Гидравлический расчет узла гидротехнических сооружений

курсовая работа

Определение типа и построение кривой свободной поверхности.

Расчет сбросного канала

Определение размеров трапециидального сбросного канала при заданном ?=b/h

Расчет водозаборного регулятора

Определение рабочей ширины регулятора при глубинах равномерного движения в магистральном и сбросном каналах при пропуске максимального расхода.

Расчет многоступенчатого перепада

Расчет входной части

Расчет ступеней

Расчет выходной части

1. Магистральный канал

Расход Qн м3

7

Уклон дна канала i

0,0004

Грунты

Плотный лесс

Условия содержания

Среднее

Глубина воды в конце канала

1,2h0

2. Сбросной канал

Q

Qmax

?=b/h

4

Уклон дна канала i

0,0006

3. Водозаборный регулятор

Сопряжение при входе по типу

Конусов

Ширина одного пролета, м.

3,0?5,0

4. Перепад

Разность отметок дна верхнего и нижнего бьефов

6

Число ступеней

3

Схема гидротехнических сооружений

1. Расчет магистрального канала

Равномерное движение жидкости, т.е. движение, при котором средние скорости v, площади живых сечений ? и глубины h по длине потока остаются неизменными, наблюдается в искусственных призматических руслах (каналах), имеющих большую протяженность.

Основная расчетная формула для равномерного движения жидкости - формула Шези:

C - коэффициент Шези:

n - коэффициент шероховатости. Для плотного лесса n = 0,02

Наиболее распространенной формой сечения канала является трапецеидальная.

m =1,5

1.1 Определение размеров поперечного сечения

Определение размеров поперечного сечения сводится к определению ширины по дну и глубины наполнения по заданным параметрам (расход Q, уклон i, коэффициенты шероховатости n и заложения откосов m). При расчетах используется рациональное соотношение ? между шириной канала по дну и глубиной наполнения.

Решив это уравнение найдем:

h=1,25 м b=3,38h=4,23 м.

Решив это уравнение найдем:

h=1,72 м ?=1,5h2+4,23h=11,68м2.

Изменяем уклон дна, для этого в начале канала сделаем одноступенчатый перепад.

i=0,00015

Решив это уравнение найдем:

h=1,5 м b=3,38h=5,1 м.

Решив это уравнение найдем:

h=2,06 м ?=1,5h2+5,1h=16,81м2.

Решив это уравнение найдем:

h=1,29 м ?=1,5h2+5,1h=9,04 м2 R=0,93 м.

1.2 Расчет канала гидравлически наивыгоднейшего сечения

Гидравлически наивыгоднейшее сечение - такое, у которого при заданных ?, i расход Q оказывается максимальным.

Решив это уравнение найдем:

h=3,01 м b=0,61h=1,84 м.

1.3 Определение нормальных глубин для заданных расходов Qmin, Q, Qmax и построение кривой Q=f(h)

i=0,00015

Вычисления удобно свести в таблицу:

h, м

Q, м3

0

0

0,5

1,0037

1

3,3392

1,5

6,9297

2

11,847

2,5

18,188

3

26,059

3,5

35,566

4

46,814

4,5

59,907

5

74,946

По графику можно определить нормальные глубины для заданных расходов.

Делись добром ;)