17. Водослив практического профиля. Безвакуумные и вакуумные водосливы. Пропускная способность водосливов.

Водосливы практического профиля бывают:

1. Вакуумные водосливы, характеризуемые тем, что на поверхности гребня водосливной стенки под струей образуется вакуум. рис

2. Безвакуумные водосливы нормального очертания, когда положительное давление под струей близко к атмосферному.

3.Без вакуумные водосливы с уширенным гребнем, когда положительное давление над гребнем под струей значительно отличается от атмосферного.

Основная расчет ф-ла водослива практического профиля. С водосливными стенками практического профиля часто приходится сталкиваться при строительстве плотин. Рассмотрим следующую схему:

Расход для одного пролета водосливной плотины с водосливом практического профиля расход определяется по след. ф-ле: Q=mσεb(2g)^1/2*(H₀)^3/2,

где σ-коэффициент подтопления при неподтопленном водосливе σ=1, ε-коэффициент бокового сжатия, определяется по ф-ле ε=b_c/b , b_c-сжатая ширина потока, b-ширина потока, m-коэффициент расхода. Коэффициент расхода практического профиля определяется в зависимости от группы, к которой опр-ся водослив.

Различают 5 групп водосливов: 1. Со стенкой прямоугольного поперечного сечения

2.Со стенкой трапецеидального очертания

3.Со стенкой треугольного сечения

4. Со стенкой трапецеидального очертания со скругленным углом

5. С водосливной стенкой нормального очертания Кригера-Офицерова

18.Истечение из-под щита. Свободное и затопленное истечение.

При истечении из-под щита возможны три типа сопряжения: 1. С помощью отогнанного прыжка. 2. С затопленным прыжком. 3. С прыжком в сжатом сечении

1. Если h_c^”>h_н прыжок отогнан

2. Если h_c^”<h_н прыжок затоплен

3. Если h_c^”=h_н в сжатом сечении

Сжатая глубина h_c в сечении C-C при истечении из-под щита определяется по ф-ле: h_c=aε, a-высота открытия щита, ε-коэффициент вертикального сжатия струи, ε=0,62-0,64 при острых кромках затвора.

При отогнанном прыжке расход можно определить записав ур-ие Бернулли для сечений В-В и С-С. В рез-те чего получим ур-ие q=Q/b=ϕ_ch_н(2g(E₀-h_c))^1/2, ϕ_c-коэффициент скорости ϕ_c=0,95. При высоте открытия щита a=(0,4-0,45)E, тогда E₀=E. В отношении ф-лы расхода необходимо указать след. истечение из отверстия проис. Не в атмосферу, а в канал. Давление в нижней точке будет равно ϒh_c поэтому в ф-ле не заглубление ц.т. под ур-нь, а величина z₀. В случае затопленного прыжка расход определяется по ф-ле Q=μ₀ω(2gz₀)^1/2, μ₀-коэффициент расхода отверстия (μ₀=0,65-0,7 с боковым сжатием, μ₀=0,8-0,85-при плавном подходе).

20.Общие понятия и терминология сопряжения бьефов при устройстве плотины.

Необходимо различать основные виды истечения воды при пропуске ее ч/з плотину из верхнего бьефа в нижний:

1) истечение из-под затвора, установленного на ребре плотины

2)перелив через плотину

3)истечение через донное отверстие, образованное поднимающимся затвором.

Е₀=Е+αV²/2g.

E-энергия потока в ВБ относительно НБ без учета скоростного подхода. E₀-полная удельная энергия верхнего бъефа относительно дна НБ. v_с – скорость в сжатом сечении _,h_с -сжатая глубина, h_н- глубина воды в НБ. С-С- сжатое сечение, где движение воды плавно изменяется , е-высота открытия затвора

Задачи, которые возникают при проектировании НБ плотины:1)в выяснении формы свободной поверхности потока, при помощи которой ниспадающая с плотины струя сопрягается с горизонтом воды НБ.2)в установлении сил воздействия потока на различные бетонные и прочие части сооружения, устраиваемые в НБ.3)в определении размывающей способности потока за сооружением.