Строительство гидротехнического сооружения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Ноября 2010 в 16:53, Не определен

Описание работы

строительству дамбы на водохранилище

Скачать архив (163.50 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

ГТС .doc

— 654.00 Кб (Скачать файл)

∑hнас.пл=43,6                                       ∑ hнас.осн. и пл.=132,2                                    ∑ l=89,55 

∑ hнас.осн. 1=88,6                                      ∑ hпр cos α tgφ=28,1 

∑ hпр sin α=35,66                                    ∑ cl=210,455 

6 ТРУБЧАТО-КОВШОВЫЙ ВОДОСБРОС 

      Трубчато-ковшовый водосброс состоит из входной части, напорных труб и устройства гашения энергии в нижнем бьефе. Рекомендуется проектировать при    Q=20 - 30 м3/с.

      Входная часть представляет собой водослив практического профиля большой ширины с подходом с торца и с боков. Если верх водослива находится на отметке нормального подпорного уровня, то сооружение работает как водосброс автоматического действия.

      За водосливным порогом устраивают ковш, в нижней части которого размещаются входные отверстия труб.

      Для водосброса обычно применяют железобетонные или асбестоцементные трубы. Трубы укладывают на подготовку из тощего бетона толщиной 0,2 - 0,4 м. Для предупреждения сосредоточенной фильтрации вокруг труб укладывают глину или глинобетон.

      Водосброс трассируется по пойме водотока (не по насыпному грунту плотины).

      Гидравлический расчет сводится к определению ширины водослива, потерь напора в трубах и определению размеров водобойного колодца.

      Ширина  водослива: 

                    (7.1) 

      где с - коэффициент подтопления (рисунок 7.1);

            т - коэффициент расхода;

            Н1, - напор на пороге водослива. 

      Коэффициент подтопления  определяется в зависимости от отношения: 

                    

      где hn - высота подтопления;

            Н0 - напор на водосливе с учётом скорости подхода. 

      Общая ширина водослива складывается из торцевой и боковых частей водослива. Ширина торцевой части должна быть больше или равна входному фронту раструба ковша водосброса.

 

Рисунок 7.1 - График для определения коэффициента подтопления 

      Задаваясь количеством труб и их размерами, определяют скорость в трубах:  

                    

      Полные  потери напора определяются по зависимости: 

                    (7.2) 

      Коэффициент сопротивления на входе определяется с учетом скорости в трубе υ: 

                    

      где υвх - средняя скорость во входном сечении, м/с 

      При острых кромках  =0,5; при плавном входе =0,2; при очень плавном =0,05.

      Коэффициент сопротивления на выходе из водовода в нижний бьеф определяют по зависимости: 

                    (7.4) 

      где ω1 - площадь потока в трубе, м2;

            ω2 - площадь выходного сечения (площадь живого сечения потока в водобойном колодце при выходе), м2. 

      Коэффициент сопротивления по длине:

      Для круглых труб

                    (7.5) 

      Для прямоугольных труб 

                     (7.6) 

      Значение  коэффициента сопротивления по длине  λ определяют по таблице 7.1 в зависимости от п и d. Значение коэффициента шероховатости принимают по данным.

      Если  полные потери равны напору на сооружении, то сечение труб достаточно для пропуска расчётного расхода. Если суммарные потери напора значительно меньше напора на сооружении, то необходимо уменьшать расчетный диаметр труб водовода.

      В конце трубопровода устраивают гаситель энергии - водобойный колодец или водобойную стенку. 

