МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт ___ ИГЭС _____________________________________________
Кафедра ____ ГиГС ____________________________________________
КУРСОВОЙ работа
по дисциплине
«Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство »
Тема:
«Сооружения средненапорного речного гидроузла »
| Выполнил обучающийся | ИГЭС 3-1 Ваулин Никита Михайлович |
| (институт (филиал), курс, группа, Ф.И.О.) | |
| Руководитель курсового проекта | |
| (ученое звание, ученая степень, должность, Ф.И.О.) | |
| К защите | |
| (дата, подпись руководителя) | |
| Курсовой проект защищен с оценкой | |
| (оценка цифрой и прописью) | |
| Руководитель курсового проекта | |
| (дата, подпись руководителя) | |
| Председатель аттестационной комиссии | |
| (ученое звание, ученая степень, должность, Ф.И.О.) | |
| Члены комиссии: | |
| (дата, подпись члена комиссии) | |
г. Москва
2020г.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт_ ИГЭС _______________________________________________________________
Кафедра _ ГСС ________________________________________________________________
Дисциплина Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство
ЗАДАНИЕ
НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ФИО обучающегося__ Ваулин Никита Михайлович _
Курс, группа__ ИГЭС 3-1 _
1. Тема курсового проекта «Сооружения средненапорного речного гидроузла»
1. Исходные данные к курсовому проекту
2. Содержание текстовой части (перечень подлежащих разработке вопросов) _ Определение классификационных показателей грунтов основания и их расчётных сопротивлений 
, Сбор нагрузок, действующих на сооружение и его основание. вычисление эпюры контактных напряжений по подошве сооружения, расчёт основания по первой группе предельных состояний, расчёт основания по второй группе предельных состояний. _________________________________________________________________________
3. Перечень графического и иного материала (с точным указанием обязательных чертежей) – Напорный гидротехнический узел, эпюра фильтрационного противодавления, эпюра взвешивающего противодавления, эпюра контактных напряжений, эпюра гидростатического давления воды. _____________________________________________________________________
График выполнения курсового проекта:
| № | Наименование этапа выполнения курсового проекта | Срок выполнения | Процент выполнения Курсового проекта |
| Расчетная часть | |||
| Графическая часть | |||
4. Дата выдачи задания 21.02.2020 год
Руководитель курсового проекта ______________________________
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Основная часть 5
1. Проектирование грунтовой плотины6
1.1. Определение отметки гребня и расчет крепления верхового откоса6
1.1.1. Определение отметки гребня 6
1.1.2. Крепление верхового откоса 8
1.2. Расчет фильтрации через однородную земляную плотину 9
1.3 Расчет устойчивости откосов грунтовой плотины 12
2. Проектирование бетонной водосливной плотины на нескальном основании 16
2.1. Выбор удельного расхода на рисберме 16
2.1.1. Принцип выбора удельного расхода 16
2.1.2 Определение удельного расхода по допустимым скоростям 17
2.1.3 Определение удельного расхода по глубине ямы размыва 17
2.1.4 Выбор удельного расхода на рисберме 18
2.2. Проектирование водосливного фронта 19
2.2.1 Выбор количества и ширины пролетов 19
2.2.2 Разбивка плотины на секции 19
2.2.3 Определение действительного удельного расхода на рисберме 20
2.3. Конструирование водослива
2.3.1 Определение отметки порога водослива 20
2.4. Определение условий сопряжения бьефов при маневрирования затворами 24
2.4.1 Условия сопряжения бьефов и расчетная схема маневрирования затворами 24
2.4.2 Сопряжение бьефов по первому расчетному случаю 25
2.4.3 Сопряжение бьефов по второму расчетному случаю 28
2.5. Гидравлический расчет водобойного колодца 30
2.6. Конструирование и расчет водобойной плиты 32
2.6.1 Выбор габаритных размеров водобойной плиты 32
2.6.2 Гасители энергии потока на водобое 33
2.6.3 Определение нагрузок на водобойную плиту 34
2.6.4 Формы потери устойчивости водобоя 36
