- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •3.1 Варианты схемы коренного улучшения участка
- •3.2 Подсчет объемов дноуглубительных и выправительных работ и определение их стоимости
- •3.3 Анализ вариантов коренного улучшения
- •4.1 Расчет высоты полузапруды
- •4.2. Проверка отметки гребня полузапруды на пропуск весеннего ледохода
- •4.3. Расчет крупности материала крепления гребня полузапруды
- •5.1 Расчет распределения расхода воды по рукавам при свободном состоянии несудоходного рукава
- •5.2.Определение проектного расхода воды в судоходном рукаве
- •5.3. Расчет кривых свободной поверхности в рукавах при проектном состоянии.
- •5.4. Определение отметки гребня запруды
- •5.5. Определение режима сопряжения бьефов и назначение длины крепления дна
- •6. Выполнение конструктивного чертежа выправительного сооружения.
- •7. Составление схемы производства работ по возведению выправительного сооружения
5.4. Определение отметки гребня запруды
При пропуске меженного расхода воды запруды обычно работают в потоке в качестве незатопленных или затопленных водосливов с широким порогом. С повышением уровня и увеличением расхода воды вероятной становится работа запруды в качестве затопленных водосливов с широким порогом и практического профиля.
Вид водослива, в стадии которого работает запруда, зависит от отношения напора Н к ширине гребня запруды bг.
Отношения (Н/bг) ≤ 0,5 соответствуют случаям работы запруды в потоке в стадии водослива с широким порогом, отношения (Н/bг) > 0,5 - случаю работы запруды в качестве водослива практического профиля. Условия, при которых водосливы оказываются незатопленными, имеют вид: ,
где σп - коэффициент подтопления, зависящий от напора и положения уровня в нижнем бьефе запруды;
= 0,34 - коэффициент расхода, зависящий от ширины гребня и конструкции запруды;
b = (0,7÷0,8) В - ширина водослива по длине запруды
В – ширина несудоходного рукава в створе запруды при уровне верхнего бьефа;
- скорость течения на подходе потока к створу запруды;
ωвб – площадь живого сечения верхнего бьефа;
1) для незатопленного водослива с широким порогом (hп /Н) ≤ 0,8 (где hп - высота подтопления);
2) для водослива практического профиля - hп > 0,7 и >0,7, где
∆Zз – перепад уровней;
Рн - высота запруды над дном нижнего бьефа.
Отметка гребня запруды Zг находится :
Zг = Zв6 - H
Расчет напора на пороге запруды по формуле (*) приходится выполнять подбором, так как до выполнения расчета неизвестен тип водослива, определяющий величину коэффициента расхода , а также не решен вопрос о затопленности (незатопленности) водослива, а, соответственно, неизвестен коэффициент подтопления.
Расчет в этом случае сводится к следующему:
1. Задаются формой водослива, т.е. шириной по гребню bг = 2,0 м и заложением верхового mв = 1 и низового откосов mн = 2. В курсовом проекте предполагается возведение запруды из каменной наброски имеющую форму трапеции с устройством расстилочного тюфяка в основании.
2. Определяют ширину несудоходного рукава в створе запруды В = 304,1 м (рисунок 14) при отметке верхнего бьефа Zвб = 10,14 м и Zср.м = 10,03 м (табл. 6) вычисляют ширину водослива по длине запруды b = (0,7÷0,8)∙В = 230 м.
3. Вычисляют скорость течения
, где
ωвб = 398,6 м2 - площадь живого сечения верхнего бьефа,
Qнсп = 159 м3/с - значение проектного расхода в несудоходном рукаве.
4. Подбор величины Н по формуле (*) начинают с предположения, что запруда работает как незатопленный водослив с широким порогом. В этом случае = 1,0 и= 0,34. Подставляют эти значения в формулу (*) и вычисляют значения напора Н.
Затем выполняют проверки затопленности водослива и типа водослива.
H ≤ 0,5·bг 0,59 ≤ 0,5·2,0 - отвечает случаю работы запруды в качестве водослива с широким порогом и при этом (hn/Н ) ≤ 0,8;
Высоту подтопления hn вычисляют по зависимости;
0,47/0,59 = 0,797 ≤ 0,8 - условие выполняется, соответствует водосливу с широким порогом в незатопленном состоянии, следовательно найденное значение напора Н=0,59 м является окончательным.
5. Далее находим отметку гребня запруды:
Zг = Zвб – Н = 10,14 – 0,59 = 9,55 м
Определяем высоту запруды:
Рз = Zг – Zд = 9,55 – 7,86 = 1,69 м