Тема: Решение типовых задач по определению пропускной способности, напора и ширины водослива.
Задача №1
Определить ширину прямоугольного водослива в в тонкой стенке, если известны Q, Н; Р´ t. в =В, Исходные данные в таблице №1
1.Определить подтоплен ли водослив.
Если выполняется условие t.> Р', то водослив подтоплен., тогда определяем коэффициент подтопления σп
σп=1,05(1+0,2 )
Если водослив не подтоплен, то σп=1
2. Определить коэффициент расхода по формуле:
3.Из формулы расхода вывести в:
в =
4.Записываем ответ
Таблица 1
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
, л/с | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 |
,м | 0,3 | 0,31 | 0,32 | 0,33 | 0,34 | 0,35 | 0,36 | 0,37 | 0,38 | 0,39 | 0,4 | 0,41 | 0,42 | 0,43 | 0,44 | 0,45 |
Р',м | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
t,м | 0,2 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,28 | 0,29 | 0,3 | 0,31 | 0,32 | 0,33 | 0,34 | 0,35 |
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
, м³/с | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | 152 |
,м | 0,46 | 0,47 | 0,48 | 0,49 | 0,5 | 0,51 | 0,52 | 0,53 | 0,54 | 0,55 | 0,56 | 0,57 | 0,58 | 0,59 | 0,6 |
Р',м | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
t,м | 0,36 | 0,37 | 0,38 | 0,39 | 0,4 | 0,41 | 0,42 | 0,43 | 0,44 | 0,45 | 0,46 | 0,47 | 0,48 | 0,49 | 0,5 |
Задача №2
Водосливная плотина практического профиля , имеет пять пролётов (n=5) шириной в. Расчётный напор над гребнем водослива Нр.Определить расход через водослив при напоре Н, если (Н- )=1,3 м., скорость подхода , высота порога Р=Р´, ширина русла в верхнем бьефе В., σф=1
Таблица 2
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
в, м | 2 | 2,4 | 2,8 | 3,6 | 3,8 | 4 | 4,2 | 4,4 | 4,6 | 4,8 | 5 | 6,2 | 6,4 | 6,6 | 6,8 | 7 |
Нр,м | 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3 | 3,2 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 4 |
Н, м | 2,3 | 2,4 | 2,2 | 2,7 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,3 | 2,1 | 2.2 | 2,3 | 3,1 | 2,5 | 2.6 | 2,7 | 3,8 |
,м/с | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
Р,м | 7 | 6,8 | 6.6 | 6,4 | 6.2 | 6,0 | 5,8 | 5,6 | 5,4 | 5,2 | 5,0 | 4,8 | 4,6 | 4,4 | 4.2 | 8,0 |
Форма оголов-ков быков | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая |
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | |
в, м | 4,2 | 4,4 | 4,6 | 4,8 | 5 | 5,2 | 5,4 | 5,6 | 5,8 | 6 | 6,2 | 6,4 | 6,6 | 6,8 | 7 | 5 | |
,м | 4,2 | 4,4 | 4,6 | 4,8 | 5 | 5,2 | 5,4 | 5,6 | 5,8 | 6 | 6,2 | 6,4 | 6,6 | 6,8 | 7 | 2 | |
Н, м | 4 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 4,5 | 4.6 | 4.7 | 4,8 | 4,9 | 5 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 1,5 | |
,м/с | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | |
Р,м | 8,8 | 8,6 | 8,4 | 8,2 | 8,0 | 8,8 | 8,6 | 8,4 | 8,2 | 8,0 | 8,8 | 8,6 | 8,4 | 1,2 | 1 | 6 | |
Форма оголов-ков быков | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | круглая | пямоугьн | треугольн | треугольн |
Указания к выполнению:
1. Из табл. 2 выпишите исходные данные и переведите в одинаковые единицы измерения.
2. Расход определяем по формуле:
Учитываем:
´;
´= - поправка, учитывающая скорость подхода
Чтобы найти σн необходимо определить Н/Нр
Теперь определить m0
Эффективная ширина водослива вэ
ξ определяется по рис. 10.10 стр. 139, Л1
3. Для определения σп необходимо выяснить, подтоплен водослив или нет
- если не подтоплен, то σп = 1
- если подтоплен, то σп определим по табл. 10.4 Л1 в зависимости от
4. Для анализа условий подтопления определим на водосливе с учётом скорости подхода
z находится из соотношения H-z =1,3 м
Условия подтопления без вакуумного водослива практического профиля < Н и <0,7 проверяем это соотношение.
5. Подставляем в формулу и проводим расчёты
6.Записываем ответ
Задача №3
Определить ширину водослива с широким порогом при заданных Q, P, H, t и B (таблица 3). Входное ребро водослива плавно закругленное, ε=0,965
Таблица 3
Вар | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 17 |
, м³/с | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 |
Н, м | 3 | 3,1 | 3.2 | 3,3 | 3,4 | 3,5 | 3.6 | 3,7 | 3,8 | 3,9 | 4 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 4,5 | 4.6 |
Р,м | 5 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 5,9 | 6 | 6,1 | 6,2 | 6,3 | 6,4 | 6,5 |
В, м | 25,0 | 25,1 | 25,2 | 25,3 | 25,4 | 25,5 | 25,6 | 25,7 | 25,8 | 25,9 | 26,0 | 26,1 | 26,2 | 26,3 | 26,4 | 26,5 |
t,м | 6,5 | 6.6 | 6,7 | 6,8 | 6,9 | 7 | 7,1 | 7,2 | 7,3 | 7,4 | 7.5 | 7,6 | 7,7 | 7,8 | 7,9 | 8,0 |
Указания к выполнению:
Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
, м³/с | 156 | 157 | 158 | 159 | 160 | 161 | 162 | 163 | 164 | 165 | 166 | 167 | 168 | 169 | 170 |
Н, м | 4.7 | 4,8 | 4,9 | 5 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 5,9 | 6 | 6,1 |
Р,м | 6,7 | 6,8 | 6,9 | 7 | 7,1 | 7,2 | 7,3 | 7,4 | 7.5 | 7,6 | 7,7 | 7,8 | 7,9 | 8 | 8,1 |
В, м | 26,6 | 26,7 | 26,8 | 26.9 | 27 | 27,1 | 27,2 | 27,3 | 27,4 | 27,5 | 27,6 | 27,7 | 27,8 | 27,9 | 28,0 |
t,м | 8,1 | 8,2 | 8,3 | 8,4 | 8,5 | 8,6 | 8,7 | 8,8 | 8,9 | 9 | 9,1 | 9,2 | 9,3 | 9,4 | 9,5 |
1. Определить условия подтопления
Если h п/Ho>0,8, то водослив подтоплен и σп находим по таблице 10.7 стр. 146 Л1
2.Находим Р/Н, если Р/Н<3, то коэффициент расхода m определяется по формуле:
m=0.36+0.01
3.Расход определяется по формуле:
Откуда в=
4. Записать ответ.
5. Сделать вывод.
Вопросы для самоконтроля
1. Что называется водосливом?
2. Какими бывают водосливы?
3. Напишите формулу расхода водослива. Объясните ее структуру.
4. Как изменяются коэффициенты расхода для водосливных сооружений различного профиля?
5. Какие факторы влияют на значение коэффициента расхода водосливных сооружений?