ргз1
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Гидравлический расчет трапецеидального канала при неравномерном движении
Вариант № 5.0
Преподаватель ___________ А.А. Андрияс
подпись, дата
Студент гр. ГЭ17-02Б ___________ Д.С. Глашев
подпись, дата
р.п. Черёмушки 2019 г.
Оглавление
Ход решения: 4
1. Форсированный расход 4
2. Минимальный расход 4
3. Определение расходной характеристики канала 4
4. Уточнение расходной характеристики 6
5. Определение скоростей V3 и Vр 7
6. Построение 8
Цель работы:
Требуется рассчитать канал на равномерное движение, то есть определить глубину канала, ширину канала по дну. Проверить канал на размыв и заиление и вычертить в масштабе поперечный профиль канала
Исходная схема:
Рисунок 1 – Исходная схема
Исходные данные:
Таблица 1 – Исходные данные створа
Тип грунтов, слагающих русло каналов |
Глина |
|||
Диаметр фракций, мм |
0,5 … 0,25 |
Содержание фракций, % |
5 |
|
0,25 … 0,1 |
10 |
|||
0,1 … 0,05 |
15 |
|||
0,05 … 0,02 |
20 |
|||
0,02 … 0,01 |
50 |
|||
Мутность потока ρ, кг/м3 |
0,40 |
|||
Уклон дна канала i, 0/00 |
0,24 |
|||
Коэффициент заложения откоса m |
1,0 |
Таблица 2 – Значения максимально допустимых скоростей неразмыва при равномерном движении
Материал смоченной поверхности канала |
, м/с |
пыль, ил песок гравий
супесь, суглинок глина |
0,15 … 0,20 0,20 … 0,60 0,60 …1,20
0,7 … 1,0 1,0 … 1,8 |
Таблица 3 – Значения ∆h для различных диапазонов расхода
Q, м3/c |
∆h, м |
до 10 |
0,3 |
10 … 30 |
0,4 |
свыше 30 |
0,5 |
Ход решения:
Форсированный расход
где: расчётный расход
Минимальный расход
Определение расходной характеристики канала
;
;
;
;
;
;
Таблица 4 – Расчеты расходной характеристики канала при выбранном ряде значений h (см рис. 2)
-
№
h, м
w
X
R
C
K
K0
1
1,0
4
5,8
0,7
31,4
105,1
3227,5
2
2,0
16
11,7
1,4
35,3
668,3
3
3,0
36
17,5
2,1
37,7
1966,8
4
4,0
64
23,3
2,7
39,3
4132,9
5
5,0
100
29,1
3,4
40,9
7541,6
Рисунок 2 –Расходная характеристики канала
Уточнение расходной характеристики
Полученное значение b округляем до стандартных значение (целых с шагом в 1 м):
;
;
;
;
;
;
;
;
Таблица 5 – Расчеты уточненной расходной характеристики канала при выбранном ряде значений h (см рис. 3)
№ |
h, м |
b, м |
w |
X |
R |
C |
K |
K0 |
1 |
1,0 |
11,0 |
12 |
13,8 |
0,9 |
32,8 |
373,4 |
3227,5 |
2 |
2,0 |
26 |
16,7 |
1,6 |
36 |
1184 |
||
3 |
3,0 |
42 |
19,5 |
2,2 |
38 |
2367,3 |
||
4 |
4,0 |
60 |
22,3 |
2,7 |
39,3 |
3874,6 |
||
5 |
5,0 |
80 |
25,1 |
3,2 |
40,5 |
5795,9 |
h0
= 3,60 м
h
min
= 2,10
м
Рисунок 3 –Уточненная расходная характеристики канала
Определение скоростей V3 и Vр
м/с
м/с
м/с
где: – скорость заиления
– условная гидравлическая крупность наносов, м/с
– средневзвешенная гидравлическая крупность, м/с
, где – средняя гидравлическая крупность для данной фракции
, где – гидравлические крупности наносов, которые соответствуют диаметрам частиц наносов крайнем для данной фракции
Таблица 6 – Гидравляческая крупность при 20°
d, мм |
0,5 |
0,25 |
0,10 |
0,05 |
0,02 |
0,01 |
W, м/с |
0,0402 |
0,02602 |
0,00663 |
0,00227 |
0,00036 |
0,00009 |
– процентное содержание каждой фракции
Таблица 7 – Расчет гидравлических крупностей наносов
Wi, м/с |
0,03311 |
0,016325 |
0,00445 |
0,001315 |
0,000225 |
Pi, % |
5 |
10 |
15 |
20 |
50 |
, м/с; => , м/с
R – радиус, при глубине
м
м/с
, т.к. супесь
– следовательно, при минимальных скоростях потока прочистка канала не требуется.
– при максимальных скоростях потока требуется укрепление канала.
Построение
м
м
– т.к. м/с
м
м