Расчет выходной части

Гидравлический расчет выходной части заключается в определении характера сопряжения потока, прошедшего водоскат быстротока. Определив сжатую глубину в месте падения струи или глубину в конечном сечении быстротока подсчитывают сопряженную с ней глубину по основному уравнению гидравлического прыжка:

h_c=h₀=0,3м

(м);

>h_б следовательно отогнанный прыжок, а это значит, что выходную часть сооружения необходимо запроектировать в виде водобойного колодца.

Расчет водобойного колодца

Гидравлический расчет водобойного колодца заключается в определении его глубины d_к и длины l_к

Глубина колодца равна:

;

где h_б-бытовая глубина;

-перепад свободной поверхности на выходе водобойного колодца.

;

-перепад с учетом скорости подхода потока в колодце:

(м);

Найдем среднюю скорость потока на выходе колодца:

(м/c);

Значит величина перепада равна:

(м);

Значит глубина колодца равна:

(м);

Длина колодца равна:

Строим план и разрез быстротока(приложение[9]);

5. Расчет водосливной плотины

Выбираем профиль водосливной плотины. В данном случае принимаем плотину с безвакуумным профилем, очерченным по координатам Офице­рова-Кригера.

Задаем число пролетов n=8

Определяем общую ширину водосливного фронта:

B_B=B_щт×n=4.5×8=36 м

B_плот= B_B+(n-1)t=36+(8-1)1.5=46.5 м

B_плот<B_{шир,реки}

46.5м < 48м

Находим напор тремя приближениями:

Первое приближение:

- коэффициент расхода безвакуумного водослива;

- коэффициент сжатия.

, так как принимаем полуцилиндрическую форму устоев и бычков.

=7.17м

Второе приближение:

=7.69м

Третье приближение:

=7.7м

отсюда выражаем :

М

Находим высоту плотины:

Сжатую глубину находим тремя приближениями:

Первое приближение:

м

Второе приближение:

м

Третье приближение:

м

Находим бытовую глубину:

Строим график исходя из функции Q=24h_б+22h_б . Составим таблицу:

Приложение 7

h	Q
1	46
2	140
3	282
4	472
5	710

Из графика определяем что h_б=4.44м

По координатам Строим очертание плотины

Таблица 8

X	y
	Очертание кладки	Очертание струи
0	0,9702	-6,3987
0,77	0,2772	-6,1831
1,54	0,0539	-5,9444
2,31	0	-5,698
3,08	0,0539	-5,4054
4,62	0,462	-4,774
6,16	1,1319	-3,9347
7,7	1,9712	-2,926
9,24	3,0261	-1,6863
10,78	4,3505	-0,231
13,09	6,7221	2,3485
15,4	9,5095	5,3361
19,25	15,092	11,55
23,1	21,7448	19,25
26,95	29,3986	28,182
30,8	37,961	38,5
34,65	47,894	50,358

Очертание плотины (Приложение)

Находим вторую сопряженную глубину:

=6.48м

Находим критическую глубину:

=

Если >h_б, (h_б- бытовая глубина, нашли методом подбора (описан ранее),она равна 4,44м),то рассчитываем комбинированный водобойный колодец: