Головная часть сопрягающего сооружения

Головная часть сопрягающего сооружения

представляет собой водосливную плотину с широким порогом прямолинейного очертания в плане. Водосливной фронт плотины делится быками на отдельные водосливные отверстия, перекрываемые рабочими и ремонтными затворами.

Гидравлический расчет водосливной плотины с широким порогом состоит в определении размеров (ширины и высоты) водосливных отверстий, их количества и проверки пропускной способности принятых размеров водосливных отверстий по формуле:

Q = sn emnb

где sn =1,0- коэффициент подтопления водослива;

e- коэффициент бокового сжатия;

m - коэффициент расхода водослива;

H0 - напор на водосливе с учетом скорости подхода;

g - ускорение свободного падения;

n - количество водосливных отверстий;

b - ширина водосливного отверстия.

В первом приближении принимают sn = 1,0, e = 1,0 ,

m = 0,38 и H0=H=4м. Величиной H задаются 4 м в соответствии со стандартными размерами отверстий.

Подставляя в формулу ориентировочные значения s, e, m и H определяют величину n.b.

Тогда Nb=35,4 м

Принимается количество отверстий 3 каждое пролётом 8 м.

После определения высоты (H), ширины (b) и количества водосливных отверстий производится проверка пропускной способности проектируемой плотины.

Для этого необходимо уточнить значения H0, m, e и sn.

Напор с учетом скорости подхода определяется по зависимости

Н0 = Н + ,

где g - ускорение силы тяжести, принимаемое равным 9,81 м2/с;

a - коэффициент Кориолиса, равный 1;

V0=2,58м/с - скорость подхода, равная средней скорости в ВВ в сечении, отстоящем от напорной грани водослива на расстоянии (3 .5) Н.

Н0 = 3 + ,

Т.к. непосредственно за головной частью устраивается сопрягающее сооружение (перепад), то водосливная плотина с широким порогом будет неподтоплена и коэффициент подтопления sn = 1.

Коэффициент бокового сжатия для водосливов с широким порогом определяют по А.Р. Березинскому

e = 1 - ,

где р =0- высота водослива;

a = 0,1 - при плавном очертании быков и устоев;

b = 8 м - ширина водосливного отверстия;

d=3.7 м - толщина бычка.

Толщина неразрезного бычка

d = 2d0 + 2n,

здесь d0 =1 м - толщина суженного пазами перешейка быка;

n = =0.18м - глубина паза рабочих затворов;

d = 1 + 2*1=3 м

e = 1 -0,17099*0,919*(1-0,7142)=0,955

- при закругленном входном ребре

Уточнив таким образом все выше перечисленные параметры, производят проверку пропускной способности принятых размеров водосливных отверстий

Q = snmenb H03/2³ Qр.п.

Q = 1*0,952*0.36*32*3.4753/2=314.5м3/с³ Qр.п.=293м3/с