Гидроузел с грунтовой плотиной

ho	a	w
31.5	5.40	170.1	68.4	2.487	0.014	83.14	0.002	997.37
31.6	5.40	170.64	68.6	2.487	0.014	83.14	0.002	1000.70
31.7	5.40	171.18	68.8	2.488	0.014	83.15	0.002	1004.04
31.8	5.40	171.72	69	2.489	0.014	83.15	0.002	1007.37
31.9	5.40	172.26	69.2	2.489	0.014	83.15	0.002	1010.70
32	5.40	172.8	69.4	2.490	0.014	83.16	0.002	1014.04
32.1	5.40	173.34	69.6	2.491	0.014	83.16	0.002	1017.37
32.2	5.40	173.88	69.8	2.491	0.014	83.16	0.002	1020.70
32.3	5.40	174.42	70	2.492	0.014	83.17	0.002	1024.04
32.4	5.40	174.96	70.2	2.492	0.014	83.17	0.002	1027.37
32.5	5.40	175.5	70.4	2.493	0.014	83.17	0.002	1030.70
32.6	5.40	176.04	70.6	2.493	0.014	83.18	0.002	1034.04
32.7	5.40	176.58	70.8	2.494	0.014	83.18	0.002	1037.37
32.8	5.40	177.12	71	2.495	0.014	83.18	0.002	1040.70

 

 

 

     

 

 

По графику  для паводкового расхода, равного Q_max=1030 м³/с, определяем нормальную глубину потока: h₀ = 32.48 м. Теперь можно рассчитывать относительные глубины. Относительная глубина воды в начале безнапорного участка не зависит от длины галереи, и её значение точно известно:     

 – гидравлический показатель русла

 – расходная характеристика

 

 

При   

При   

 

Расчет критического уклона

 

 

 

Так как уклон 0.002 больше критического, в безнапорном  участке туннеля будет кривая спада.

 

Интерполируя  между двумя значениями найденных длин, для длины находим глубину на выходе из трубы h₂=3.15м.

Производим  проверку условия незанапаривания выходного участка:

;

условие выполняется, оставляем принятое сечение трубчатого водосброса.

 

 

3).Расчёт водовыпуска

 

Для того, чтобы пропускать малые расходы в период эксплуатации, например расход полезного попуска Q = 8 м³/с, необходимо открывать затвор водосброса на очень малую величину, порядка нескольких сантиметров. Поэтому помимо основного водосброса в галереях строительного водосброса устраивается труба водовыпуска малого диаметра.

Диаметр водовыпуска выбирается из расчёта пропуска расхода полезного попуска по формуле:

, где

Q – расхода полезного попуска Q_поп = 8 м³/с;

m – коэффициент расхода, в первом приближении принимаем m = 0.7;

w – площадь поперечного сечения водовыпуска;

H_д – действующий напор, определяемый по формуле:

H_д = ÑУСВ – ÑНБ_(Qпоп) = 118,0 – 57.2= 60.8 м.

Площадь поперечного сечения трубы определяем по формуле:

.

Таким образом, диаметр трубы будет равен:

 

Уточнение коэффициента расхода m производим по следующей формуле:

, где

– сумма коэффициентов сопротивления, местных и по длине.

-квадрат отношения выходного  сечения к i –му равен 1, так как на протяжении трубы площадь его не меняется.

Коэффициенты  сопротивления определяются по рекомендациям [5]:

z_входа =[0.04÷0.2]– коэффициент сопротивления при входе в трубу, при закругленных кромках и плавном входе принимаем z_входа = 0.2;

z_длины – коэффициент сопротивления по длине трубы, определяемый по формуле:

, где

L – длина трубы

R – гидравлический радиус, R = w / c, где

w – площадь поперечного сечения трубы;

c – смоченный периметр,

l – коэффициент трения определяемый по длине:

,

 где

 – относительная  шероховатость;

где Δ_экв=0.35÷0.4 мм эквивалентная шероховатость для строительного водосброса в хорошем состоянии;

Необходимый диаметр водовыпуска определяется методом последовательных приближений с постоянным уточнением коэффициента расхода m. Дальнейший расчёт удобно произвести в табличной форме (таблица 6 при известных значениях расхода Q_поп = 8 м³/с, действующего напора H_д = 60.8 м, длины туннеля L = 20 м.

Таблица 6

№ приб.	m	w, м2	d, м	zвхода	c, м	R, м	Δ, м	l	zдлины	åz
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	13
1	0.700	0.33	0.65	0.10	2.04	0.16	0.000231	0.014	0.44	0.54
2	0.782	0.30	0.61	0.10	1.93	0.15	0.000244	0.014	0.47	0.57
3	0.775	0.30	0.62	0.10	1.94	0.15	0.000243	0.014	0.46	0.56
4	0.775	0.30	0.62	0.10	1.94	0.15	0.000243	0.014	0.46	0.56

 

Окончательно  принимаем диаметр водовыпуска d = 0.7 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

В состав данного гидроузла входят: земляная намывная  плотина и башенный водовод, , назначение гидроузла : кмплексное.

. Полная длина всего гидроузла  в створе составляет 470.4 м. Отметка гребня грунтовой плотины составляет 313,0 м.

 Напор   равен 73м. Отметка входа туннеля 57м , длина туннеля 394м уклон галереи 0.002.

Диаметр трубы  водовыпуска 0.7м

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы.

 

1. Методические указания «Гидроузел с грунтовой плотиной» Москва 2009г.
2. Гидротехнические сооружения / Под ред. Л.Н. Рассказова, ч.1 и 2, М.: Стройиздат, 1996.
3. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: 1989.
4. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. М.: 1986.
5. СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения. – М.: 1986.
6. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М.: 1988.
7. Справочник по гидравлическим расчетам /под ред. П.Г. Киселева. –М.: Энергия, 1974.