КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Многоступенчатый перепад ⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9
Многоступенчатые и одноступенчатые перепады являются сопрягающими сооружениями, соединяющими звенья водопропускного тракта на крутых участках, со значительным перепадом отметок [2,9,10]. Существенный перепад уровней верхнего и нижнего бьефов вызывает резкое увеличение кинетической энергии потока. Многоступенчатые перепады без водобойных колодцев являются хорошими гасителями энергии только при незначительных уклонах лога, позволяющих устраивать ступени необходимой длины с уклоном, близким к критическому. При больших же уклонах устраивают перепады с водобойными колодцами. Расчет многоступенчатого перепада сводится к определению размеров ступеней и гасителей энергии на каждом из них. Определение числа ступеней зависит от общей высоты перепада. В дорожных водоотводных сооружениях рекомендуется назначать высоту ступени в пределах 0,8 – 1,5 м. Для того чтобы перепад хорошо вписался в местность, рекомендуется уклон перепада in1 принимать равным уклону отводящего русла. Поперечное сечение перепада - прямоугольной формы. Гидравлический расчет ступеней перепада сводится к определению высоты водобойной стенки и длины ступени (колодца). Обычно производят расчет первой и второй ступеней, а последующие ступени устраивают такими же, как вторая (рис. 2.13).
Рис. 2.13
Так как до перепада поток находился в спокойном состоянии (i03 < iкз), то глубина над стенкой hст, по данным М.Д. Чертоусова, приближенно равна [9,10] hст ≈ 0,7 · hкз . (2.38) Тогда запас энергии Е0 можно определить по формуле Е0 = Р + hст + , (2.39) где Р – высота ступени перепада, в курсовой работе Р = 1,0 м; υст – скорость над ступенью перепада, определяется согласно формуле (2.28): υст = . Глубина в сжатом сечении и вторая сопряженная с ней определяются по формулам hс = Е0 – , (2.40)
hс˝ = · [– 1] , (2.41) где φ – коэффициент скорости (0,67 – 1,00) [7]. Гидродинамический напор H0 определяется из основной расчетной H0 = ( )2/3, (2.42) где σn – коэффициент подтопления, равный 1,0 (стенка работает, как свободный водослив); m – коэффициент расхода водослива (для водослива практического профиля = 0,4 – 0,44). Высота водобойной стенки Рст, которая устанавливается в конце каждой ступени перепада для погашения энергии, определяется по формуле Рст = σ · hс˝ – Н, (2.43) где σ – коэффициент запаса (1,05 – 1,10); H – статический напор над водобойной стенкой, которая работает, как водослив практического профиля, определяется по формуле Н = H0 – . (2.44) Длина ступени определяется по формуле. [1]: lст = lотл + lпп + δ, (2.45) где lотл – дальность отлета струн при свободном падении: lотл = 0,32 · υст , (2.46) lпп – длина свободного прыжка, определяется по рекомендации Ю.В.Кокорина lп = 6 · hс˝ , (2.47) δ – толщина стенки, которая назначается обычно конструктивно, δ = 0,5 м. Расчет второй ступени ведется с учетом высоты водобойной стенки, т.е. запас энергии берут равным Е = Е0 + Рст . (2.48) Ход последующего расчета аналогичен приведенному выше расчету первой ступени перепада.
|