Полунапорный режим

Пропускная способность труб работающих в полунапорном режиме определяется по формуле

(3.28)

где - коэффициент, определяемый по табл.3.5;

- коэффициент расхода, принимаемый по табл.3.5.

Для прямоугольных труб с повышенными звеньями вместо подставляют высоту этих звеньев на входе в сооружение.

В диапазоне изменения уклона трубы от 0 до 0,02 коэффициент расхода практически не меняется (£ 3%). Малое влияние оказывает также и отношение высоты прямоугольной трубы к ее ширине. Поэтому эти факторы в практических расчетах можно не учитывать.

Таблица 3.5

Гидравлический расчет водопропускной трубы, работающей в полунапорном режиме производить в следующей последовательности

1. По условиям размещения трубы в насыпи дороги (3.19) назначается размер отверстия трубы.

2. Для заданного типа оголовка трубы и расходу по формуле (3.28) определяют величину полного подпора перед трубой.

3. Определяют величину скоростного напора перед трубой и величину пьезометрического напора.

4. Определяют глубину потока в сжатом сечении по формуле (из формулы 3.28).

5. Проверяют возможность затопления сжатого сечения по условию . В случае затопления сжатого сечения расчет напора перед трубой необходимо повторить с использованием в формуле (3.28) вместо - .

6. По положению гидравлических осей прогнозируют изменение глубины потока до участка слива и определяют возможность использования трубы по условию предельного ее заполнения.

7. Определяют глубину потока на выходе из трубы по формуле (3.24).

Пример расчета

Исходные данные

Расчетный расход 4,5 куб. м /с; уклон лога и уклон трубы - 0,005; высота насыпи - 2,2 м; труба круглая; оголовок трубы портальный; длина трубы 21 м; характеристики подводящего и отводящего каналов: -трапецеидального поперечного сечения с шириной по дну 2 м, заложение откосов 1,5, коэффициент шероховатости - 0,025, уклон - 0.005.

Решение

1. По условиям размещения в насыпи высота трубы должна быть не более 2,2 - 0,5 = 1,7 м. Принимаем трубу круглую трубу диаметром 1.5 м.

2. По формуле (3.28) определим полный напор перед трубой

=0,79 (по табл.3.5); = 0,65 (по табл.3.5).

3. Определим величины скоростного и пьезометрического напоров перед трубой.

Площадь потока при подходе

Скорость потока - Скоростной напор Этой величиной можно пренебречь. Тогда

4. Определим глубину потока в сжатом сечении по формуле = 0,79* 1,5 = 1,185 м.

5. Проверим возможность затопления сжатого сечения по условию .

Глубина равномерного течения в отводящем канале равна 0,97 м

. Сжатое сечение не затоплено.

6. Нормальная и критическая глубины потока, определенные известными методами, для условий задачи равны соответственно 1,19 м и 1,13 м. Сопоставление этих глубин и глубины в сжатом сечении показывает, что глубина потока от сжатого до выходного сечения будет равна нормальной глубине, т, е., 1,19 м. Это означает также и то, что в трубе выполняются требование по обеспечению условий для пропуска небольших плывущих в потоке предметов.

7. Определяют глубину потока на выходе из трубы по формуле (3.24), которая необходима для обязательного расчета выходного участка водопропускного сооружения.

. По табл.3.4 к = 0,75; n = 0,5

Поиск по сайту: