Материал: 4536

11

Рисунок 9 – График зависимости b / bотв

Выход также может быть выполнен в виде трамплина, в том числе и рассеивающего.

Водобойный колодец проектируется лишь в случае отогнанного гидравлического прыжка. Рассмотрим водобойный колодец, примыкающий к концу водоската. Для создания устойчивого донного режима сопряжения необходимо обеспечить удовлетворяющий этому условию ввод потока в водобойный колодец. В связи с этим вход в колодец проектируют в виде наклонной или, что предпочтительнее с гидравлической точки зрения,

криволинейной поверхности (рис.10). Очертание криволинейной стенки определяется из уравнения свободного падения

где v1- средняя скорость в конце водоската.

При sin 0,1 x 0,45v1 z .

1.6.Водобойный колодец.

Водобойный колодец рассчитывается по ранее изложенной методике.

12

Если колодец устраивается без стенки падения (рис. 19), то глубина в конце водоската h1 будет первой сопряженной глубиной, а вторая сопряженная

глубина h определяется с помощью функции Ф с q / Eo3/ 2 . В этом случае Eo h v12 / 2g .

Рисунок 10 – Водобойный колодец

Если водобойный колодец имеет стенку падения, то находится сжатая глубина hc с учетом того, что удельная энергия потока Eo включает в этом случае и глубину водобойного колодца

Eo h1 v1 / 2g d . (26)

Рисунок 11 – Водобойный колодец без стенки падения.

Иногда hc приближенно принимают равной глубине в конце

водоската.

13

Длину водобойного колодца определяют по известным формулам,

включая в lкол в случае необходимости и lпад .

Если в нижнем бьефе быстротока проектируется водобойная стенка, то ее расчет проводится по ранее изложенной методике.

Отметим, что при установке гасителей на участке сопряжения за быстротоком, как и при других аналогичных условиях сопряжения,

существенно уменьшается глубина, при которой происходит сопряжение с надвинутым прыжком на 25-30% (по сравнению со схемой без гасителей).

Если в нижний бьеф быстротока поступает аэрированный поток или поток с катящимися волнами, то это должно быть учтено в расчете выходной части.

14

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО И МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ПЕРЕПАДОВ

2.1. Одноступенчатый перепад

Одноступенчатый перепад состоит из стенки падения и входной и выходной частей (рис. 12). Стенка падения может быть вертикальной,

наклонной или криволинейной.

Рисунок 12Одноступенчатый перепад.

Входная часть перепадов может выполняться в виде водослива с широким порогом [высота порога со стороны подводящего русла pвх 0

(рис.12, а) или pвх 0 (рис. 12,б)], водослива практического профиля прямолинейного или криволинейного очертания. Поперечное сечение водослива может быть как равно поперечному сечению подводящего русла,

так и меньше него. В последнем случае будет боковое сжатие.

Ширина входной части, работающей как водослив, определяется из формулы расхода водослива

15

Если входная часть перепада работает как неподтопленный водослив,

то n =1, если входная часть подтоплена, то n <1 и определяется в соответствии с рекомендациями по учету подтопления водосливов. Вопрос о подтоплении входной части решается после определения глубины воды на водобое и сравнения ее с высотой стенки падения со стороны нижнего бьефа перепада.

Высота порога на входе

pвх ho H , (28)

где ho - нормальная глубина в подводящем русле.

Очевидно, что при pвх =0 напор H равен глубине в подводящем русле

потока) и порог в подводящем русле отсутствует, то, как известно,

устанавливается кривая спада Ib (рис. 12,б).

При отсутствии бокового сжатия на расстоянии 2 2,5 hкр выше ребра стенки падения (в сечении 1-1) глубина равна критической глубине, а

непосредственно над ребром hn 0,7hкр .

Если в подводящем русле i iкр (бурное состояние потока), то

глубина при равномерном движении ho на входе в сечение 1-1 равна нормальной в данных условиях. Но ho hкр . При этом на участке 1-1

глубина уменьшается не более 5 %.

Обычно на подходе к перепадам поток находится в спокойном