Гидравлический расчет магистрального канала трапециидального поперечного сечения при равномерном/неравномерном движении воды, страница 4

Но =а/Н :→а = Но·Н

hс = ξс·а  - глубина потока в сжатом сечении а – высота закрытия затвора

ξс – коэффициент вертикального сжатия

Определяем расход  при свободном истечении из-под затворов шлюза

φ=0,93 – коэффициент скорости

В=9,65 м – ширина отверстия

Но=4,02 м – полный напор

Определим удельный расход воды

Определяем расчетную глубину  сопряженную с hс

Таблица5

a, м

a/H

ξс

hс

Q, м3

q, м2

hz

h"с

hн.б.

hс"-hн,б

режим сопряжения

1,206

0,3

0,625

0,7538

26,379

2,7336

1,1618

2,2

-1,0382

затопленный 

1,608

0,4

0,633

1,0179

36,953

3,8293

1,36003

2,4

-1,04

 затопленный

2,01

0,5

0,645

1,2965

47,86

4,9596

1,51498

2,7

-1,185

затопленный 

2,412

0,6

0,661

1,5943

59,436

6,1591

1,64761

2,8

-1,1524

 затопленный

так как  hн.б>h"c, то истечение из-под затвора становится затопленным и при последующим поднятии затвора определяем пропускаемый расход

ξс – коэффициент вертикального сжатия

φ = 0,93 – коэффициент скорости

В = 13,8 – ширина отверстия а – высота открытия затвора

Но = 3,99 – полный напор

hz – подтопленная глубина в затопленном сечении

Определим удельный расход воды

Определяем расчетную глубину

2.2 Методы гашения энергии

Сопряжение бьефов по типу затопленного прыжка можно достигнуть путем создания  на водобое усиленной шероховатости, либо устройства сооружений, позволяющих вблизи сжатого сечения увеличить глубину спокойного потока настолько, чтобы она оказалась больше сопряженной глубины в сжатом сечении. Последнее достигается:

1) Устройством стенки, называемой водобойной стенкой и располагаемой перпендикулярно оси потока

2) Углублением водобоя, называемого водобойным колодцем

3)Устройством комбинированного сооружения, т.е. одновременно и водобойного колодца и стенки

Для ряда расходов воды, при которых прыжок отогнан, размер гасителя энергии рассчитывается для расхода, при котором имеет место максимальная разность:

 м

Для нахождения величины   и соответствующих расчетных значений: Qp, h”c и hн.б. целесообразно, на основании вычисленных данных, построить график двух функций           Q = f(hн.б.) и h”c=f(Q) и с их помощью определить значение искомых величин.

График для определения расчетного расхода при расчете размеров гасителя энергии

2.2.1 Расчет прорезной водобойной стенки

Рисунок 4

Схемы к гидравлическому расчету (а) и конструкции (б) прорезной водобойной стенки.

Определение зависимости между высотой водобойной стенки и протекающим расходом

Таблица6

C, м

Hо , м

hпр, м

hпр/Hо

δп

Hо/c

m

Q,м3

0,06

0,7122

0,555

0,7792

0,8531

11,871

0,6

23,9186

0,12

0,6672

0,51

0,7643

0,8638

5,5603

0,6

21,9608

0,18

0,6222

0,465

0,7473

0,8754

3,4569

0,6

20,0416

0,24

0,5772

0,42

0,7276

0,8878

2,4052

0,6

18,1622

0,3

0,5322

0,375

0,7046

0,9013

1,7741

0,556448

15,1391

0,36

0,4872

0,33

0,6773

0,9158

1,3534

0,531207

12,8627

0,42

0,4422

0,285

0,6444

0,9314

1,053

0,513177

10,9283