Гидравлический расчет узла гидротехнических сооружений — страница 2

канала Равномерное движение жидкости, т.е. движение, при котором средние скорости v, площади живых сечений ω и глубины h по длине потока остаются неизменными, наблюдается в искусственных призматических руслах (каналах), имеющих большую протяженность. Основная расчетная формула для равномерного движения жидкости – формула Шези: C – коэффициент Шези: n – коэффициент шероховатости. Для плотного лесса n = 0,02 Наиболее

распространенной формой сечения канала является трапецеидальная. B m =1,5 h b Определение размеров поперечного сечения m Определение размеров поперечного сечения сводится к определению ширины по дну и глубины наполнения по заданным параметрам (расход Q, уклон i, коэффициенты шероховатости n и заложения откосов m). При расчетах используется рациональное соотношение β между шириной канала по дну и глубиной наполнения. Решив это

уравнение найдем: h=1,25 м b=3,38h=4,23 м. Решив это уравнение найдем: h=1,72 м ω=1,5h2+4,23h=11,68м2. Изменяем уклон дна, для этого в начале канала сделаем одноступенчатый перепад. i=0,00015 Решив это уравнение найдем: h=1,5 м b=3,38h=5,1 м. Решив это уравнение найдем: h=2,06 м ω=1,5h2+5,1h=16,81м2. Решив это уравнение найдем: h=1,29 м ω=1,5h2+5,1h=9,04 м2 R=0,93 м. 1.2 Расчет канала гидравлически наивыгоднейшего сечения Гидравлически наивыгоднейшее сечение – такое, у

которого при заданных ω, i расход Q оказывается максимальным. Решив это уравнение найдем: h=3,01 м b=0,61h=1,84 м. 1.3 Определение нормальных глубин для заданных расходов Qmin, Q, Qmax и построение кривой Q=f(h) i=0,00015 Вычисления удобно свести в таблицу: h, м м3/с Q, м3/с 0 0 0,5 1,0037 1 3,3392 1,5 6,9297 2 11,847 2,5 18,188 3 26,059 3,5 35,566 4 46,814 4,5 59,907 5 74,946 По графику можно определить нормальные глубины для заданных расходов. 1.4 Определение типа и построение кривой свободной

поверхности При проведении гидравлических расчетов неравномерного движения, например, при расчете кривых свободной поверхности, сопряжении бьефов, необходимо знать критическую глубину hкр. Критическая глубина соответствует минимуму удельной энергии сечения и в общем случае определяется из уравнения: α ≈1 Решив это уравнение найдем: Критический уклон найдем по формуле: – обычный канал. Тип кривой аI, кривая подпора.

Построение кривой свободной поверхности: 1 2 N h1 h2 K h0 N l K 1 2 – относительные глубины – средняя кинетичность потока φ(η) – определяется в зависимости от гидравлического показателя русла X и относительной глубины. Определение: h1=1,5 м h2=2,06 м С1=50,4 C2=52,3 B1=9,57 м B2=11,25 м χ1=10,5 м χ2=12,5 м Гидравлический показатель русла: Задаемся: h1=1,79 м h2=1,2 h0=1,8 м, тогда , φ(η1)=0,312 φ(η2)=0,301 Вычисления удобно свести в таблицу: № H2 H3 η1 η2 X φ(η1) φ(η2) l 0