Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

V.3. Расчет водобойного колодца и водобойной стенки




Читайте также:
  1. A) Расчет мощности радиопомехи на входе РПМ.
  2. V.4. Расчет быстротоков
  3. Аккредитивная форма расчетов
  4. Алгоритм поверочного расчета на усталость
  5. Алгоритм проектировочного расчета
  6. Алгоритм расчета индивидуального индекса
  7. Алгоритмы расчета показателей экономической эффективности проектов.
  8. Анализ основных статей и расчетных показателей бухгалтерского баланса
  9. Аналитически-расчетный.
  10. Аналитический учет расчетов с персоналом по оплате труда.
  11. Б. Расчет норм выработки на ручные работы

.

 

 

 
 

 


V.1

 
 
(V.2)


V
 

(V.2)

 

 

(V.3) (V.4)

???
V.4

(V.6)

 

 


 

 

V.2. Виды сопряжения бьефов

 

Сопряжение бьефов происходит в потоке обычно ниже водослив­ной плотины или в конце лотков с большим уклоном (быстротоков), где после падения с большой высоты поток приобретает большую скорость течения и имеет очень малую глубину, называемую иногда сжатой глубиной Лс.

Переход от бурного состояния потока с глубиной hc=h' < hK к спокойному состоянию с глубиной h" > hK происходит всегда с помощью прыжка.

Бурный поток, образующийся после перелива через плотину, перепад и в конце быстротока, обладает значительным запасом ки­нетической энергии, которая может разрушать русло.

Чтобы предохранить русло от разрушения, его приходится укреплять до того места, где бурный поток с помощью прыжка переходит в спокойный поток с небольшими скоростями течения. Изучению структуры прыжка отечественные ученые уделяли много внимания.

a)

Рис. V.4.

В прыжке обычно возникает поверхностный водоворот (валец) с обратными поверхностными скоростями. Форма этого вальца очень разнообразна. На циркуляцию потока в этом вальце и на все­возможные трения в прыжке теряется большое количество энергии, величина которой, по опытным данным, достигает 64—67% общего количества энергии в потоке перед прыжком. В зависимости от соотношения сопряженных глубин, а также от соотношения сопряженной глубины h" и бытовой глубины нижнего бьефа t образуется несколько видов сопряжения бьефов.

1. Отогнанный прыжок (h" > t) (рис. V.4 a). Если глу­бина h", сопряженная с наименьшей глубиной h'=hc (называемой иногда сжатой глубиной), образующейся у подножия водослива или после истечения из-под щита, оказывается больше, чем бытовая глубина в нижнем бьефе t, образуется отогнанный прыжок. В этом случае от сжатой глубины hc образуется кривая подпора до глу­бины h', сопряженной с глубиной h" — t, и образование прыжка в потоке переносится вниз от сжатой глубины на расстояние /, не­обходимое для размещения на этом расстоянии кривой подпора от глубины hc до глубины h', сопряженной с h" = t. Этот вид сопряже­ния бьефов носит название отогнанного прыжка. Так как отгон прыжка вызывает необходимость дополнительного крепления русла по длине кривой подпора, то этот вид сопряжения бьефов является невыгодным и его стараются избегать в гидротехнической практике.



2. Нормальный прыжок (h" = t) (рис. V.4 б). Сопряжен­ная со сжатой глубиной hc = h' глубина h" равна бытовой глубине нижнего бьефа t. В этом случае прыжок образуется непосредст­венно за сжатой глубиной hc. Этот вид прыжка безопасен для гид­ротехнических сооружений, однако он является неустойчивым и мо­жет перейти в отогнанный прыжок.

3. Затопленный, или надвинутый, прыжок (h"<t) (рис. V.4 в). Сопряженная со сжатой глубиной глубина h" меньше глубины нижнего бьефа t. В этом случае прыжок придвинется к во­досливной стенке (плотине) или к концу быстротока и затопит створ со сжатой глубиной hc. Этот вид сопряжения бьефа является наибо­лее безопасным для работы гидротехнических сооружений и по­этому его всегда стараются получить при работе гидросооружений.

4. Прыжок-волна. Если разность сопряженных глубин

или , то прыжок при сопряжении бьефов не образуется, а сопряжение происходит с помощью ряда отдельных небольших, постепенно затухающих волн, называемых «пры­жок-волна».

 

Чтобы предупредить образование отогнанного прыжка в нижнем бьефе плотин или перепадов, устраивают так называемые водобой­ные колодцы (рис. V.5 а), образуемые углублением в дне, или во­добойные стенки (рис. 10.5 б).

Сжатая глубина в нижнем бьефе hc может быть определена из уравнения Бернулли, составленного для сечения 0—0 перед пло­тиной или перепадом и сечения 1–1, где находится сжатая глубина:

(V.7)

 
 

 


 

 
 
Рис. V.5.

 


Очевидно, искомое значение будет удовлетворять равенству . Приводим таблицу значений коэффициента (табл. V.1).

       
 
 
   
(V.9)  

 

 


 

       
   
Таблица V.1
 
 

 


гнанного прыжка. Вычислив , Перес-

Рис. V.6

бины h".

Вводя некоторый коэффициент запаса на обеспечение за­топления σ= 1,05-И,10, можно это условие записать так:

 
 

 

 


где Н1 – напор на водобойной стенке. Водобойная стенка рассчитывается как незатопленный водослив практического профиля. Напор определяется из уравнения , где коэффициент расхода =0.42 (см. ниже раздел, посвященный водосливам).

Все рассмотренные случаи гашения энергии с помощью водобой­ного колодца или водобойной стенки являются примерами так назы­ваемого донного режима, при котором донные скорости в эпюре распределения скоростей по высоте преобладают над поверхност­ными (рис. V.6, б).

 

 

Для предохранения от размыва русел и уменьшения длины крепления стараются в потоке ниже плотины получить так называе­мый поверхностный режим, характеризующийся преобладанием по­верхностных скоростей над донными (рис. V.6 аи в).

Такой поверхностный режим получается в нижнем бьефе соору­жения, осуществленного при наличии в нем вертикального уступа (носка) (рис. V.6 а). В этом случае сходящая с уступа струя обра­зует в нижнем бьефе поверхностный прыжок с одним донным валь­цом или, при повышении горизонта в нижнем бьефе, с двумя валь­цами — донным и поверхностным.

Пример 2. Дано: Н=2,96 м; Р = 10,0 м; =0,49; глубина ниж­него бьефа =4 м; =0,95. Определить вид сопряжения с нижним бьефом и рассчитать глубину водобойного колодца или высоту водобойной стенки (рис. V.5).

Решение. Определяем удельный расход на водосливе

(V.8):

 

 
 

 





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 625; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 107.20.120.65
Генерация страницы за: 0.026 сек.