2.7. Конструирование рисбермы и концевого крепления 37
2.7.1 Определение длины крепления русла 37
2.7.2 Определение глубины ямы размыва. Выбор концевого крепления 38
2.7.3 Конструирование рисбермы 39
3. Конструирование водосливной плотины 41
3.1. Конструирование профиля плотины 41
3.1.1Конструирование профиля водослива 41
3.1.2 Конструирование водосливного порога 42
3.1.3 Конструирование фундаментной плиты 42
3.1.4 Выбор профиля быков 43
3.1.5 Конструирование верхнего строения 43
3.2. Конструирование крепления русла в нижнем бьефе 44
3.2.1 Конструирование водобойной плиты 44
3.2.2 Конструирование рисбермы 44
3.2.3 Конструирование концевого крепления (ковша) 45
4. Проектирование подземного контура и фильтрационные расчеты 45
4.1. Конструирование подземного контура 46
4.2. Расчёт горизонтального смещения сооружения
Заключение
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте рассматриваются одни из важнейших и наиболее распространённых гидротехнических сооружений – грунтовая и бетонная водосбросная плотина на нескальном основании. В процессе выполнения курсового проекта предстоит ознакомиться с устройством этих сооружений, принципом их работы и получить навыки их конструирования и расчёта. Цель курсового проекта – запроектировать грунтовую и водосбросную плотину в составе средненапорного гидроузла в заданных условиях.
1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ
1.1 Определение отметки гребня и расчет крепления верхового откоса
1.1.1 Определение отметки гребня
Превышение гребня плотины над уровнем верхнего бьефа определяется в зависимости от ожидаемого волнового воздействия.
В соответствии с СП 38.13330.2012"Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)" отметка гребня грунтовой плотины определяется исходя из условия:
где НПУ = 28,5 м – нормальный подпорный уровень водохранилища,
a = 0,5 м – конструктивный запас,
hнаката – высота наката волны,
hнагона – высота ветрового нагона;
Определяем параметры расчетного шторма.
Параметры, которые зависят от волнообразующих факторов приведены ниже:
V = 24м/с – скорость ветра расчетного шторма,
L = 2,76 км – расчетная длина разгона волны,
t, ч – время расчетного шторма,
– средняя высота волны,
– средняя длина волны;
Определим средние значения высоты, периода и длины волны.
Определим высоту волны однопроцентной обеспеченности
Определим высоту наката волны однопроцентной обеспеченности
Для крепления верхового откоса используются ЖБ плиты, тогда:
– коэффициент, выражающий высоту наката в долях от высоты волны, приняли конструктивно
– коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на величину наката;
– коэффициент, учитывающий водопроницаемость откоса;
– коэффициент, учитывающий шероховатость откоса;
Примем отметку гребня плотины 
и ширину гребня bгр=12 м для устройства 2-х полосной дороги в соответствии с ГОСТ Р 52399-2005 "Геометрические элементы автомобильных дорог".
1.1.2 Крепление верхового откоса
Для крепления верхового откоса будем использовать железобетонные сборные плиты.
Определим требуемую толщину плиты из условия всплывания. Минимальная толщина плиты вычисляется по формуле:
kн – коэффициент надежности по классу сооружения (для 2класса – 1,2);
λ – длина волны;
В = 5 м – длина плиты;
= 10 кН/м3 – удельный вес воды;
= 24 кН/м3 – удельный вес бетона;
Проверим выполняется ли условие:
Так как наша толщина не удовлетворяет условию, то принимаем её
.
Выполним крепление верхового откоса железобетонными плитами длиной 
и толщиной .
1.2 Расчет фильтрации через однородную земляную плотину
В качестве расчетного случая примем случай, когда УНБmaxи УВБmax. Расчет будем вести приближенным гидравлическим методом.
Рисунок 1.1 Расчетная схема грунтовой плотины к построению кривой депрессии.
Исходные данные:
Высота плотины 23,5 м, ширина гребня 12 м, глубина воды в верхнем бьефе 20 м, глубина воды в нижнем бьефе 15 м. Тело и основание плотины выполнено из песка разноразмерного с 
м/с
С чертежа имеем расстояние между урезами воды в верхнем и нижнем бьефе L = 73,5 м.
