Гидравлический расчет магистрального канала трапециидального поперечного сечения при равномерном/неравномерном движении воды

Министерство образования и науки Украины

Национальна Академия Природоохранного и Курортного Строительства

Кафедра гидромелиорации и ГТС

Курсовая работа по дисциплине

Инженерная гидравлика

гидравлический расчет открытых русел и сооружений

Вариант 13

Студента группы ВВ-201

Факультета ВРиЭ

Лапина Артёма

Преподаватель

Руднев В.П. к.т.н. доцент

Симферополь 2007

                                                   СОДЕРЖАНИЕ :

1. Гидравлический расчёт открытых русел

- 1.1 Равномерное движение в открытых руслах

- 1.1.1 Расчет магистрального канала при равномерном движении

- 1.1.2.Расчёт сбросного канала при равномерном движении  

-1.2 Неравномерное движение в открытых руслах

-1.2.1 Построение кривых свободной поверхности по методу Чарномского.

            -1.2.2 Расчёт магистрального канала при неравномерном движении (по методу Чарномского)

2. Гидравлический расчёт сооружений

-2.1. Расчёт шлюза-регулятора на магистральном канале

-2.1.1 Расчёт пропускной способности шлюза

-2.1.2 Определение рабочей ширины шлюза

-2.1.3 Расчёт сопряжения бьефов шлюза-регулятора

-2.2 Методы гашения энергии

-2.2.1 Расчёт прорезной водобойной стенки

-2.2.2 Расчёт длины крепления за гасителем

-2.3 Гидравлический расчёт сопрягающих сооружений

-2.3.1 Быстротоки

-2.3.2 Перепады

Исходные данные:

Расход –      Q = 87м³/с

Грунт – Суглинок тяжёлый

Мутность потока – р =1,0 кг/м³

Уклон дна – i_o = 0,00044

Удельный вес грунтового скелета 2,0

Состав взвешенных наносов по фракциям:

0,5-0,25 – 1%

0,25-0,1 – 11%

0,1-0,05 – 16%

0,05-0,01 – 32%

Менее 0,01 – 40%

Задане 1

1.1.Выполнить гидравлический расчет магистрального  канала трапециидального поперечного сечения при равномерном движении воды. Определить: глубину наполнения и ширину канала по дну, проверить канал на размыв и заиление.

1.2.Выполнить гидравлический расчет сбросного канала трапециидального поперечного сечения при равномерном движении воды. Определить: уклон дна русла из условия неразмываемости.

1.3. Выполнить гидравлический расчет магистрального канала при неравномерном движении воды. Построить продольный профиль канала с участком неравномерного движения.

Задание 2

2.1.Выполнить расчет шлюза – регулятора на магистральном канале: определить рабочую ширину шлюза, количество пролетов и полную (строительную) ширину шлюза, выполнить расчет сопряжения бьефов, рассчитать гаситель энергии в виде прорезной водобойной стенки и длину рисбермы.

2.2. выполнить расчет сопрягающего сооружения – бетонного быстротока на сбросном канале. Быстроток прямоугольного поперечного сечения. Входная часть выполнена в виде водослива с широким порогом и плавным входом. При необходимости устройства гасителя энергии рассчитать водобойный колодец.

2.3. Выполнить расчет сопрягающего сооружения на сбросном канале – многоступенчатого перепада прямоугольного поперечного сечения колодезного типа, с входной частью по типу водослива с широким порогом. Разница отметок дна верхнего и нижнего бьефов z = 6. На выходе в нижний бьеф рассчитать гаситель энергии.

1.1.1.Расчет магистрального канала при равномерном движении

1.коэффициент заложения способов канала   .m=1,0

коэффициент шероховатости русла              n=0,02

2. β_г.н. = 2,5+ m/2=3,0 – относительная ширина

3. Определение расхода в зависимости от глубины

ω_о = (β+ m)h_o²   , м²                                                                          (1.11)

χ = (β+ 2)h  , м                                                               (1.12)

R= , м                                                                                       (1.3)

Таблица 1

h, м	ω,м2	,м	W ,м/с	Q ,м3/с	R ,м
0,5	1	2,9142	23,649	0,4961	0,3431
1	4	5,8284	38,417	3,2234	0,6863
2	16	11,657	62,409	20,946	1,3726
2,5	25	14,571	72,96	48,519	1,7157
3	36	17,485	82,892	62,595	2,0589
3,5	49	20,399	92,337	94,907	2,402
4	64	23,314	101,38	136,11	2,7452

 

Q = ω_о W_o                                                                                (1.8)

5.Вычисляем ширину канала по дну:

b = β × h

b =3,0 × 3,65 = 10,1 ≈ 10 , м

6.Уточняется нормальная глубина потока

ω_o =(b+m*h_o)*h_o   , м²                                                                      (1.9)