- •Курсовой проект
- •Введение
- •1. Гидравлический расчет
- •1.1 Определение ширины водосливного фронта
- •1.2 Определение отметки гребня водослива
- •1.3 Проверка на пропуск поверочного расхода
- •1.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе
- •1.5 Определение отметки пола водобоя
- •1.5.1 Учет растекания потока в нижнем бьефе при определении
- •1. Основной случай. Дано:
- •3. Одно отверстие открыто полностью.
- •1.5.2 Определение второй сопряженной глубины с учетом работы гасителей
- •1.5.3 Глубина водобойного колодца
- •2.Назначение размеров основных элементов плотины.
- •3.Конструирование плотины.
- •3.1 Определение ширины подошвы плотины.
- •3.2. Разрезка плотины швами
- •3.3 Быки
- •3.4 Устои
- •4.Проектирование бетонной водосливной плотины.
- •4.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины и гребня быка. Дано:
- •5.Конструктивные элементы нижнего бьефа.
- •5.1 Водобой Дано:
- •Нагрузки действующие на водобой.
- •Расчет плиты водобоя на устойчивость против сдвига, опрокидывания и всплытия.
- •5.2. Рисберма и ковш
- •5.2.1 Рисберма
- •5.2.2 Определение устойчивости плит рисбермы против опрокидывания.
- •5.2.3 Ковш
- •6.Фильтрационные расчеты.
- •6.1 Расчет фильтрации под плотиной методом удлиненной контурной линии.
- •7. Статические расчёты плотины Сбор и расчет основных нагрузок на плотину
- •7.1. Вес сооружения
- •7.2. Вес технологического оборудования
- •7.3. Сила гидростатического давления воды
- •7.4. Сила взвешивающего давления
- •7.5. Давление грунта
- •7.6 Определение пассивного давления грунта
- •7.7 Волновое давление
- •8. Расчёт прочности плотины
- •8.1. Критерии прочности плотины
- •9. Расчёт устойчивости плотины
- •Заключение
- •Список литературы
1.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе
При протекании воды через водослив вследствие падения струи скорость потока возрастает и достигает наибольшего значения непосредственно за водосливом в так называемом сжатом сечении C-C (рис. 4). Глубина в сжатом сечении непосредственно влияет на установление формы сопряжения бьефов и поэтому имеет важное значение для дальнейшего расчёта.
Рисунок 4. Оголовок и сжатое сечение
Основной случай:
Критическая глубина:
Полная удельная энергия в сечении перед водосливом:
где -высота плотины, - полный напор, при скоростью подхода можно пренебречь и считать .
Проверим условие:
м2
м2
м2
Условие выполняется следовательно можно считатьм
По отношению:
Находим по таблице 3 методом интерполяции коэффициент скорости, учитывающий потери напора в пределах сооружения:
Таблица 3. Значение коэффициента скорости для криволинейных водосливов
|
1,5 |
1 |
0,5 |
0,3 |
0,16 |
0,1 |
|
0,99 |
0,98 |
0,96 |
0,93 |
0,9 |
0,88 |
Относительная полная удельная энергия:
Используя иопределяю по графику А.Н. Рахманова из Р.Р. Чугаева "Гидравлика" [2]и:
Сопряженные глубины равны:
По кривой связи Q=f(H) определим глубину в нижнем бьефе по .=3600 м3/с :
Так как =10,56м>hHБ=7,2м, из этого следует, что прыжок отогнанный
Поверочный случай:
Критическая глубина:
Полная удельная энергия в сечении перед водосливом:
где -высота плотины
м, если
Проверим условие:
м2
м2
м2
Условие выполняется .
По отношению:
Находим по таблице 3 методом интерполяции коэффициент скорости, учитывающий потери напора в пределах сооружения:
Относительная полная удельная энергия:
Используя иопределяю по графику А.Н. Рахманова из Р.Р. Чугаева "Гидравлика" [2]и:
Сопряженные глубины равны:
По кривой связи Q=f(H) определим глубину в нижнем бьефе по .=4200 м3/с :
Так как =11,87м>hHБ=7,8м, из этого следует, что прыжок отогнанный
1.5 Определение отметки пола водобоя
При определении отметки пола водобоя рассматриваем три расчетных случая.
1.Основной случай: одно отверстие открыто полностью, m отверстий приоткрыто на 0.2Hст.
Расход нижнего бьефа определим по формуле:
QНБ=QГЭС+Q1+qпр∙b∙m
QНБ =700+580+7,59∙20∙3=1735,4 м3/с
где: Q1 − расход одного полностью открытого отверстия при основном расчетном случае:
m − количество приоткрытых отверстий, принимаем m=0.5n=0.5∙5=2,5.
принимаем m=3.
qпр − удельный расход приоткрытого отверстия:
где: – коэффициент вертикального сжатия при истечении из-под щита равный 0,64 ( при острой кромке затвора);
–коэффициент скорости равный 0,97,
- величина приоткрытого отверстия.
Отметка УНБ определяется по кривой связи Q=f(H) при QНБ=1735,4м3/с ,
hНБ=182−178=4 м
2. Поверочный: все отверстия открыты полностью при пропуске поверочного расхода. В верхнем бьефе - ФПУ, в нижнем — максимальный уровень нижнего бьефа (при Qnoв).
Расход нижнего бьефа:
QНБ=Qпов=4200 м3/с Отметка УНБ определяется по кривой связи Q=f(H) при QНБ=4200 м3/с
hНБ=185,8−178=7,8 м
3.Одно отверстие открыто полностью. В верхнем бьефе НПУ, в нижнем бьефе уровень при QНБ.
Расход нижнего бьефа определю по формуле:
QНБ=Q1+0.8QГЭС=580+0.8∙700=1140 м3/с,
где: Q1 =580 м3/с -расход через одно открытое отверстие, определен на странице 11.
qпр − удельный расход приоткрытого отверстия определен на странице 12.
Отметка УНБ определяется по кривой связи Q=f(H) для QНБ=1140.
hНБ=180,2−178=2,2 м