Ширина прямоугольного участка, на который заменяется верховой клин, определяется по формуле:
Расчетная фильтрации будет вестись методом приближений в таблице 1.1
Расчетная длина пути фильтрации
Определим удельный фильтрационный расход по формуле:
При заложении низового откоса mн = 3 получаем:
| Приближения | |||||
| Наим. | |||||
| hв | 0,00 | 2,64 | 2,53 | 2,54 | 2,54 |
| Н2 | 6,50 | 9,14 | 9,03 | 9,04 | 9,03 |
| Lp | 82,07 | 74,16 | 74,49 | 74,46 | 74,45 |
| q/Кф | 2,18 | 2,13 | 2,14 | 2,14 | 2,14 |
| a | 0,17 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 |
Таблица 1.1. Расчет фильтрации.
Видим, что в третьем и четвертом приближениях получаем достаточно точные значения. Окончательно принимаем высоту высачивания 
.
Определение положения кривой депрессии ведем по формуле:
Задаемся значениями x от 0 до 74,45 м.
Расчет кривой депрессии приведем в таблице 1.2:
| х | 74,45 | ||||||||
| у | 18,9 | 17,73 | 16,48 | 15,13 | 13,65 | 11,98 | 10,04 | 9,04 |
Таблица 1.2. Определение положения депрессионной кривой
Рисунок 1.2 Кривая депрессии однородной плотины.
Определим удельный фильтрационный расход по формуле:
1.3 Расчет устойчивости откосов грунтовой плотины
Задачи расчета:
1. Определить запас устойчивости сооружения.
2. Определить положение наиболее опасной поверхности скольжения.
Расчет производим по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения (метод Терцаги). В данном методе принимается, что обрушение массива происходит в виде поворота вокруг горизонтальной оси.
Допущения способа:
1. Поверхность скольжения – круглоцилиндрическая.
2.Принимается гипотеза "отвердевшего" массива обрушения, поэтому принимаем
и 
.
3. Предельные значения реактивных сил ищем из закона Кулона.
Условие устойчивости:
(1.20)
– коэффициент надежности по ответственности сооружения(для II класса);
–коэффициент сочетания нагрузок (для основного сочетания нагрузок и воздействий в нормальный период эксплуатации);
– коэффициент условия работы;
где 
– вес погонного метра i-го отсека;
– взвешивающее противодавление;
– удельное сцепление i-го отсека;
– угол внутреннего трения i-го отсека;
A – площадь соприкасающейся поверхности;
Радиус круглоцилиндрической поверхности массива:
Массив обрушения необходимо разбить на вертикальные отсеки одинаковой ширины, каждый отсек пронумеровать, а также провести в нем центральную линию:
Получили 10 отсеков с шириной равной 9,73м.
Рисунок 1.3 Массив обрушения откоса однородной плотины.
