Материал: 2441

1.2.6. Определение скорости течения в канале

редняя скорость по живому сечению в канале V, м/с, определяется по формуле

где ω – площадь живого сечения, в котором необходимо определить скорость.

Как прав ло, скорость необходимо знать, чтобы выяснить, явля- ченииется она размывающей ли нет. Ошибка при проектировании и назна-

укреплен я пр водит к разрушению сооружения (рис. 9).

бА Д

Рис. 9. Разрушенный участокИводоотвода

Допускаемой (неразмывающей) скоростью Vдоп называют верхний предел средней скорости потока в канале (канаве), определяемый из условия отсутствия размыва потоком грунта канала (канавы) и ук-

21

репления [19]. Существуют различные методики определения допускаемых скоростей [19]:

– формула Б.И. Студенчикова;

– формула А.М. Латышенкова;

– формула Ц.Е. Марцхулавы

– и др.

Утверждённые Министерством путей сообщения (МПС) Временные нормы допускаемых (неразмывающих) средних скоростей течения

1.3. Быстроток

При значительных расходах воды или больших уклонах, при наличии в воде твёрдых включений и благоприятных геологических условиях, обеспечивающих устойчивое положение круто наклоненного лотка, наиболее целесообразны быстротокиД.

И

Рис. 10. Бетонный быстроток с продольным гасителем энергии

22

Быстротоком называют искусственное сооружение (русло) с уклоном дна больше критического (i0 iк) [17, 18, 21].

Быстротоки могут быть призматические и непризматические. Призматические быстротоки представляют собой водопроводящие сооружения (естественные или искусственные русла, лотки постоянного сечения, водопропускные трубы), уклоны которых больше критического (рис. 10).

Искусственные быстротоки могут сооружаться железобетонны-

Непризматические быстротоки также могут быть железобетонными, бетонными и каменными; устраиваются они в качестве переходных участков, при помощи которых поток сужается перед входом в сооружение или расширяется на выходе из него.

23

Поперечное сечение быстротока может отличаться от примыкающих к нему участков канала (подводящего и отводящего). В этом случае устраивают переходные участки, пользуясь при их расчётах рекомендациями по расчёту сужающихся и расширяющихся бурных потоков на входе быстротока и выходе потока жидкости с быстротока

С[9, 19, 21].

Ширина лотка быстротока может быть задана или определена из условия поддержан я необходимой глубины потока в концевой части подводящего канала, т.е. исходя из условия поддержания в подводя- ниямищем канале равномерного движения. Если ширина и глубина быстротока не огран чены не определяются конструктивными соображе-

, то пр н мают г дравлически наивыгоднейшее сечение (ГНП).

бА Д

Рис. 12. Схема быстротока с подводящимИи отводящим каналами

Уклон для входного участка быстротока (рис. 12) принимают равным уклону дна подводящего канала. Глубина в конце входной части (на изломе) принимается равной критической hк (в случае кур-

совой работы hк2 ), а при более чем двукратном превышении крити-

24

ческой глубины над нормальной глубиной на водоскате h02 глубина

на изломе дна равна hизл 0,8hк .

При резком изменении уклона дна движение воды становится неравномерным. Поэтому расчёт водоската заключается в определе- Снии на нём глубин и скоростей потока на характерных участках и основная задача сводится к расчёту и построению кривой свободной

поверхности на быстротоке.

корость течен я в лотке быстротока бывает высокой и требует

применен я соответствующего материала для его изготовления. Чаще быстротокивсего это бетон. Из технико-экономических соображений бетонные устра вают прямоугольного сечения (m 0).

бА Д И

Рис. 13. Аэрация потока на участке быстротока

25