      Таблица 7.1 - Значения коэффициента λ для круглых труб 

d, м Коэффициент шероховатости п
 
0,01		 0,012 0,013 0,014 0,015
0,20 0,021 0,026 0,033 0,039 0,050
0,30 0,019 0,024 0,029 0,035 0,044
0,40 0,017 0,022 0,026 0,033 0,039
0,50 0,016 0,020 0,025 0,030 0,036
0,60 0,016 0,019 0,024 0,028 0,034
0,70 0,015 0,019 0,023 0,027 0,032
0,80 0,015 0,018 0,022 0,026 0,031
0,90 0,014 0,017 0,021 0,025 0,029
1,00 0,013 0,017 0,02 0,023 0,028
1,20 0,013 0,016 0,019 0,022 0,026
1,50 0,012 0,015 0,018 0,021 0,025
2,00 0,011 0,014 0,016 0,019 0,022
2,50 0,011 0,013 0,015 0,018 0,021
3,00 0,010 0,012 0,014 0,017 0,020
 
 

      Расчёт: 
 

      Q= 22м3/с; Н1 = 1 м ; НПУ = 107,5 м; ; УНБ =99 м;

      ФПУ = 108,5 м; nтруб= 0,013; (n=0.О125, n=0.012-0.018); l=110 м. 

      В период сброса паводка принимаем, что водослив подтоплен. Уровень воды в ковше на 0,25 м выше порога водослива hп=0,25м разность уровней в конце и НБ составляет: 

                    

      Определяем ширину водослива: 

      находим   

      по  графику (рис. 7.1) σn =0,96, т=0,42 как для трапецеидального водослива, формула (7.1). 

                    
 

      Принимаем две трубы водосброса диаметром 1м (2м - второй расчетный      случай), тогда площадь живого сечения в трубах равна: 

                    

      и 6,28 м2 - при диаметре 2 м

      Определяем  скорость в трубах:  

                    

                   - при диаметре 2 м 

      Предельно допустимые скорости в напорных водоводах  определяется в зависимости от диаметра, d=1 допускаемая скорость 17 - 32 м/с.

      Вход  в трубу выполняем в виде раструба d=4. Площадь входного раструба составляет 12,56 м2 или 25,12 м2 для 2-х раструбов.

      Скорость  на входе в раструб будет: 

      

      Зная  скорости, определяем коэффициент сопротивления на входе: 

                   - при диаметре труб 1 м 

                   - при диаметре труб 2 м 

      Ширину  водобойного колодца назначаем конструктивно с учетом ширины выходного фронта водовода - 5 м. Глубина водобойного колодца принимается конструктивно из условия затопления выходного сечения - 2,5 м.

      Определяем  коэффициент сопротивления на выходе в НБ: 

                   - при диаметре труб 1 м 

                   - при диаметре труб 2 м 

      Определяем  коэффициент сопротивления по длине трубопровода 

                   - при диаметре труб 1 м

                   - при диаметре труб 2 м 

      Коэффициент сопротивления на поворотах трубопровода определяем ςпов=0,1 м, два поворота ςпов=0,2 м. 

Определяем полные потери напора: 

                   - при  

диаметре  труб 1 м 

                   - при  

диаметре  труб 2 м 

      Общий напор на водосбросном сооружении составляет 8,5 м, т.е. условие равенства потерь напора в водосбросе действующему напору не выполняется ни в одном из расчетных случаев. Необходимо подобрать диаметр труб водосброса в диапазоне 1 - 2 м и повторить расчет.

      Так как при диаметрах трубопроводы 1 и 2 метра условие не выполняется, произведём расчёт для труб диаметром 1,5 м 

                    

      Определяем  скорость в трубах:  

                     

      Вход  в трубу выполняем в виде раструба d=3,7. Площадь входного раструба составляет 14,13 м2 или 28,26 м2 для 2-х раструбов.

      Скорость  на входе в раструб будет: 

                    

      Зная  скорости, определяем коэффициент сопротивления на входе 

                    

      Ширину  водобойного колодца назначаем  конструктивно с учетом ширины выходного фронта водовода – 6,4 м. Глубина водобойного колодца принимается конструктивно из условия затопления выходного сечения – 3,2 м.

      Определяем  коэффициент сопротивления на выходе в НБ: 

                    

      Определяем  коэффициент сопротивления по длине  трубопровода: 

Информация о работе Строительство гидротехнического сооружения