Сопрягающее сооружение (консольный перепад)

Гидравлический расчет консольного перепада заключается в расчеты быстротока, определения дальности полета струи и размеров воронки размыва. Дальность полета струи при горизонтальной консоли:

l1=0.45*φ*V* (p+ h) 1/2= 0,45*0,86*8,65*(5+1,16)1/2=8,31м

где φ – коэффициент скорости, зависящий от высоты падения струи;

h– глубина воды в конце консоли (принимается равной глубине, вычисленной в конце быстротока h2);

V – скорость в конце быстротока;

p – высота падения струи.

Скорость входа падающей струи в воду воронки размыва

V0= (V2x + V2y)1/2=(8,042+9,452)1/2=12,4м/с

V2x, V2y – горизонтальная и вертикальная составляющие скорости входа в воронку размыва, м/с/

Горизонтальная составляющая определяется по формуле:

Vx=φ*V=0.93*8,65=8,04 м/с

А вертикальная по формуле:

Vy= φ*=0,86*(2*9,81*(5+1,16))1/2=9,45 м/с

Длина растекания падающей струи в воронке размыва

L=1.4*q*lgV0/(K*Vдоп)=1,4*293/29,2*lg12,4/(0,75*0.66)=31.03 м

где q – удельный расход в месте падения струи в воду воронки размыва, м/с2;

Vдоп – допустимая скорость для грунта в воронке размыва, м/с (приложение 2,3 [2]);

К=0,7…0,8 – коэффициент уменьшения допускаемой скорости.

Наибольшая глубина воды в воронке размыва

t=A*Kр*=

=1*1,4*[293/29,2*(5+12.42/2/9,8)1/2)1/2]=8.4 м

где А – коэффициент аэрации, принимаемый по таблице в зависимости от глубины воды (h) и скорости (V) в конце консоли, А=;

Кр – коэффициент размыва, принимается в зависимости от рода грунта и угла наклона струи, входящей в воронку размыва.

Глубина воронки размыва (от дна отводящего канала):

t1=t-hНБ=8.4-5=3.4 м.