Курсовая работа
«Гидравлический расчет узла гидротехнических сооружений»
Минск 2009
Содержание
Содержание..................................................................................................... 2
Задание............................................................................................................ 3
1. Расчет магистрального канала................................................................... 5
1.1 Определение размеров поперечного сечения......................................... 5
1.2 Расчет канала гидравлически наивыгоднейшего сечения....................... 9
1.3 Определение нормальных глубин для заданных расходов Qmin, Q, Qmax и построение кривой Q= f (h)............................................................................... 9
1.4 Определение типа и построение кривой свободной поверхности........ 11
2. Расчет сбросного канала........................................................................... 14
3. Расчет водозаборного регулятора........................................................... 16
4. Расчет многоступенчатого перепада........................................................ 18
4.1 Расчет входной части (щелевой водослив)............................................ 18
4.2 Расчет ступеней....................................................................................... 20
Литература.................................................................................................... 23
Задание
Магистральный канал подает воду на орошение и обводнение подкомандной ему территории. От магистрального канала отходит сбросной канал, в головной части которого устраивается регулятор. На сбросном канале предусматривается сооружение многоступенчатого перепада.
Требуется выполнить гидравлические расчеты следующих гидротехнических сооружений.
1. Расчет магистрального канала
— Определение размеров канала из условия его неразмываемости (Q max =1,8Q) и незаиляемости (Q min =0,75Q).
— Определение нормальных глубин для заданных расходов Q max, Q min, Q н и построение кривой Q= f(h).
— Определение типа и построение кривой свободной поверхности.
2. Расчет сбросного канала
Определение размеров трапециидального сбросного канала при заданном β=b/h
3. Расчет водозаборного регулятора
Определение рабочей ширины регулятора при глубинах равномерного движения в магистральном и сбросном каналах при пропуске максимального расхода.
4. Расчет многоступенчатого перепада
— Расчет входной части
— Расчет ступеней
— Расчет выходной части
| 1. Магистральный канал | |
| Расход Q н м3/с | |
| Уклон дна канала i | 0,0004 |
| Грунты | Плотный лесс |
| Условия содержания | Среднее |
| Глубина воды в конце канала | 1,2h0 |
| 2. Сбросной канал | |
| Q | Q max |
| β=b/h | |
| 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 | |
| Число ступеней |
Схема гидротехнических сооружений
Расчет магистрального канала
Равномерное движение жидкости, т.е. движение, при котором средние скорости v, площади живых сечений ω 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 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 β 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 ω=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 ω=1,5h2+5,1h=16,81м2.
Решив это уравнение найдем:
h=1,29 м ω=1,5h2+5,1h=9,04 м2 R=0,93 м.
