2.4.2. Гидравлический расчет водосброса.

Цель гидравлического расчета является определение основных размеров водосбросного сооружения при пропуске через него максимального расчетного расхода принятой обеспеченности Q_1% = 8,4 м³/с.

1.На плане в горизонталях в масштабе 1:1000 проектируем плотину.

2.На плане проектируем продольные профили по оси водосброса.

3.Производим гидравлический расчет подводящего канала водосброса. Для граничных сечений, т.е в начале и в конце подводящего канала вычисляем гидравлические элементы:

1)находим площадь поперечного сечения канала:

ὠ=Q_1%/V_р ,м² V_р=0,8 м/с

ὠ=8,4/0,8=10,5м²

2)Определяем ширину канала по дну:

b₁=ὠ/h₁-m×h₁

10,5/1,1-1.5×1,1=7,90м

b₂= ὠ/h₂-m×h₂

10,5/1,5-1,5×1,5=4,75м

3)Определяем смоченные периметры:

х₁= b₁+2h₁√1+m²=7,90+2×1,1√1+2,25²=11,86м

х₂= b₂₊2h₂√1+m²=4,75+2×1,5√1+1,5²=10,15м

4)Определяем гидравлические радиусы:

R₁=ὠ/x₁=10,5/11,86=0,89 м

R₂= ὠ/x₂=10,5/10,15=1,03м

R_ср= R₁₊ R₂/2=0,89+1,03/2=0,96м

5)По справочнику Киселева по коэффициенту шероховатости и гидравлическому радиусу среднему находим коэффициент Шези.

Сср=48,8

6)Вычисляем средний уклон трения:

i_ср= V_р²/С_ср²× R_ср=0,8²/48,8²×0,96=0,00028м

7)Определяем уклон дна канала:

I_k=∆h/S+i_ср=0,4/48.8+0,00028=0,0085м

8)Вычисляем отметку дна канала во втором сечении:

₂= НПУ-i_k×S=24,00 – 0,0085×48,8=23,59м

9)Определяем положение дна подводящего канала

10)Намечаем отметку дна отводящего канала:

₃= ТР-(1,5/2,0)=13,5м

11)Определяем уклон местности под сооружение:

I=Z/L=106/152=0,7м

12)Принимаем тип сопрягающего сооружения:

Если i м ≥ 0,15÷0,30 ,то устраиваем сопрягающее сооружение в виде перепада.

Если i < 0,15 , то устраиваем сопрягающее сооружение в виде быстротока.

Вывод: Согласно гидравлическому расчету сопрягающее устройство устраивается в виде быстротока, т.к. i < 0,15 = 0,7 м.

2.5. Водовыпуск.

2.5.1. Выбор типа и конструкции.

Водовыпускное сооружение служит для частичного или полного опорожнения пруда на случай осмотра и ремонта гидроузла, для отмывки наносов, отложившихся в верхнем бьефе, а также для полезных попусков. Они могут быть использованы и для сброса паводковых вод. Водовыпуски устраивают в теле плотины, реже в берега и располагают в пониженной части долины на материковом грунте.

На прудах находят применение два основных типа водовыпуска: башенный и трубчатый.

В данном проекте применяется трубчатый тип водоспуска. Трубопровод диаметром 0,3-1,0 делают чугунным или железобетонным. Входную часть устанавливают за пределы хвостового откоса земляной плотины или врезают в откос и закрепляют в откос железобетонными откосными плитами. Входную часть перекрывают металлической решеткой для защиты от крупных предметов. В конце трубы устанавливают задвижку, чтобы регулировать подачу воды из водохранилища для хозяйственных целей. Для гашения избыточной энергии потока в конце водоспуска устраивают водобойный колодец, размеры которого определяются гидравлическим расчетом. Для установления фильтрации вдоль трубы устанавливают железобетонные диафрагмы вокруг стайков звеньев труб диаметром не менее двух диаметров труб.