Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Белорусский государственный университет транспорта
Кафедра «Экология и рациональное использование водных ресурсов»
Расчётно-графическая работа
По дисциплине: «Гидравлика, гидрология и гидрометрия водотоков»
На тему: «Гидравлические расчёты неравномерного установившегося движения воды в открытых призматических руслах»
Вариант 27B
Выполнил: Проверил:
студент гр. СП-22 ассистент
Шадрухин Д. М. Новикова О.К.
Гомель 2010 г.
Содержание
Исходные данные…………………………………………………………………..3
1 Построение кривой свободной поверхности потока…..……………………… 4
1.1 Определение нормальной глубины наполнения h0………………………..…4
1.2 Определение критической глубины………………………………………..…6
1.3 Установление формы свободной поверхности потока…………………..…..8
1.4 Определение гидравлического показателя руслаx………………………..…9
1.5 Определение величины jср……………………………………………………10
1.6 Определение координат кривой свободной поверхности потока по уравнению Б.А. Бахметева……………………………………………………….…11
Рисунок 5—Неравномерное дщвижение воды на перепаде…………………...13
2 Определение характера сопряжения падающей струи с нижним бьефом…. 14
3 Проектирование гасителя энергии в нижнем бьефе……………………….…17
3.1 Определение глубины колодца………………………………………………17
3.2Определяем длину водобойного колодца……………………………………18
Литература…………………………………………………………………………19
|
Неравномерное движение воды и сопряжение бьефов за перепадом
Обозначения, принятые в задании:
Q – расчётный расход воды, м3/с;
b – ширина канала по дну, м;
i – продольный уклон дна канала;
P – высота водослива и высота стенки перепада, м;
hб– бытовая глубина, м.
Исходные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1– Исходные данные
| Q | b | i | P | hб | грунт |
| 45,0 | 8 | 0,0009 | 5,5 | 2,50 | Нормальная глина |
Рисунок 1 – Расчётная схема неравномерного движения воды на перепаде
1 Построение кривой свободной поверхности потока
1.1 Определение нормальной глубины наполнения h0
Глубину наполнения канала h0 определим методом подбора. Находим модуль расхода К0, которым должен характеризоваться рассчитываемый канал он рассчитывается по формуле
, м3/с; (1)
м3/с.
Составляем таблицу 2, в которой задаёмся рядом значений h и для каждого h вычисляем соответственно модуль расхода К.
Таблица 2 – Расчет модуля расхода
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 1 | 9 | 10,82 | 0,83 | 48,17 | 394,51 |
| 2 | 20 | 13,65 | 1,47 | 54 | 1306,80 |
| 3 | 33 | 16,48 | 2 | 57,43 | 2672,20 |
| 4 | 48 | 19,31 | 2,49 | 60 | 4550,42 |
| h0=2,2 | 22,40 | 14,23 | 1,54 | 54,6 | 1517,75 |
Площадь поперечного сечения определяется по формуле
, м2; (2)
где m – коэффициент заложения откоса, m=1,5 [2, с.85];
h – глубина наполнения канала, м;
b – ширина канала по дну, м.
Длина смоченного периметра определяется по формуле
, м; (3)
Гидравлический радиус определяется по формуле
, м; (4)
Определяем коэффициент Шези по формуле
, 
; (5)
где n – коэффициент шероховатости русла, n=0,02 [2, с.86];
y – коэффициент, зависящий от шероховатости гидравлического радиуса русла, y =0,2.
Модуль расхода водослива определяется по формуле
, 
; (6)
По данным таблицы 2 строим график h=f(K). График представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – График для определения нормальной глубины
По графику находим нормальную глубину h0 = 2,2 м.
В таблице 2 проводим проверку правильности определения нормальной глубины
∆= 
; (7)
∆= 
.
Определение критической глубины
Определим коэффициент Кориолиса по формуле Железнякова
, (8)
где g – ускорение силы тяжести;
C – коэффициент Шези;
ωk , Bk
– площадь живого сечения и ширина по верху потока при критической глубине.
.
Определяем величину
м5.
Составляем таблицу 3, задавая значениями h, вычисляем соответственно им величины 
.
Таблица 3 – Расчет значений 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 0,5 | 0,5 | 8,5 | 4,25 | 76,77 | 9 | 8,53 |
| 1 | 1 | 9 | 9 | 729 | 11 | 66,27 |
| 1,5 | 1,5 | 9,5 | 14,25 | 2893,64 | 12 | 241,14 |
| 2 | 2 | 10 | 20 | 8000 | 14 | 571,43 |
| hк=1,52 | 1,52 | 9,14 | 15,6256 | 2924,85 | 11,5 | 254,33 |
По данным таблицы 3 строим график 
, по которому находим критическую глубину.
Рисунок 3 – График для определения критической глубины
По графику находим значение hk=1,55м.
В таблице 3 проводим проверку правильности определения критической глубины
∆= 
; (9)
∆= 
|
