Неравномерное движение воды в открытых руслах

Вариант 1

I. Исходные данные.

1. По каналу АБВГД с перепадом в сечении В вода сбрасывается в водоем Е.

 

 

2. Расход воды Q = 4 + 0,2N = …… м³/с, где N = …

3. Канал на участках АБ и ГД:

уклон дна i₀=0,0004;

коэффициент откоса m=2,0; 1,5;

материал дна и стенок канала: мощение из рваного камня; мелкий гравий с илистым слоем;

относительная ширина канала

 

Продолжение Приложения 1

 

длина участка канала ГД – L = 2000 м; 1000 м;

глубина в конце участка канала ГД - h_Д = 2 + 0,01N =………….м;

4. Перепад БВГ:

сечение на перепаде – прямоугольное;

высота перепада P = 2 + 0,02N………….м;

ширина перепада должна быть такой, чтобы на участке АБ обеспечивалось равномерное движение.

 

II. Содержание работы

 

Р а с ч е т н а я ч а с т ь

 

1. Рассчитать глубину h₀ и ширину по дну в канале на участке АБ при равномерном движении воды.

2. Построить кривую свободной поверхности на участке ГД и определить глубину h_г в сечении Г.

3. Рассчитать ширину отверстия перепада.

4. Установить характер сопряжения бьефов и, если необходимо, рассчитать глубину d и длину водобойного колодца.

 

Г р а ф и ч е с к а я ч а с т ь

 

Вычертить продольный профиль дна канала на участке ГД и показать на нем кривую свободной поверхности воды.

 

Приложение 2

 

З А Д А Н И Е № 2

 

Неравномерное движение воды в открытых руслах

Вариант 2

I. Исходные данные.

1. Для пропуска воды под насыпью железной дороги устроена труба БВ. К трубе вода подводится по каналу АБ трапецеидального сечения. Из трубы вода сбрасывается в водобойный колодец ГД, откуда отводится каналом ДЕ трапецеидального сечения. Труба БВ и колодец ГД имеют прямоугольные сечения.

 

 

 

 

2. Расход воды Q = 4 + 0,2N =…… м³/с, где N = …

3. Канал на участках АБ и ДЕ:

коэффициент откоса m = 2,0; 1,5;

ширина канала по дну b = 10 м; 5 м;

уклон дна канала i₀ = 0,0002; 0,0004;

дно и стенки: мелкий гравий с илистым слоем; мощение из рваного камня.

4. Труба БВ:

Продолжение Приложения 2

 

отверстие трубы b₁ = 2 м.

5. Водобойный колодец ГД:

ширина колодца b₁ = 2 м;

высота перепада P = 2 + 0,02N=….м.

 

II. Содержание работы

 

Р а с ч е т н а я ч а с т ь

 

1. Рассчитать нормальную глубину h₀ в канале на участках АБ и ДЕ.

2. Определить подпертую глубину H перед входом в трубу.

3. Построить кривую свободной поверхности воды в подводящем канале АБ.

4. Определить глубину d и длину водобойного колодца.

 

Г р а ф и ч е с к а я ч а с т ь

 

Вычертить продольный профиль дна канала на участке АБ и показать на нем кривую свободной поверхности воды.

 

Приложение 3

Варианты исходных данных к Заданию 2

 

№ ва- ри- ан- та	№ за-да- ния	Зна- че- ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате- риал моще-ния
	2/1		2.0	2.5		0.0004	-	Рваный камень n = 0.022
	2/1		2.0	2.5		0.0004	-	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/1		1.5	2.5		0.0004	-	Рваный камень n = 0.022
	2/1		1,5	2,5		0,0004	-	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018

 

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/1		2.0	3.0		0.0004	-	Рваный камень n = 0.022
	2/1		2.0	3.0		0.0004	-	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/2		2,0	--	--	0,0004		Рваный камень n = 0.022
	2/2		1.5	--	--	0.0004		Рваный камень n = 0.022

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/2		2.0	--	--	0.0002		Рваный камень n = 0.022
	2/2		1,5	--	--	0,0002		Рваный камень n = 0.022

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/2		2,0	--	-	0,0004	5,0	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018
	2/2		1.5	--	--	0.0004	5.0	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/2		2,0	--	--	0,0002	5,0	Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018
	2/2		1.5	--	--	0.0002	5.0	Мелкий гравий с илистым слоем n =0.018

Продолжение Приложения 3

 

№ ва-ри- ан-та	№ за-да- ния	Зна-че-ние N	m	b	L,м	Io	b	Мате-риал моще-ния
	2/2		2,0	--	--	0,0004		Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Матвеев К.В. Гидравлические расчеты напорных трубопроводов и неравномерного движения воды в открытых руслах: Методические указания. – М.: МИИТ, 1999. – 24 с.

2. Матвеев К.В., Пейч Ю.Л. Неравномерное движение воды в открытых руслах и гидравлические расчеты напорных трубопроводов: Методические указания к домашним заданиям. - М.:МИИТ, 1985.-40 с.

3. Матвеев К.В. Неравномерное движение воды в открытых руслах: Домашние задания. -М.:МИИТ, 1989.-4с.

4. Железняков Г.В. Гидравлика и гидрология: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1989. - 376 с.

5. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений/ ВНИИ транспортного строительства (ЦНИИС), Главное управление проектирования и капитального строительства (ГУПиКС) Минтрансстроя СССР.-М.: Транспорт, 1992, 408 с.

6. Лупина Т.А., Симонов К.В. Гидравлический расчет напорных трубопроводов: Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2008. – 214 с.

7. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet. – М.: «Нолидж», 1999. – 352с., ил.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ
1. Методика автоматизированного расчета
	1.1. Исходные данные
	1.2. Определение нормальной глубины для русла трапецеидальной формы сечения
	1.3. Определение напора (подпертой глубины) H перед водопропускной трубой
	1.4. Определение значения критической глубины hк
	1.5. Расчет кривой свободной поверхности потока
	1.6. Определение ширины перепада
	1.7. Определение формы сопряжения бьефов
	1.8. Расчет водобойного колодца
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА
СОДЕРЖАНИЕ