ПЕРЕПАДУ КОЛОДЯЗНОГО ТИПУ

На затяжних крутих похилах у системі дорожнього водоводу бу­дують багатосхідчасті перепади. Кількість сходин, довжина, висота їх залежать від топографічних умов місцевості та гідравлічних умов роботи перепаду.

Бувають випадки, коли довжина сходин не достатня, щоб пов­ністю погасити енергію потоку. У цьому випадку на кінці кожної сходини розраховують водобійні стінки, що утворюють на сходинах перепаду водобійні колодязі, у межах яких має місце стрибок і до­сягається необхідне гасіння енергії. Це багатосхідчасті перепади колодязного типу (рис. 5).

(Рис. 5. Схема перепаду)

Гідравлічний розрахунок багато-східчастих перепадів колодяз­ного типу зводиться до розрахунку першої, другої, останньої схо­динок. Розміри проміжних сходин приймають рівними розмірам другої.

4.1. Порядок виконання роботи

4.1.1. Вибирають вихідні дані (табл. 4). Витрата Q задається викладачем.

Таблиця 4

4.1.2. Висоту Z косогірної ділянки визначають виходячи з геометричних побудов:

4.1.3. Задаються кількістю сходин N (N=8) і розраховують довжину l_сход і Р висоту сходинок:

де і_сх – похил сходин, необхідний для стоку і прийнятий рівним 0,002…0,003 => приймаю і_сх=0,003

4.1.4. Визначають ширину сходин перепаду b_пер. виходячи з умов, що питома витрата знаходиться у межах:

, Приймаю

де b_пер – ширина перепаду швидкотоку.

4.1.5. Розраховують критичну глибину. Якщо русло прямокутне, то

4.1.6. Глибину потоку h_р і швидкість V_р над стінкою падіння визначають по залежностях:

4.1.7. Розраховують довжину падіння струміння:

4.1.8. Глибину потоку у стисненому перерізі розраховують по залежності:

,

де φ₁ – коефіцієнт швидкості [3, табл. ІХ.3] в методичці. Приймаю φ₁=0,95

4.1.9. Сполучену глибину визначають за формулою:

.

4.1.10. Розраховують необхідну довжину сходин, при якій гашення енергії чиниться без улаштування гасника енергії, для чого
знаходять довжину кривої L_крив між перетинами з глибинами h_с і h_кр. Якщо (L_крив + l_пад) ≈ L_cx, то на кінці сходинки вста­новиться h_кр, що відповідає максимальному гашенню енергії на сходинці. В цьому разі розраховують багато-східчастий перепад без гасника енергії. В протилежному випадку розраховують водобійну стінку. п=0,018≈ 0,02 - коефіцієнт шорсткості для грубої бетоніровки (Приймаю коефіцієнт шорсткості п=0,018);

	hпоч= hkp=0,443	hкін= hс=0,173
(де b=bпер=2,325м)	1,029975≈1,03	0,402225≈0,402
	3,211	2,671
	0,3207723451≈0,321	0,15054287≈0,151
(при n = 0,018)	24,785	14,87
	0,1662081961≈0,166	1,091125685≈1,091
	0,6092081961≈0,609	1,264125685≈1,264
	25,52855≈25,529≈25,53	5,97774≈5,978≈5,98
	0,07285960229≈0,073	0,3111543828≈0,311
	0,005308521646≈0,00531	0,09681704991≈0,09682≈0,097

4.1.11. Визначають геометричний напір над водобійною стінкою:

де М = 1,86 – коефіцієнт витрат, та а = 1,1

Приймаю σ = 1,075 тому:

4.1.13. Стінку на першій та наступній сходинці (крім останньої) розташовують в кінці сходинки

4.1.14. При розрахунках другої та подальших сходинок до всіх формул, де є Р, підставляють (Р + с).

Розрахунок другої сходинки:

4.1.14.1. Розраховують довжину падіння струміння:

4.1.14.2. Глибину потоку у стисненому перетині розраховують по залежності

де φ₁ – коефіцієнт швидкості [3, табл. ІХ.3] в методичці. Приймаю φ₁=0,95

4.1.14.3. Сполучену глибину визначають за формулою:

4.1.14.4. Розраховують необхідну довжину сходин, при якій гашення енергії чиниться без улаштування гасника енергії, для чого
знаходять довжину кривої L_крив між перетинами з глибинами h_с і h_кр. Якщо (L_крив + l_пад) ≈ L_cx, то на кінці сходинки вста­новиться h_кр, що відповідає максимальному гашенню енергії на сходинці. В цьому разі розраховують багатосхідчастий перепад без гасника енергії. В протилежному випадку розраховують водобійну стінку.

	hпоч= hkp=0,443	hкін= hс=0,147
(де b=bпер=2,325м)	1,029975≈1,03	0,341775≈0,342
	3,211	2,619
	0,3207723451≈0,321	0,1305841924≈0,131
(при n = 0,018)	24,785	13,47
	0,1662081961≈0,166	1,507560234≈1,508
	0,6092081961≈0,609	1,849560234≈1,850
	25,52855≈25,529≈25,53	4,60674≈4,607≈4,61
	0,07285960229≈0,073	0,4037562354≈0,404
	0,005308521646≈0,00531	0,1630190976≈0,16302≈0,163

 

4.1.14.5. Визначають геометричний напір над водобійною стінкою:

де М = 1,86 – коефіцієнт витрат, та а = 1,1

4.1.14.6. Розраховують висоту стінки , де σ = 1,05…1,1.

Приймаю σ = 1,075 тому:

 

4.1.15. Особливістю розрахунку останньої сходинки є перевірка
необхідності влаштування водобійної стінки, для чого h''_с порів­нюють з h_нб. Якщо h''_с < h_нб, то гаситель не потрібний, при h''_с > h_нб робиться розрахунок гасителя енергії, тобто розраховують висоту водобійної стінки , та відстань від сходинки перепаду до водобійної стінки , де

β = 0,7…0,8 (Приймаю β = 0,75); – довжина стрибка.

1 | 2 | 3 | 4 |

Поиск по сайту:

---