|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
к расчетно-графической работеСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
Кафедра «Водохозяйственное и гидротехническое строительство» Дисциплина «Расчетное обоснование гидротехнических сооружений»
ЗАДАНИЕ к расчетно-графической работе «Гидравлический расчет водосливной плотины и магистрального канала»
Студент ________________________ Группа__ 33101/1, 4, 5 ________________ Руководитель Лавров Н.П.______ Дата выдачи 08_ сентября 2015________ Срок сдачи _15 декабря 2015 __________ Срок консультаций с 08.09.2015__ по __12.12.2015 Санкт- Петербург - 2015 Требуется выполнить гидравлический расчет магистрального канала и водосливной плотины в составе водохранилищного гидроузла. Расчетное задание к расчетно-графической работе включает условия пяти гидравлических задач с нижеследующими вариантами исходных данных: Задача 1. В магистральном канале трапецеидального сечения (рисунок 1) при заданных в таблице 1 расходе Q, уклоне дна i, и видах грунта определить: Рисунок 1 – Поперечное сечение магистрального канала
Таблица 1 - Исходные данные к задаче 1
1) задаваясь нормальной глубиной воды h0, по формуле Шези построить кривую зависимости Q = f(h), и по ней определить глубину для заданного расхода. Полученное значение глубины проверить подстановкой в формулу Шези. 1) определить ширину канала по дну b; Обарасчета выполнить для двух случаев: 1-й случай. Относительная ширина канала β=b/h равна рекомендуемому значению для оросительных каналов, вычисленному по эмпирической зависимости С. А. Гиршкана β=3Q0,25- m, где Q - расход, м3/с. 2) 2-й случай. Относительная ширина β равна βгн = 2(√1¯ +т2-т), где βгн - относительная ширина для гидравлически наивыгоднейшего профиля канала, βгн=bгн/hгн. Указание. Коэф. заложения откосов канала m определить по справочнику в зависимости от вида грунта. 3) вычислить среднюю скорость течения воды V в каналах; 4) определить, размывается или заиливается ложе канала при данных условиях. начертить в масштабе поперечные сечения каналов для обоих случаев. Превышение гребня дамбы над максимальным уровнем воды Δ принять по рекомендациям справочника под ред В.П.Недриги [2, с.399]. Ширину боковой дамбы канала bд принять из условия проезда транспорта (дороги), ширину бермы bб – без дороги [2].
Задача 2. Для данных, полученных по расчету в задаче 1, определить: 1) критическую глубину h кр и энергетическое состояние потока в канале (спокойный, бурный) при равномерном движении воды; 2) форму свободной поверхности в канале при неравномерном движении и расчетном расходе Q, если вследствие нарушения равномерного движения (установка затвора, устройство уступа и т.д.) глубина в нижнем по течению створе будет равна hгр2 (таблица 2). Таблица 2 - Исходные данные к задаче 2
3) Для экономически наивыгоднейшего профиля канала, задаваясь глубинами между hгр1 и hгр2, рассчитать одним из известных в гидравлике методов кривую свободной поверхности потока в канале и определить длину распространения этой кривой, считая от нижнего створа и принимая за верхнюю по течению граничную глубину hгр1 глубину (1,02÷ 1,03)hо или (0,98÷0,97)h0 в зависимости от вида кривой. 4) Построить в масштабе (горизонтальный и вертикальный масштабы - разные) кривую свободной поверхности и показать на продольном профиле канала линии нормальной и критической глубин. Пояснить, в каком случае возможно возникновение такой формы кривой.
Задача 3. Водосливная плотина практического профиля криволинейного очертания, показанная на рисунке 3, имеет п одинаковых пролетов с затворами на гребне водослива, поддерживающими НПУ (нормальный подпорный уровень), Ширина одного пролета b. При пропуске паводка Qмаx через все полностью открытые пролеты уровень воды перед плотиной должен быть не выше отметки ФПУ (форсированный подпорный уровень). При этом в нижнем бьефе (НБ) отметка на уровне высоких вод (УВВ). Скорость подхода воды к водосливу при паводке Vмаx. Рисунок 3 – Схема истечения через водосливную плотину Определить при числовых данных, приведенных в таблице 3: Определить при числовых данных, приведенных в таблице 3: 1. Отметку гребня водослива, его высоту Р, удельный расход воды qmax считая профилирующим напором Нмаx. 2. Расход Q и удельный расход воды q через все открытые пролеты при отметках НПУ и УНБ, а также высоту затвора hз,. Таблица 3 Исходные данные к задаче 3
Указание. При расчетах следует учитывать боковое сжатие (выбрав форму промежуточных быков в плане), а также неполноту напора при НПУ. Сопряжение водослива с дном НБ выполнить рекомендуемым радиусом. Задача 4. Установить характер сопряжения в нижнем бьефе за плотиной (водосливом), рассчитанной в предыдущей (3-й) задаче, определить наличие, расположение и параметры гидравлического прыжка в двух случаях: 1. При пропуске расхода Qмаx и отметке ФПУ. 2. При пропуске расхода Q при отметке НПУ и полностью открытых затворах. Расчетные отметки в НБ: при Qмаx - УВВ, при Q - УНБ указаны в таблице 3. Задачу рассматривать как плоскую. Задача 5. Рассчитать гаситель энергии в нижнем бьефе за водосливом (плотиной) для обеспечения сопряжения с надвинутым прыжком при полученных расчетных данных задач 3 и 4. Из двух установленных в решении задачи 4 случаев сопряжения выбрать расчетный, и определить размеры гасителя: тип гасителя для вариантов 2, 4, 6, 8, 10,12 - водобойный колодец тип гасителя для вариантов 1, 3, 5, 7, 9, 11,13 - водобойная стенка. Расчетная схема гасителя в виде водобойного колодца приведена на рисунке 5.а, гасителя в виде водобойной стенки – на рисунке 5.б. Рисунок 5. Расчетная схема гасителей в виде водобойного колодца а) и водобойной стенки б)
Если в расчетном случае разность hc"-hб превышает 2,0 м, то рассчитать комбинированный водобойный колодец (водобойный колодец + водобойная стенка). Вычертить в масштабе гаситель энергии потока и показать все расчетные размеры гасителя (глубину d и длину l водобойного колодца и высоту водобойной стенки pст.) Задача 6. Для условий задачи 3 рассчитать необходимые открытия аi плоских затворов на гребне водосливной плотины для пропуска расходов воды, равных 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 Q при НПУ в верхнем бьефе.
Показать на плане водохранилищного гидроузла схематическое расположение магистрального канала и водосливной плотины с гасителем энергии. Для вариантов 1..7 принять фронтальную схему водозабора, для вариантов 8...15 -боковую схему водозабора. Указать все плановые размеры ГТС, определенные в РГР. Кратко пояснить назначение и принцип работы каждого гидротехнического сооружения в составе водохранилищного гидроузла.
Оформить расчетно-графическую работу в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-2001
Рекомендуемая литература 1. Справочник по гидравлическим расчетам/ под ред. П.Г.Киселева. – М.: Энергия, 1974. – … с. 2. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика/ Под ред В.П.Недриги. – М.: Стройиздат, 1983. – … с. 3. Гиргидов А.Д. Механика жидкости и газа (гидравлика). – СПб: Изд-во СпбГПУ, 2007. -...с. 4. Штеренлихт Д.В. Гидравлика.– М.: Энергоатомиздат, 2006. -… с.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |