4787
.pdf
31
Из формулы расхода водослива вычисляется полный напор потока:
|
|
Q |
|
2 / 3 |
|
1,65 |
|
|
2 3 |
|||
H 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,11м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,42 0.8 2 9,81 |
|
|
|||
|
mв |
|
2g |
|
|
|
||||||
где m= 0,42 – коэффициент расхода водослива.
Находится гидростатический напор:
|
|
|
V |
2 |
1.1 1,165 |
2 |
|
H H |
0 |
|
|
1,11 |
|
|
1,14м |
2g |
2 9,81 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
При скорости потока перед стенкой водослива:
V |
Q |
|
1,65 |
1,165м / с |
|
|
|||
h'' в |
1,1 1,61 0.8 |
|||
|
c |
|
|
|
После этого вычисляется высота водобойной стенки
C hc'' H 1,1 1,61 1,13 0,641м
Расстояние от стенки перепада до водобойной стенки определяется по формуле:
L l1 ln 1.3 0,8 46,368 38,39м
где – опытный коэффициент, равный (0.7—0.8); ln – длина гидравлического прыжка;
l1 – длина падения струи.
Высоту “С” и расстояние “L” округляем до десятой доли целого числа.
32
6.3ФОНТАН
Вландшафтном проектировании применение воды имеет несколько уровней. Вода используется в утилитарных и декоративных устройствах.
Кутилитарным устройствам, наиболее часто применяемым, относятся питьевые фонтанчики, колодцы, плескательные бассейны, рыбные пруды, каналы. Из декоративных устройств следует отметить декоративные струйные фонтаны с объемной структурой и силуэтами фонтанных струй. Огромный эффект имеет подсветка фонтанов, создающая целый фейерверк мгновенных состояние воды и каждый раз все новый сценарий. Грандиозные сооружения таких фонтанов определяют иногда архитектуру центров городов или мест отдыха трудящихся.
Особого внимания заслуживает искусство создания разнообразных композиций водных струй имитирующих цветы, коззинки, гейзеры (рис. 6)
многоступенчатые композиции (рис.7).
а |
|
б |
в |
г |
Рисунок |
6 - |
Композиции водяных струй: а |
– распыляемая; б – |
|
сформированная; в – целая толстая; г – разбрызганная |
|
|||
33
Рисунок 7 - Многоструйные композиции с меняющимися силуэтами
Эффект живописности пространства создается игрой водяных струй отражениями в зеркале бассейна. Основное правило для установления величины фонтанной чаши заключается в том, что расстояние от края чаши до наивысшей водяной струи должно равняться полуторной высоте струи.
Рисунок 8 - Типы фонтанных струй.
34
в=1,5 h
Рисунок 9 - Оптимальные параметры фонтана.
Вода для питания фонтанов подается из водопроводов, прудов, ключей, рек и других источников водоснабжения. Использованная вода часто сбрасывается в водотоки или водоемы. Иногда при больших фонтанах применяется оборот воды.
Для фонтанных трубопроводов применяются стальные и чугунные водопроводные трубы. На трубах ставятся вентели для регулирования расхода воды и высоты струй. Используются цилиндрические, конические и коноидальные насадки из латуни или из бронзы. Иногда делаются и специальные типы насадок для придания струям различных форм.
Гидравлический расчет фонтанов сводится к определению расходов воды, высоты фонтанных струй и их траекторий.
При устройстве фонтанов вода из трубопровода через насадку поступает в атмосферу (рис. 10).
Рисунок 10 - Схема фонтана.
В этом случае общий напор Н, без учета местных потерь напора затрачивается на преодоление сопротивления по длине трубопровода и на высоту поднятия струи:
Н = hдл+hо,
35
где Н – общий напор, м;
hдл – потери напора по длине трубы, м;
hо – высота струи (скоростной напор), м.
Потери напора по длине трубы определяется по формуле
|
|
|
|
|
hдл=ALQ2 |
|
|
|
|
|
где |
|
L – длина трубопровода, м; |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Q - расчетный расход, м3/с; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
А – удельное сопротивление трубы (табл. 1). |
|
|
|||||
|
|
Таблица 1 – Значение удельных сопротивлений А водопроводных труб |
||||||||
|
мм |
|
38 |
50 |
75 |
|
109 |
125 |
150 |
200 |
|
А |
|
41840 |
10340 |
1113 |
|
268 |
82,4 |
31,4 |
6,86 |
|
мм |
|
250 |
300 |
400 |
|
450 |
500 |
600 |
700 |
|
А |
|
2,11 |
0,805 |
0,176 |
|
0,094 |
0,054 |
0,021 |
0,0091 |
Для труб, бывших в употреблении, значение А умножается на 1,17.
Расход воды фонтанной струи
Q н |
2gH |
|
2g AL 2 n 2 1 |
где μ – коэффициент расхода насадок, цилиндрической – 0,82;
конической при углах конусности 5о,13о,45о – соответственно 0,92; 0,945; 0,857; для коноидальных – 0,97;
где ωн – площадь поперечного сечения выходного отверстия насадки,м2;
А – удельное сопротивление трубы; L – длина трубопровода, м.
Скоростной напор у насадки, определяющий высоту струи, равен
ho |
H 2 |
|
|
2gAL 2 |
|||
|
|
||
|
н |
|
36
где dн – диаметр выходного отверстия насадки, мм; φ – коэффициент.
Вследствие сжатия и сопротивления, оказываемого струе воздухом,
фактическая высота струи меньше. Действительную высоту струи вычисляют по формуле Люгера.
Насадки, а, следовательно, и струи могут быть наклонены к горизонту.
Причем, чем больше угол наклона, тем круче будет восхождение L1 и нисхо-
дящие L2 ветви траектории струи.
Дальность или расстояние действия L наклонной струи будет слагаться из длин проекции L1 и L2 т.е. L = L1 + L2. Дальность действия зависит от напора у насадки и угла наклона ее к горизонту.
Длину ветвей можно определить по формуле
L1 = В1· ho и L2 = В2 · ho,
где В1 – коэффициент восходящей ветви струи;
В2 – коэффициент нисходящей ветви струи.
Высота наклонной струи определяется по формуле Т = В3 ·ho,
где В3 – коэффициент.
Значение коэффициентов В1; В2; В3 приведены в табл. 2.
Таблица 2 – Значение коэффициентов для определения |
|
|
|
|||||||
|
|
дальности и высоты наклонной фонтанной |
|
|
|
|||||
|
|
струи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффи- |
|
Значения коэффициента при углах наклона насадки к гор., град. |
|
|||||||
циент |
10 |
|
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
80 |
В1 |
0,455 |
|
0,617 |
0,790 |
0,827 |
0,760 |
0,596 |
0,391 |
|
0,183 |
В2 |
0,342 |
|
0,615 |
0,834 |
0,919 |
0,900 |
0,763 |
0,546 |
|
0,280 |
В3 |
0,030 |
|
0,113 |
0,235 |
0,372 |
0,489 |
0,583 |
0,640 |
|
0,663 |
37
КОМПЛЕКТ ТИПОВЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Виды подземных вод для водоснабжения.
2.Вода как часть природных ресурсов. Важнейшие химические и физические свойства воды.
3.Гидропластика ландшафта и ее роль в ландшафтном строительстве.
4.Дайте характеристику понятия «Нормальная глубина потока».
5.Дайте характеристику удельной энергии сечения и удельной энергии потока движущейся жидкости.
6.Дайте характеристику форм влияния человека на природу: прямое,
косвенное |
комбинированное, |
преднамеренное |
(сознательное), |
непреднамеренное (стихийное) воздействие.
7.Дать классификацию водохранилищ по географическому положению.
8.Дизайн в проектировании пруда ландшафтного стиля.
9.Защита водоема от ветра.
10.Инструменты и материалы необходимые для устройства водоема в
саду.
11.Материалы применяемые для устройства пруда. Преимущества и недостатки.
12.Меры безопасности при строительстве водоема в саду.
13.Механические загрязнение водных ресурсов (мусор, шлаки, угольная пыль, лесосплавных, тепловодоподъемных работ, упаковочная тара и т. п).
14.Общие сведения о гидросфере. Водный баланс земного шара и речного бассейна.
15.Общие сведения о загрязнении водных под действием природных и антропогенных факторов.
16.Органическое загрязнение водных ресурсов (нефть, бензин, масла,
органические соединения, различные растительные и животные остатки).
17.Основное уравнение неравномерного движения жидкости, его значение
38
и применение.
18.Оформление бордюра водоема
19.Охарактеризовать понятие – статические и возобновляемые водные ресурсы.
20.Охарактеризуйте влияние и последствия загрязнения водных ресурсов на состояние средообитания человека( кислотами, щелочами, фенолами,
тяжелыми металлами, минеральными и органическими токсическими
веществами).
21.Охарактеризуйте реки как поверхностные водные объекты по условиям протекания.
22.Питание рек и их классификации.
23.Планирование пруда – приподнятый или углубленный
24.Понятие – болото. Образование болот, их классификация, эволюция.
Распространение по территории России.
25.Понятие водохранилище. Охарактеризуйте основные подпорные уровни (НПУ, ФПУ, УМО).
26.Понятие о водоснабжении.
27.Понятие озеро. Дайте характеристику озера по характеру водообмена,
качеству воды, размеру, по степени постоянства, по характеру и причин
образования котловин.
28.При каких условиях возникает бурное или спокойное состояние движущейся жидкости в открытых руслах.
29.При каких условиях возникает кривая спада или кривая подпора в движущемся потоке жидкости.
30.Проектирование, расчет и строительство быстротока.
31.Проектирование, расчет и строительство водопропускной трубы,
шахтного колодца.
32.Проектирование, расчет и строительство многоступенчатого перепада.
33.Проектирование, расчет и строительство одноступенчатого перепада.
39
34. Радиоактивное загрязнение водных ресурсов и его влияние на
биосферу человека.
35.Расположения пруда в саду и его размеры.
36.Солнечный свет и водоем в саду.
37.Строительство искусственных источников водоснабжения. Копанные пруды. Плотинные пруды.
38.Технология строительства водоемов с использованием различных типов материала: гибкие, жесткие, бетон
39.Устройство трубчатых и шахтных колодцев.
40.Характеристика классов качества поверхностных вод по степени загрязненности.
41.Классификация рек по водному режиму.
42.Тепловое (термическое) загрязнение водных ресурсов. Сброс нагретых сточных вод предприятиями, теплоэлектростанциями) и его влияние на биосферу человека.
43.Устройство водоемов в саду. Назначение пруда.
44.Пруд из бетона.
40
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Сабо, Е.Д. Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строительства [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн.
дела в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по специальности 250200 дипломир. специалистов «Лесн. хоз-во и ландшафт.
стр-во»/ Е.Д. Сабо, В.С. Теодоронский, А.А. Золоторевский; под ред. Е.Д.
Сабо. – М.: Академия, 2008. – 336 с.
2. Андрющенко, П. Ф. Водные ресурсы в ландшафтном строительст-
ве [Текст] : учеб.пособие / П. Ф. Андрющенко, Т. А. Малинина, Т. П. Деден-
ко; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж,
2014.– 118 с.
3. Корпачев, В.П. Водные ресурсы и основы водного хозяйства:
учеб. для вузов / В.П. Корпачев, И.В. Бабкина, А.И. Пережилин, А.А.
Андрияс – СПБ: Издательство «Лань», 2012. – 320 с. Доступ к электронной версии книги на www.е/lanbook.com.
4. Андрющенко, П. Ф. Гидротехнические сооружения в садово-
парковом строительстве [Текст] : метод. указания к выполнению лаборатор-
ных занятий для студентов по направлению подготовки 250203 – Садово-
парковое и ландшафтное строительство / П. Ф. Андрющенко, А. Н. Дюков, Е.
А. Михина, Т. А. Малинина : М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО
«ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 18 с. Сетевой документ.
5. Андрющенко, П.Ф. Гидротехнические сооружения в садово-
парковом и ландшафтном строительстве [Текст] : учеб. пособие : [для сту-
дентов и преподавателей лесохозяйств. фак. специальностей 250203 – Садо-
во-парковое и ландшафт. стр-во, 250201 – Лесн. хоз-во] / П.Ф. Андрющенко,
А.Н. Дюков, Т.П. Деденко; Фед. Агентство по образованию, Гос. образоват.
учреждение высш. проф. образования «Воронеж. гос. лесотех. акад. – Воро-
неж, 2009 . – 111 с.