Расчеты будут вестись в таблице 1.3:
| Величина | Ед. измер. | Отсеки | ∑ | Пояснение | Формула | |||||||||
| Xi | м | 27,16 | 36,89 | 46,62 | 56,35 | 66,08 | 75,81 | 85,54 | 95,27 | 105,00 | 114,73 | Абсцисса середины отсека | - | |
| Sina | - | 0,72 | 0,59 | 0,46 | 0,33 | 0,19 | 0,06 | -0,07 | -0,20 | -0,33 | -0,46 | Sina=(Xc-Xi)/R | ||
| Cosa | - | 0,69 | 0,81 | 0,89 | 0,95 | 0,98 | 1,00 | 1,00 | 0,98 | 0,94 | 0,89 | Cosa=(1-(Sina)2)1/2 | ||
| h1 | м | 5,58 | 6,02 | 4,18 | 2,50 | 1,05 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Толщина слоев грунтов, входящих в массив обрушения | - | |
| h2 | м | 0,00 | 6,05 | 10,67 | 12,57 | 10,78 | 8,59 | 5,34 | 2,10 | 0,00 | 0,00 | - | ||
| h3 | м | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,68 | 3,30 | 4,56 | 4,52 | 3,19 | 0,50 | 0,00 | - | ||
| h4 | м | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 1,60 | 4,40 | 6,50 | 2,70 | Толщина слоя воды в НБ | - | |
| b | м | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | 9,73 | Ширина отсека | - | |
| G1 | кН | 879,55 | 948,91 | 658,88 | 394,07 | 165,51 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Веса слоев, входящих в массив обрушения | Gn=γn*hn*b | |
| G2 | кН | 0,00 | 1189,10 | 2097,15 | 2470,58 | 2118,77 | 1688,33 | 1049,56 | 412,75 | 0,00 | 0,00 | |||
| G3 | кН | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 133,65 | 648,60 | 896,25 | 888,39 | 626,98 | 98,27 | 0,00 | |||
| G4 | кН | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 155,68 | 428,12 | 632,45 | 262,71 | |||
| G∑ | кН | 879,55 | 2138,01 | 2756,02 | 2998,30 | 2932,87 | 2584,58 | 2093,62 | 1467,85 | 730,72 | 262,71 | Вес грунта в отсеке | G∑=G1+G2+G3+G4 | |
| hвзв | м | 0,00 | 6,05 | 10,67 | 13,25 | 14,08 | 13,15 | 11,46 | 9,69 | 7,00 | 2,70 | Толщина слоя грунтовой воды | hвзв=h2+h3 | |
| Wвзв | кН | 0,00 | 294,33 | 519,10 | 644,61 | 684,99 | 639,75 | 557,53 | 471,42 | 340,55 | 131,36 | Взвешив. противодавл. наа подошву отсека | Wвзв=γв*hвзв*b | |
| Δh1 | м | 0,78 | 2,21 | 2,41 | 2,79 | 3,32 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Падение кривй депрессии | - | |
| WiФi | кН | 0,00 | 133,71 | 257,15 | 369,68 | 467,46 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Гориз. составл. фильтр. силы | WiФi=γв*hвзв*Δhi | |
| φi | градус | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | 30,00 | Угол внутреннего трения | - | |
| Сi | м | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Удельное сцепление грунта по подошве | - | |
| еiG | м | 78,80 | 64,93 | 51,06 | 37,19 | 23,32 | 9,45 | 4,40 | 18,27 | 32,14 | 46,01 | Плечо вертик. силы | - | |
| еiф | м | 0,00 | 84,91 | 90,34 | 94,67 | 98,15 | 100,16 | 102,63 | 102,94 | 101,32 | 98,69 | Плечо горизонт. фильтр. силы | - | |
| Li | м | 14,02 | 12,03 | 10,94 | 10,29 | 9,92 | 9,75 | 9,75 | 9,93 | 10,32 | 10,98 | Длина подошвы отсека | Li=b/Cosa | |
| Мопрi | кН*м | 46845,00 | 104420,55 | 116384,22 | 107166,20 | 87938,23 | 11914,91 | -10719,35 | -21797,55 | -17961,17 | -9013,58 | 415177,5 | Опрокидывающий момент | Mопр=R∑(GiSinai+Wiф*(eф/R)) |
| Мудерi | кН*м | 26088,66 | 63699,40 | 85018,53 | 95090,46 | 94217,89 | 82929,47 | 65470,71 | 41705,39 | 15723,25 | 4972,34 | 574916,1 | Удерживающий момент | Mудер=R∑((Gi-Wвзв)Cosai*tgφi+ciLi) |
Таблица 1.3 Расчет устойчивости откоса
Проверим условие устойчивости:
–условие выполняется, откос устойчив.
2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ ВОДОСЛИВНОЙ ПЛОТИНЫНА НЕСКАЛЬНОМ ОСНОВАНИИ
2.1 Выбор удельного расхода на рисберме
2.1.1 Принцип выбора удельного расхода
От величины удельного расхода зависит стоимость гидроузла в целом, его надежность и безопасность, в практике проектирования её выбор ведется путем технико-экономического сравнения вариантов. Находят минимум общей стоимости гидроузла (стоимость плотины и крепления русла).
