2.4. Гідравлічний розрахунок донних промивних галерей

2. 4. Гідравлічний розрахунок донних промивних галерей

 

Донні промивні галереї розраховуються як трубчасті споруди за формулою:

,   

де μ - коефіцієнт витрати, що визначається нижче;

b_ГАЛ - ширина промивної галереї;

h_ГАЛ - довжина промивної галереї;

Z₀ - різниця рівнів води ВБ і НБ з врахуванням швидкості підходу, що визначається за формулою:

Розміри галерей визначаються із двох умов:

1. , де d_mах – максимальний розмір каменю приведеного до шару. Приймаємо d_mах = 0, 25 м.

2.

Приймаємо такі габаритні розміри наносоперехоплюючої галереї:

b_ГАЛ = 0, 7 м, h_ГАЛ = 1, 00м.

Визначаємо коефіцієнт витрати за формулою:

,   

де ζ _вх - коефіцієнт опору на вході в галерею, який приймається згідно з [2, ст. 234], приймаємо ζ _вх = 0, 6;

λ _R - коефіцієнт опору по довжині, значення якого визначається за формулою:

,   

d_СР - приймається в межах (0, 08…0, 10) м, приймаємо d_СР = 0, 1 м;

l_ГАЛ - довжина наносоперехоплюючої галереї, що визначається з плану і рівна 30 м;

R - гідравлічний радіус, що визначається за формулою:

.   

Тоді:

Різниця рівнів води ВБ і НБ з врахуванням швидкості підходу, що визначається за формулою:

,   

де ↓ РВНБ_МАХ – рівень води в НБ при Q = Q_1%=310 м³/с, тоді ↓ РВНБ_МАХ=142, 180 м;

↓ ФПР – форсований підпірний рівень, що дорівнює значенню:

;   

 – швидкість води у ВБ (з огляду на її малість нею можна знехтувати)

148, 405–142, 180=6, 22

Число галерей визначається із таких умов:

На основі аналізу наведених вище умов, оскільки розміри галерей не повинні перевищувати розмірів 0, 7× 1, 0 м, то приймаємо 3 промивних галереї з розмірами 0, 7× 1, 0 м з витратою 4, 53 м³/с кожна.

Визначаємо дійсну швидкість руху води в галереї за формулою:

.   

Перевіряємо чи отримана швидкість задовольняє умови руху води в галереї:

Оскільки усі умови виконуються, то геометричні розміри промивних галерей підібрані правильно.

 

 

3. Магістральний канал

 

3. 1. Гідравлічний розрахунок магістрального каналу

 

Магістральний канал служить для подачі води від водозабірної споруди до розподільного вузла регуляторів (водорозподільника). Визначення поперечних розмірів і гідравлічних елементів каналу виконується із умови його нерозмиваємості по витраті весняно-літнього періоду  по відомим формулам гідравліки. При цьому глибина води в магістральному каналі приймається рівною глибині води на порозі водозабірної споруди

Для запроектованого каналу будується графік залежності витрат води від глибини в каналі .

h = h_n=h_cm-z = 2, 4 – 0, 25 = 2, 15 м

Канал кріпимо бетонними плитами. Приймаємо допустиму розмиваючу швидкість  2, 2 м/с.

Площа каналу:

Визначаємо ширину каналу по дну:

м

Розраховуємо площу живого поперечного перерізу потоку,

.

Визначаємо змочений периметр,

.

Знаходимо гідравлічний радіус,

.

Знаходимо коефіцієнт Шезі,

.

 

Розраховуємо уклон дна каналу і приймаємо його постійним,

.

Визначаємо швидкість води в каналі,

 

.

Знаходимо витрату води в каналі,

.

Результати розрахунку зводимо в таблицю 1.

Таблиця 1

hk	bk	ω	χ	R	C	i	V	Q
1, 35	2, 5	6, 11	6, 77	0, 90	39, 32		1, 70	10, 41
1, 55	2, 5	7, 48	7, 40	1, 01	40, 07		1, 84	13, 74
1, 75	2, 5	8, 97	8, 03	1, 12	40, 74		1, 96	17, 61
1, 95	2, 5	10, 58	8, 67	1, 22	41, 35		2, 08	22, 05
2, 15	2, 5	12, 31	9, 30	1, 32	41, 91	0, 002	2, 20	27, 08
2, 30	2, 5	13, 69	9, 77	1, 40	42, 31		2, 28	31, 26

 

 

 

4. Гідравлічний розрахунок щитової греблі

       Розрахунок щитової водозливної греблі проводять для двох розрахункових випадків

1) основного;

2) перевірочного.

 

4. 1. Основний розрахунковий випадок

Довжина водоскидного фронту щитової греблі  залежить від прийнятої питомої витрати (витрата на 1п. м. ).

Питома витрата  залежить від виду грунтів основи за греблею:

- для нескельних основ – 8... 10 м²/с;

- для напівскельних і скельних основ – 30... 35 м²/с;

Довжина водоскидного фронту щитової греблі

,

- розрахункова повенева витрата для основного розрахункового випадку ( ).

- сумарна промивна витрата донних промивних галерей.

Отримане значення довжини водоскидного фронту ділять на прогони стандартної ширини (таб. 2. 1). В водозабірних гідровузлах бажано мати прогони шириною 10... 12м.

Приймаємо один прогін 10 м

Із рівняння витрати визначається напір на порозі греблі

 м.

- коефіцієнт бокового стиснення;

- коефіцієнт підтоплення;

- глибина води на порозі греблі з боку нижнього б’єфу:

–1, 58

- глибина води в НБ при витраті , визначається із графіку для річки.

Величина  визначається по таблицям або графікам (рис. 6. 3. ) попередньо приймаємо ;

- швидкість підходу (через незначну величину нею можна знехтувати);

- коефіцієнт витрати, який приймається в залежності від типу водозливу

Визначаємо відмітку порогу щитової греблі

=147, 905 – 4, 64=143, 309 м

Відмітка порогу одного із прогонів щитової греблі, що межує з водозабірною спорудою, ув’язується з відміткою дна донних промивних галерей і приймається не вище останньої (для кращого змиву відкладень наносів у ВБ).

Уточнюємо коефіцієнти  і повторно визначаємо напір  і

.

 

Водозлив не підтоплений =1,

Повторно визначаємо напір

 

 

Визначаємо уточнену відмітку порогу щитової греблі,

 

=147, 905 – 4, 60=143, 309 м.

Лід пропускається через козирки щитків висотою

=2, 0∙ 0, 48=0, 96 м

- максимальна товщина льоду в метрах.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: