Розрахунок спряження б'єфів

Метою розрахунку є визначення параметрів гідравлічного стрибка за греблею та проектування експлуатаційного режиму спряжіння б'єфів. Розра-хунок спряження б'єфів виконується для чотирьох можливих випадків маневрування затворами коли вони пропускають такі витрати:

Q₁ = Q_гр (2.14)

Q₂ = 0, 75× Q_гр (2.15)

Q₃ = 0, 50× Q_гр (2.16)

Q₄ = 0, 25× Q_гр (2.17)

де Q_гр — розрахункова витрата через греблю, згідно з (2.1); м³/c.

Розрахунки рекомендується вести в табличній формі (таблиця 2.3), для кожного випадку окремо.

Питома витрата на водобої q, з урахуванням розтікання потоку за биками, визначається за формулою:

(2.18)

де В_ф - фактична ширина водозливного фронту, м

В_ф = n × b_пр + (n –1) × d_б (2.19)

В_ф = 12 × 3 + (12–1) × 4, 5 = 85, 5 м

n - кількість водозливних отворів, шт;

b_пр - ширина водозливного отвору, м;

d_б - товщина бика, м; (п. 2.3 стр.26).

Таблиця 2.3

№ п/п	Q, м3/с	q, м2/с	T0, м	hkp, м		x1	x1	h1, м	h2, м	t, м	Тип гідравлічного стрибка
		28, 6	50, 0	4, 5	11, 1	0, 4	1, 9	1, 8	8, 55		затоплений
	1837, 5	21, 49	50, 0	3, 73	13, 4	0, 38	2, 1	1, 42	7, 83		затоплений
		14, 3	50, 0	2, 84	17, 6	0, 3	2, 4	0, 85	6, 82		затоплений
	612, 5	7, 16	50, 0	1, 79	27, 9	0, 28	2, 6	0, 5	4, 65		затоплений

Питома енергія потоку перед греблею:

Т₀ = ¯ НПР – ¯ Дно річки (2.20)

де ¯ НПР - відмітка нормального підпірного рівня (згідно завдання до КП), м;

¯ Дно річки - відмітка дна річки (за кривою витрат Q = f (H), додаток С), м.

Критична глибина потоку у нижньому б'єфі визначається за формулою:

(2.21)

де q — питома витрата потоку на водобої, згідно з (2.18), м ²/c.

Спряженні глибини гідравлічного стрибка h₁ та h₂ визначаються за графіками

Чертоусова М. Д. (рис. 2.2, 2.3), за співвідношенням:

h₁ h₁=x₁ × h_kp × h_kp та h₂=x₂ × h_kp (2.22), (2.23)

Для цього, за відомою величиною x₀ (x₀ = T₀/h_k ) на першому графіку (рис. 2.2) знахо-диться x₂, за якою по другому графіку (рис. 2.3) визначається

x₁.

7,

Коефіцієнт швидкості j для потока води що сходить з водозливу визначається за

формулою:

(2.24)

де P – висота водозливного порогу, м;

Глибина води в нижньому б’єфі t визначається за кривою витрат

Q = (H)

(додаток С). Це фактична різність відміток поверхні води (знайденою за графіком) та дном річки:

P = ¯ РНБ – ¯ Дно річки (2.26)

де ¯ РНБ - відмітка поверхні води що відповідає витратам Q₁, Q₂, Q₃,

Q₄; м.

Тип гідравлічного стрибка визначається за величинами глибин h₂ та t.

h₂ > t - відігнаний стрибок — гасник енергії потоку у НБ потрібен;

h₂ < t - затоплений стрибок — гасник енергії потоку у НБ не потрібен.

Усі результати розрахунків та висновки про тип гідравлічного стрибку заноситься у таблицю 2.3. Подальші розрахунки виконуються для найбільш несприятливого випадку прийнятого з цієї ж таблиці.