Удельный расход будем принимать максимально возможным по условию надежной работы крепления русла. Этот расход, с одной стороны, должен быть наибольшим, но с другой, не должен приводить к разрушению крепления нижнего бьефа.
Для определения наибольшего допустимого удельного расхода воспользуемся двумя методами:
1. По допустимым скоростям на рисберме(приближенный);
2. По допустимой глубине ямы размыва за креплением русла;
Рисунок 2.1. Схема расчета удельного расхода на рисберме
2.1.2 Определение удельного расхода по допустимым скоростям
На основе опыта эксплуатации построенных гидроузлов установлено, что размывы русла не угрожают безопасности гидроузла, если скорости за рисбермой не превышают допустимых. При этом имеются ввиду средние по глубине скорости, что делает этот способ приближенным. Однако, допустимые скорости позволяют не допустить развитие значительных русловых деформаций в нижнем бьефе гидроузла.
Удельный расход определим по формуле:
– допустимая скорость несвязного грунта;
– глубина потока на рисберме;
2.1.3 Определение удельного расхода по глубине ямы размыва.
После схода потока с бетонного крепления рисбермы происходит местный размыв русла – образуется яма размыва. Чтобы обезопасить крепление русла от этого процесса, выполняют углубление русла в виде ковша, что позволяет снизить скорости потока до неразмывающих. Поверхность откоса ковша защищена от размыва защитным креплением, поэтому он может размываться только в глубину.
Задавшись глубиной, при которой произойдет стабилизация ямы размыва, можно определить соответствующую предельную величину удельного расхода:
где 
– неразмывающая скорость для грунта на дне ямы размыва;
– глубина воды в яме размыва;
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения удельного расхода по ширине водосливного фронта,
Неразмывающая скорость для грунта на дне ямы размыва:
где 
– коэффициент размывающей способности потока;
–средний диаметр частиц грунта, залегающего на дне ямы размыва;
– для несвязных грунтов;
2.1.4 Выбор удельного расхода на рисберме
Выполнив расчёты двумя методами, получили следующие значения:
1.Удельный расход на рисберме по методу допустимых скоростей равный 
2.Удельный расход на рисберме по глубине допустимой ямы размыва равный 
Для дальнейших расчётов примем следующий удельный расход на рисберме 
, это позволит безопасно пропускать расчётный расход и при этом позволит уменьшить стоимость строительства гидроузла.
Определим ширину водосливного фронта:
2.2 Проектирование водосливного фронта.
При проектировании водосливного фронта необходимо определить требуемое количество водосливных пролётов, их ширину, а также разбить конструкцию водосливной плотины на секции и определить толщину быков
2.2.1 Выбор количества и ширины пролетов
Принимаем:
1. Водосливных пролетов 
;
2. Ширина водосливных пролетов 
;
3. Толщина разрезного быка 
;
4. Толщина неразрезных быков 
;
5. Количество неразрезных быков 
;
6. Количество разрезных быков 
;
Желательно, чтобы ширина затвора не превышала его высоту более, чем в 3 раза (лучше, если это соотношение будет равняться 2). Отсюда:
Принимаем высоту затвора 
.
2.2.2 Разбивка плотины на секции
Уточняем расход
Рисунок 2.2 Схема водосливного фронта
2.2.3 Определение действительного удельного расхода на рисберме
Действительный удельный расход на рисберме:
По условию 
не должна отличаться от 
более чем на 10%:
Условие выполняется, следовательно, водосливной фронт подобран правильно.
