Файл: Переходы через водотоки..pdf

Скачать файл (23,34Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 164

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. ХѴ-15. График для определения ши рины потока в сече нии с критической глубиной

Подпертую глубину при полунапорном режиме определяют по формуле

Н — /гтЕопр.н + -— ------- ,		(ХѴ-30)
ZgCû2	u.2
°	с о о р г п
где бопр — коэффициент сжатия в определяющем сечении		(сечение

с критической глубиной с учетом кривизны струй); рп — коэф фициент расхода при полунапорном режиме (см. табл. ХѴ-5); юсоор — площадь поперечного сечения сооружения.

При напорном режиме подпертую глубину определяют по фор муле

Фо р м а

по п е р е ч н о го

с е ч е н и я тр уб ы

Прямоѵгольная

Круглая

<22

	Н =	/іте0Пр.н “Ь т;— J------- ÿ				ітіт,		(Х Ѵ -3 1 )
				2gco2	u2			J
				c o o p r H
нтечсаРы е ифкоэфц и енты	огозеб- < вкаол	ьталроп ксныйо имасун	родирко- 1 ЙЫН I	итнорво йковы			Т а б л и ц а XV-5
нтечсаРы е ифкоэфц и енты	огозеб- < вкаол	ьталроп ксныйо имасун	родирко- 1 ЙЫН I	итнорво йковы	V	- 10’	% г - 2 0 °	45°
				Т ип в х о д н о го о го л о в к а
							р астр у б н ы й
								au r-30°~
тп	0,31	0,32	0,34	0,31	0,36		0,36	0,35
f t /	0,86	0,74	0,83	0,74	0,76		0,78	0,81
f t /	0,63	0,62	0,61	0,58	0,61		0,64	0,68
тп	0,31	0,31	0,32	0,31	0,33		0,33/0,35*	0,33
	0,66	0,79	0,79	0,75	0,79		0,79	0,79
	0,56	0,65	0,58	0,62	0,66		0,69	0,70
					1

* Коэффициент расхода при наличии на входе в трубу конического звена.


где рн— коэффициент расхода при напорном режиме,				для круг
лых труб с раструбными оголовками		и коническими		звеньями
рн = 0,83;	80пр.н— коэффициент, учитывающий		распределение
давления в выходном сечении трубы;		можно	принять е0пр.н =
= 0,85; /т	и іт — соответственно длина трубы (в м) и			ее уклон.

Если труба окажется длинной в гидравлическом отношении, /т<20/гт, то для установления режима протекания глубину на входе в такую трубу определяют из уравнения

^вх(дл)

(ХѴ-32)

/іт

где /івх — глубина воды на входе в аналогичную короткую трубу, определяемая по графикам рис. ХѴ-13 и ХѴ-14; при /т» 0 / і вх, полученное -по графикам, увеличивается на 0,05 /іт.

Подпертую глубину перед длинными трубами при безнапорном

режиме (	^пх(дл) < ;	1 )	определяют из уравнения
'	/іт	>

	^(дд)	(ХѴ-33)
	/іт	(ХѴ-33)
	/іт

где Н — подпертая глубина перед аналогичной короткой трубой.

При —вх(дл) > 1 и уклонах труб іт~ 0 длинные трубы работают

при напорном режиме.

Подпертая глубина перед трубой в этом случае определяется по формуле (ХѴ-31), а коэффициент расхода

Р-н —	У —11 + £ в х +	-У	,	(ХѴ-34)
Р-н —				(ХѴ-34)

где ÇBX и 1,1 — соответственно коэффициенты сопротивления на вхо де и по длине.

Для портальных, раструбных, воротниковых и коридорных ого ловков можно принять £вхі= 0,33; для труб с обтекаемыми оголов

ками Ç B X = 0,20.	Для труб без оголовка £Вх— 0,55.
Коэффициент сопротивления по длине можно принимать по
формуле	2gn40

	& — ’ R'h	(ХѴ-35)

где /о — длина	трубы без участка	входа, по рекомендациям
Н. П. Розанова, /о = /т — 3,6 /іт;		п — коэффициент шерохова
тости; R — гидравлический радиус.

Для круглых труб ç,i следует определять по формуле

2 gn 40

ОЛЬГОЙ		(XV-36)
ОЛЬГОЙ
При уклонах трубы 0 < гт < /к и	'вх(дл)	«длинная» труба
	hт

может работать как при напорном, так и при полунапорном режи мах протекания.

