2 Определение характера сопряжения падающей струи с нижним бьефом

Удельный расход воды

, (17)

м²/с.

Критическая глубина

, (18)

м.

Сжатую глубинуопределяют из уравнения

, (19)

Уравнение примет вид

(20)

где

φ_с – коэффициент скорости учитывающий потери напора в сооружении, φ_с=0,8-0,98;

м³.

Результаты вычислений заносим в таблицу 6.

Таблица 6 – Расчет сжатой глубины

0,2	0,04	10	10,2
0,4	0,16	2,5	2,9
0,6	0,36	1,11	1,71
0,8	0,64	0,625	1,425
0,999	0,998	0,4	1,399

По данным таблицы 6 строим график T₀=f(h_c) для определения глубины в сжатом сечении, который показан на рисунке 6.

Рисунок 6 – График для определения глубины в сжатом сечении T₀=f(h_c)

Определим полный напор перед гидротехническим сооружением

, (21)

где Т – напор перед соаружением;

v₀ – скорость подхода воды к сооружению (скорость перед быстротоком).

(22)

, (23)

м,

м

, м (24)

где h_c находим по графику T₀=f(h_c) в зависимости от T₀=3,331м, h_c=0,375м,

м.

Сравним h_c' с h_б. Получили, что h_c' > h_б, т. е. 1,578>1,33. Следовательно, прыжок отогнанный и нужно строить водобойный колодец.

3 Проектирование гасителя энергии в нижнем бьефе

3.1 Определение глубины колодца

Необхадимая глубина колодца a при которой получается заполненый прыжок, должна удовлетворать условию

а+h_б>h_c¹

Предварительно определяется так называемая теоритическая глубина колодца, которая удовлетворает уравнению

a₀+h_б=h_c¹ (25)

Задаваясь значением a₀ находим

(26)

Расчет сводим в таблицу 7.

Таблица 7 – Определение теоретической глубины колодца

0	3,331	0,375	1,587	1,33
1	4,331	0,32	1,747	2,33
2	5,331	0,292	1,849	3,33
3	6,331	0,265	1,96	4,33
0,297	3,628	0,355	1,636	1,627

h_с находим из графика T₀=f(h_c).

При Т₀'=3,331 h_c=0,375м. Остальные значения находятся аналогично.

Строим графики:

h_c'=f(а₀)

(а₀+h_б)=f(а₀)

Рисунок 7 – Графики h_c'=f(а₀) и (а₀+h_б)=f(а₀)

По графикам находим теоретическую глубину колодца а₀=0,27м.

, (27)

м.