Особенность расчета запруды при заданной отметке ее гребня
В некоторых случаях отметки гребней запруд могут быть заданными из условия пропуска льда весной, а также по другим причинам. Тогда задача расчета запруды сводится к нахождению распределения расчетного расхода воды по рукавам с учетом работы сооружения, для оценки возможных переформирований русла на перекатах судоходного рукава и для установления длины крепления дна в нижнем бьефе запруды. Последовательность расчетов может быть следующей. 1. Определяют расчетный уровень воды и соответствующий расчетный расход. 2. Разбивают затруднительный участок на расчетные участки с однозначным изменением гидравлических элементов потока (рис. 10.30).
Рис. 10.30. План участка разветвления русла с разбивкой на расчетные участки
3. Вычерчивают поперечные профили русла в граничных сечениях расчетных участков и подсчитывают гидравлические элементы потока: w, В, h=w/В, 4. Подсчитывают бытовое распределение расхода воды по рукавам:
5. Вычисляют падения уровня на каждом расчетном участке в судоходном и несудоходном рукавах 6. Задаются двумя другими значениями уровня воды во всех поперечных сечениях расчетных участков, подсчитывают дополнительные значения величин w, В, h, К и F и строят графики зависимости F=f(Zc) для судоходного и несудоходного рукавов (рис. 10.31).
Рис. 10.31. Графики зависимости F=f(Zc): а – для судоходного рукава; б – для несудоходного рукава; ® – первое значение расхода; ─ ® ─ ─ – второе значение расхода 7. Задаются минимум двумя проектными расходами воды в каждом рукаве так, чтобы их значения в судоходном рукаве были больше таковых в бытовом состоянии Qс.п>Qс.б наоборот, расходы в несудоходном рукаве соответственно меньше бытового Qнс.п>Qнс.б. Каждый раз определяют величины В результате построения, поднимаясь от заданной отметки уровня Zн нижнего сечения под углом jс, получают отметки уровня После этого, зная отметку гребня запруды, можно определить значение подтопления hn=Zн.б–Zг и по приближенной формуле водослива подсчитать напор воды на запруде
Затем находят отметку верхнего бьефа запруды Zв.б=Zг+Н, которая является исходной для дальнейшего построения по способу Н.Н. Павловского для получения отметки уровня 8. Строят совмещенный график зависимости полученных отметок Zв верхнего сечения участка и расходов воды в рукавах. При этом из условия Qс.п=Qнс.п=0 получается еще одно дополнительное значение отметки уровня верхнего сечения Zв=Zн (рис. 10.32).
Рис. 10.32. График Qс=f(Zв), Qнс=f(Zв)
Пользуясь кривыми Qс.п=f(Zв) и Qнс.п=f(Zв), по заданному полному расходу воды Q графически определяют истинное проектное значение отметки Zв уровня воды в верхнем сечении и распределение расходов по рукавам Qс.п и Qнс.п (см. рис. 10.32). Используя проектные значения расходов, находят истинные падения уровней на расчетных участках и строят окончательные кривые свободной поверхности по рукавам (рис. 10.33), которые позволяют определить повышение уровня воды в любом сечении судоходного рукава с учетом работы запруды с заданной отметкой гребня.
Рис. 10.33. Кривые свободной поверхности: а – судоходном; б – несудоходном (сплошные линии – окончательные кривые свободной поверхности; штриховые линии – промежуточные кривые)
9. Для оценки результатов работы запруды подсчитывают средние скорости течения на перекатах судоходного рукава
где: wпрк – площадь поперечного сечения на гребне переката с учетом проектного положения кривой свободной поверхности.
Переходя от средней скорости uc в живом сечении переката к средней скорости на судовом ходу по соотношению ucx=uс/0.8, сравнивают полученное значение скорости uс.x с размывающей скоростью, подсчитанной по формуле В.Н. Гончарова upaзм=1.3uнр, a uнр=3.0(jнT)0.2(dc+0.0014)0,3. Если окажется, что uc.х³uразм, то условия для размыва гребней перекатов обеспечены в результате работы запруды с заданной отметкой. Когда uc.х<uразм, размыв может быть недостаточным для углубления дна перекатов судоходного рукава. В последнем случае нужно дополнительно строить полузапруды на перекатах судоходного рукава, чтобы обеспечить перераспределение расхода воды в сторону судового хода, создавая там размывающие скорости течения. Если полузапруды строить нельзя, то можно запроектировать вторую запруду с такой же заданной или более низкой отметкой гребня, и расчет повторить. 10. Подсчитывают значения подтопления hn и удельного расхода воды q в несудоходном рукаве, отнесенные к высоте запруды, равной 1 м, по формулам:
По графикам (см. рис. 10.21) устанавливают режим сопряжения потока с нижним бьефом, чтобы назначить соответствующую длину крепления дна ниже запруды: для поверхностного режима lкр=(5¸6)Р3; для донного режима lкр=10Р3 (Рз – высота запруды).
Читайте также: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ![]() ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (499)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |