сполучених глибин.
(глибина в стиснутому перерізі) і
(роздільна глибина, яка має однакову прижковую функцію с).
Глибину в стиснутому перерізі перепаду в прямокутному каналі знаходимо за допомогою формули:
шляхом вирішення даного рівняння щодо:
де - питома енергія верхнього б'єфу, м .;
Р - висота перепаду, Р=1,7 м. (за завданням);