2.3 Конструирование водослива
2.3.1 Определение отметки порога водослива
Отметку порога водослива 
назначают такой, чтобы при создаваемом напоре на пороге H обеспечить заданную пропускную способность водослива при НПУ. Для определения пропускной способности водосливного порога используют универсальную формулу расхода водослива:
где m– коэффициент расхода водослива,
– коэффициент, учитывающий влияние на пропускную способность водослива бокового сжатия потока,
– коэффициент, учитывающий влияние на пропускную способность водослива подтопление водослива,
B – ширина водослива,
H0 – напор на пороге водослива с учетом скорости подхода v0;
При назначении расчетной ширины водослива стоит учитывать требования строительных норм, которые устанавливают, что при количестве пролетов 
пропуск воды осуществляется через все пролеты, а при большем n – один пролет оставляют резервным. Таким образом:
где 
– количество открытых пролетов;
Для водослива практического профиля 
. При устройстве водослива практического профиля необходимо учитывать, что за счет устройства на пороге горизонтальной вставки коэффициент расхода водослива снижается. Его можно определить по формуле:
где 
– общая ширина вставки на водосливном пороге, включая горизонтальную;
Высота водослива:
где v0 – скорость подхода;
где 
– расчётный расход,
м2– площадь поперечного сечения водохранилища в створе гидроузла;
Определение порога водослива будет выполнятся методом приближений в таблице 2.1
| Приближения | ||||
| δ/H | - | 0,95 | 0,88 | 0,88 |
| m | 0,49 | 0,41 | 0,42 | 0,42 |
| H | 4,65 | 5,22 | 5,18 | 5,18 |
| ▼пор | 23,85 | 23,28 | 23,32 | 23,32 |
| δ | 4,39 | 4,57 | 4,55 | 4,55 |
| ε | 0,98 | 0,97 | 0,97 | 0,97 |
| P/H | 3,00 | 2,83 | 2,86 | 2,86 |
Таблица 2.1 Определение отметки порога водослива
Данной вставки хватит для того, чтобы разместить один плоский аварийно-ремонтный затвор и устроить межзатворное пространство шириной 1,5м. Опорой рабочего плоского затвора станет горизонтальный участок вставки профиля, а его основной объем будет располагаться за пределами вставки профиля. Так как ширина вставки профиля оказалось достаточной, коэффициент расхода водослива сохраняется прежней
Ширина горизонтальной вставки на пороге водослива:
Глубина подтопления:
– следовательно, подтопление отсутствует.
Принимаем следующие параметры:
Напор на пороге водослива 
, отметку порога водослива
, и высоту водослива 
.
2.4 Определение условий сопряжения бьефов при маневрировании затворами
2.4.1 Условия сопряжения бьефов и расчетная схема маневрирования затворами
Сопряжение бьефов за водосливом осуществляется с помощью донного гидравлического прыжка, так как при этом достигается наиболее эффективное гашение энергии потока. На гидротехническом сооружении гидравлический прыжок должен находиться в надвинутом (затопленном) состоянии при любых пропускаемых через водослив расходах.
При расчёте сопряжения бьефов при маневрировании затворами будем рассматривать два расчётных случая:
1.Центральный водосливной пролет приоткрыт на 0,25H;
2. Центральный водосливной пролет открыт на H;
Рисунок 2.3 Схема сопряжения бьефов
2.4.2 Сопряжение бьефов по первому расчетному случаю
Пропуск воды осуществляется через центральный водосливной пролет, приоткрытый на 0,25H.
Определим расход через один водосливной пролет при открытии затвора на высоту "а":
– коэффициент скорости (0,97 
0,99);
– коэффициент вертикального сжатия струи;
b – ширина водосливного пролета;
Коэффициент вертикального сжатия струи вычислим по формуле Альтшуля:
– относительное открытие затвора;
Определим сжатую глубину за водосливом:
Определение сжатой глубины будет выполняться методом приближений в таблице 2.2
В первом приближении примем hсж = 0
где 
– коэффициент скорости (0.9 
0.99),
– полная энергия потока в верхнем бьефе;
где T – глубина воды в верхнем бьефе по отношению к поверхности водобоя;
| Приближения | |||
| 1 случай | |||
| hсж | 0,00 | 0,38 | 0,38 |
Таблица 2.2 Определение сжатой глубины
Примем сжатую глубину 
Определим раздельную глубину прыжка в плоских условиях как сопряженную со сжатой:
где 
– коэффициент кинетической энергии (
),