Вэтом случае необходимо произвести расчеты для Валорного

илолунапорного режимов, используя с некоторым приближением для лолунапорного режима зависимости (ХѴ-30). В расчет прини мают наибольшую подпертую глубину.

Если глубина в нижнем бьефе AHG^1>2/ZK и /гНб5г 1,1/?т, то под пертую глубину перед трубой определяют по формуле напорного

режима с учетом подтопления

Н — /інд	Q2	(ХѴ-37)
Н — /інд	^т*т»	(ХѴ-37)
	2gcù2coop

где pm — коэффициент расхода при напорном режиме в условиях подтопления со стороны нижнего бьефа.

Для круглых труб с раструбными оголовками а ог= 20—45° ре


комендуется принимать	р,нп = 0,79, для менее		обтекаемых		оголов
ков (портальных и раструбных		а Ог=10°) можно принимать p,im =
= 0,75, а для труб с коническими звеньями			на входе — рНп = 0,83.
Гидравлические расчеты косогорных сооружений освещены в ис
следованиях ЦНИИСа [87, 88].		Косогорными	называют		трубы, у
которых хотя бы на каком-либо их участке			уклоны	существенно
больше критических (принимают і> 0 ,0 2 ).				как	правило,
Для ввода потока	в косогорные сооружения,

устраивают подходные быстротоки, в которых поток находится в бурном состоянии. Обычно ширина быстротока по дну больше от верстия трубы, и для их сопряжения в быстротоке устраивают су жение.

Протекание через сужение первоначально бурного потока про исходит по одной из схем: а) с образованием перед трубой гидрав лического прыжка; б) с сохранением бурного состояния потока.

Возникновение соответствующего режима течения зависит от сочетания характеристик потока в быстротоке и геометрических характеристик на участке сопряжения.

При образовании перед трубой гидравлического прыжка втека ние происходит так же, как и в равнинных условиях.

При сохранении бурного состояния потока, высокой его кинетичности и больших углах сужения на входном участке трубы полу чается высокий взлет струй. В этом случае заданный расход воды

вкосогорных трубах будет проходить с большим заполнением, чем

вравнинных условиях. При плавном сопряжении быстротока с

трубой при том же заполнении, что и в равнинных трубах, косогорные сопряжения могут пропустить в 2—2,5 раза большие расходы.

Для установления высоты стенок быстротока глубину воды в нем приближенно можно определить по уровнению Шези, более точно — по уравнению неравномерного движения.

Малые мосты при наличии в них укрепленных русел и соблюде нии условия

8 > |г ^ 2,5,

(ХѴ-38)

рассчитывают как водослив с широким порогом.

В выражении (ХѴ-38) S — ширина моста (от внутренних обра зующих конусов); Н — подпертая глубина перед мостом.

При нарушении условия (ХѴ-38), например, в многопутных мос

тах ( — у> 8 ) необходимо учитывать потери напора по длине, а ' Н '

мост рассчитывать как прямоугольную трубу.

При расчете малого моста по схеме водослива с широким по рогом возможны два случая протекания: свободное (по типу незатопленного водослива) и несвободное (по типу затопленного во дослива). Свободное протекание в отличие от несвободного харак теризуется отсутствием влияния глубины воды в выходном логе.

При свободном протекании глубину воды под мостом прибли женно принимают равной критической глубине hK, при несвобод ном — бытовой глубине в логу h^.

Подпертую глубину перед мостом Н определяют по формуле

I / o 2

2 \

Н = к + 2 І \ ^ - Ѵ°Ь

( Х Ѵ - 3 9 )

где h, V— соответственно глубина и скорость под мостом, опре деляемые в зависимости от режима протекания согласно реко мендациям, приведенным ниже; <р — коэффициент скорости; при устоях, выступающих из конусов, ф = 0,85; для мостов свай но-эстакадного типа ф = 0,90; ѵп—-подходная скорость; при оп<1,0 м/сек величиной подходной скорости пренебрегают и формула (ХѴ-39) приобретает вид:

H = h + ~ 2 ^ <Х Ѵ -4»>

Режим протекания воды под мостом определяют сравнением гидравлических характеристик потока в подмостовом сечении и от водящем русле.

По исследованиям М. И. Виноградова, свободное протекание возможно при условии

Ä6'< 1,25А„,

(ХѴ-41)

где hK— критическая глубина под мостом.