Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2022-12-30 | 37 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При глубоких вершинах оврагов головные сооружения устраивают в виде перепадов (рис. 6). В практике наибольшее распространение получили перепады, в поперечном разрезе напоминающие лестницу. Они называются ступенчатыми.
Различают одноступенчатые (рассмотрен выше) и многоступенчатые перепады. Перепады устраивают в основном прямоугольного или трапециидального сечения.
При высоте вершинного перепада 3-5 м применяют одноступенчатые перепады, при большей высоте – многоступенчатые. Для успокоения падающей на каждую ступень воды в конце ее устраивают водосливную стенку, которая гасит избыточную энергию потока.
В большинстве случаев перепады сооружают из монолитного или сборного железобетона реже из дерева, плетня, камня и других местных материалов.
В каждом перепаде можно выделить следующие элементы: входную часть (вход), стенку падения, водобойную часть (водобой), выходную часть (выход).
Входная часть может быть различной конструкции. Высота и длина ступеней должны быть подобраны так, чтобы конец перепада не врезался в глубокую выемку, где обычно вскрываются грунтовые воды.
Количество, высоту и длину ступеней подбирают (с последующим расчетом), чтобы перепад наиболее просто, без больших выемок и большого объема земляных работ вписывался в профиль земляной поверхности. Зная разность отметок начала (ÑН1) и (Ñ Н2) окончания перепада, делят на высоту ступени перепада (Р). Высоту ступени перепада чаще всего принимают равной 1 м. Длина ступени определяется отношением горизонтального проложения длины склона на количество ступеней.
Устройство перепадов на насыпном грунте недопустимо, так как при паводке это может привести к разрушению сооружения.
|
канал лоток
Рис. 6 Схема многоступенчатого перепада прямоугольного сечения колодезного типа:
Q- расчетный расход;
а – глубина воды в водоподводящем канале, м;
h – глубина воды в лотке при равномерном движении, м;
b – ширина канала или лотка по дну, м;
V0 – скорость воды в канале или лотке, м/с;
i 0 – продольный уклон дна канала;
- коэффициент кинетической энергии потока;
m1 = 0,42 – коэффициент расхода водослива в формуле
Данные для расчета:
Строительный материал – бетон;
Q = 1,9 м3/с
ÑН1 - Ñ Н2 = 5,9 м – разность высот верхнего и нижнего бьефа;
Р – 1,0 м – высота ступени;
i = 0,025
n = 0,014
Расчет первой ступени
1. Определяется наивыгоднейшая ширина входного отверстия по дну лотка перепада по формуле Ю.Н. Даденкова
.
2. Определяем необходимую площадь живого сечения перепада с учетом допустимых скоростей движения воды (прил. 3)
,
где Vдоп = 4,2 м/с
3. Определяем необходимую глубину воды в лотке:
.
4. Производим проверку ho на пропуск заданного расхода Q = 1,9 м3/с
х = в + 2 ho = 1 + 2 ∙ 0,36 = 1,72 м
n = 0,014 без учета аэрации
С = 55,75 (с учетом n и R)
Полученный расход 1,45 м3/с меньше заданного 1,9 м3/с. Однако расхождение меньше 5 % (3,4 %), поэтому окончательно принимаем ширину лотка в = 1 м глубину воды ho = 0,36 м.
5. Определяем критическую глубину на пороге первой ступени
.
6. Определяем первую сопряженную глубину (hIc) в сжатом сечении после перепада по методу проф. Ю.Н. Даденкова. При этом принимаем во внимание:
так как hк = (0,74) > ho (0,36), то глубина воды над перепадом hр = ho = 0,36 м (если hк < ho, то hр = 0,7 ∙ hк);
,
где Z – вспомогательная величина:
.
7. Определяем вторую сопряженную глубину
8. Определение высоты водобойной стенки (С) после перепада производим в следующем порядке:
Полный напор над водобойной стенкой
,
_
где μ – 1,86 из μ = m √2g при m = 0,42.
|
Скоростной напор перед водобойной стенкой:
.
Напор над водобойной стенкой без скоростного напора:
Н = Но – Н v = 1,02 – 0,03 = 0,99 м.
Высота водобойной стенки:
С = σ ∙ hcII – H = 1,05 ∙ 1,5 – 0,99 = 0,685 м ≈ 0,7 м.
Длина первой ступени перепада определяется по формуле
Lст1 = Lпад1 + Lпр1 = 1,98 + 4= 6м,
где Lпад1 – дальность падения струи:
Длина подпертого прыжка:
L пр1 = 3 ∙ hc II = 3 ∙ 1,5 =4,5.
Длину колодца принимаем 6 м.
Расчет второй ступени
Данные для расчета:
Глубина воды над водобойной стенкой hp = Н = 0,99 м
Площадь живого сечения ω = в ∙ hp = 1 ∙ 0,99 = 0,99 м2
Скорость протекания воды над стенкой
Высота падения Р1 = Р + С = 1 + 0,6 = 1,6 м
1. Определяем скорость течения воды в сжатом сечении на второй ступени после падения:
,
где Vc – скорость воды в сжатом сечении;
V - скорость протекания воды над стенкой;
Р2 – высота падения воды;
hр - глубина воды над стенкой
Площадь сжатого сечения воды на второй ступени:
.
Глубина воды в сжатом сечении второй ступени:
.
2. Определяем вторую сопряженную глубину при прыжке с глубиной
hcI = 0,24 м.
3. Определение высоты второй водобойной стенки (С2) производим в следующем порядке:
Полный напор над водобойной стенкой:
Но = 1,02 м (вычислен ранее).
Скоростной напор перед водобойной стенкой (С2):
.
Напор над стенкой (С2) без скоростного напора:
Н2 = Но - Н v = 1,02 - 0,08 = 0,94 м
Высота водобойной стенки:
С2 = σhcII – H 2 = 1,05 ∙1,56 – 0,94 = 0,69 м.
Отсюда следует, что глубина воды перед второй водобойной стенкой составит:
С2 + Н2 = 0,69 + 0,94 = 1,63 м,
а высота падения на первой водобойной стенке
Р1 = Р + С = 1 + 0,7 = 1,7 м
т.е. С2 + Н2 < Р + С = 1,63 м < 1,7 м,
Следовательно, первая водобойная станка работает как незатопленный водослив и расчет ее окончательный.
Определение длины второй ступени перепада:
L ст2 = L пад2 + L пр2 = 1,25+4,68 = 5,93 ≈ 6 м;
.
L пр2 = 3∙ hcII = 3 ∙1,56 = 4,68
Из конструктивных соображений длина ступени принимается равной Lст2 = 6,0 м.
Аналогично рассчитываются все последующие ступени. Однако, в виду незначительного дальнейшего изменения гидравлических элементов потока, высоты стенки и длины ступени, все последующие стенки принимаем высотой 0,7 м и длину ступени 6,0 м.
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!