Расходные характеристики труб, гидравлический расчет каналов

Определение диаметров труб, их расходных характеристик. Расчет глубины и уклона дна трапецеидального канала, двухступенчатого перепада на сбросном канале, площади живого сечения. Скорость подхода потока к водосливу, к стенке. Высота водобойной стенки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Задача 18 вар 9

Определить отметку воды в баке водонапорной башни и построить пьезометрическую линию по магистрали 1 - 2 - 3 - 4 при q' = 0,5 л/с. Произвести расчёт ответвлений.

l1 - 2 = 462 м, l2 - 3 = 352 м, l3 - 4 = 528 м, l2 - 5 = 198 м, l3 - 6 = 264 м, q4=10,45 л/с, q5=3,3 л/с, q6=19,8 л/с,

Решение:

Расчётный расход участка сети равняется сумме расходов, забираемых из сети ниже по течению. Расчёт начинаем с конца магистрали

Q4-3 = q4 =10,45 л/с;

Q3-2 = q4+ q6=10,45+19,8=30,25 л/с;

Q2-1 = Q3-2 +q5+ l2-5 •q'=30,25+3,3+198•0,5=132,55 л/с;

По расходам на участках из [2] таблица VIII определяем диаметры труб.

Скорость воды на участке определяем по формуле

.

По [2] таблица VI определяем поправки И2 в зависимости от скорости v.

По [2] таблица V определяем значения расходных характеристик К для нормальных труб (величину ).

Потери напора Н определяем по формуле:

.

Расчёт сводим в таблицу 1.

Отметка пьезометрической линии в точке 4:

Таблица 1.

Точки	Участки магистрали	l, км	Q, л/с	d, мм	щ, дм2	v, м/с	И2		Н, м	Отметки пьезометрической линии, м
4										295,6
	4 - 3	0,528	10,45	125	1,23	0,85	1,06	0,10543	6,44
3										302,04
	3 - 2	0,325	30,25	200	3,14	0,96	1,03	0,00861	2,64
2										304,68
	2 - 1	0,462	132,55	400	12,57	1,05	1,03	0,218•10-3	1,82
1										306,50

Отметка воды в баке:

Производим расчёт ответвлений 2 - 5 и 3 - 6.

Отметка трубы в точке 5:

Отметка трубы в точке 6:

Расчётный расход для ветви 2 - 5: Q2-5 = q5+ 0,5•l2-5 •q'=3,3+0,5•198•0,5=52,8 л/с;

По гидравлическому уклону ветви и заданному расчётному расходу Q вычисляем расходную характеристику и, пользуясь [2] таблица V, определяем диаметр d, соответствующий ближайшему большему значению К.

Расчёт сводим в таблицу 2.

Таблица 2.

Ветви	l, м	Q, л/с	Отметки пьезометрической линии, м	Н, м			К, л/с	d, мм	щ, дм2	v, м/с
			начала	конца
3 - 6	264	19,8	302,04	293	9,04	0,0342	0,185	107,0	150	1,77	1,11
2 - 5	198	52,8	304,68	294	10,68	0,0539	0,232	227,6	200	3,14	1,68

Задача 22. вар.9

Определить глубину трапецеидального канала, который пропускает расход Q = 1,0 м3/с, ширина по дну b = 0,6 м. Уклон дна канала i = 0,0004 проверить из условия неразмыва русла канала. Грунт - гравий, условия содержания канала - затянут илистой плёнкой.

Решение.

По [2], табл.2 (категория IX) принимаем коэффициент шероховатости русла n=0,018.

По [2], табл. IX принимаем коэффициент откоса для гравелистых грунтов m=1,5.

Подбором по уравнению , задаваясь рядом значений h, определяем глубину канала.

Данные заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

h, м	м2	м	м	м0,5/с		м3/с
0,80	1,440	3,484	0,413	48,755	31,34	0,903
0,82	1,501	3,557	0,422	48,915	31,77	0,954
0,84	1,562	3,629	0,431	49,071	32,20	1,006
0,86	1,625	3,701	0,439	49,224	32,62	1,060
0,50	0,675	2,403	0,281	45,785	24,27	1,036

Принимаем h = 0,84 м.

Проверяем правильность расчёта по способу Н. Н. Агроскина.

Для m = 1,5: m0 = 2,106, (4m0)-1 = 0,119.

По [2], табл. X принимаем Rг.н. = 0,43 м. Тогда

По [2], табл. XI принимаем

Тогда глубина воды в канале:

.

Проверим уклон дна канала из условия неразмыва русла.

По [1], табл. 6 - 1, стр.256 для гравелистых грунтов максимально допустимая скорость Скорость течения воды в данном канале

Следовательно, при данном уклоне i = 0,0004 русло канала не будет размываться.

Задача 26. Вариант 9

Проектируется двухступенчатый перепад на сбросном канале для пропуска расхода Q=4,6 м3/с. Высота перепада Р=4,6 м с вертикальными стенками падения. Входная часть выполнена в виде водослива с широким порогом (Р0=0). Канал трапецеидального сечения с коэффициентом откоса m=1,5 имеет ширину bk=4,8 м и глубину h0 = 1,6 м при равномерном движении. Бытовая глубина в НБ hб=h0.

Рассчитать:

a) перепад и входную часть, исходя из условия сохранения в канале скорости v0 , т.е. в канале перед перепадом не должно быть ни подпора, ни спада.

b) глубину и длину водобойного...