Gidravlika_GTS - на печать. Контрольная работа по дисциплине Гидравлика гидротехнических сооружений Студент 3го курса пв 161гр Выдолоб Ю. В

• Название: Контрольная работа по дисциплине Гидравлика гидротехнических сооружений Студент 3го курса пв 161гр Выдолоб Ю. В
• Анкор: Gidravlika_GTS - на печать
• Дата: 25.01.2021
• Размер: 42.58 Kb.
• Имя файла: Gidravlika_GTS - на печать.docx
• Тип: Контрольная работа; #171233

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПРИМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ»

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра: Водоснабжения и водоотведения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Гидравлика гидротехнических сооружений»

Выполнил:

Студент 3-го курса ПВ 161*гр

Выдолоб Ю.В

Проверил:

доцент Децик В.Н.

Уссурийск 2019г.

Содержание:

Исходные данные				3
1	Гидравлический расчёт магистрального канала			4
	1.1	Определение глубин вод в канале графоаналитическим способом	4
	1.2	Определение нормальной глубины воды в канале по методу
		Агроскина	5
	1.3	Проверка канала на размыв	5
2	Гидравлический расчёт шлюза-регулятора в голове магистрального
	канала			6
3	Гидравлические расчёты водосливной плотины			9
	3.1	Расчет и построение профиля водосливной плотины	9
	3.2	Гидравлический расчет водосливной плотины	10
	3.3	Расчёт нижнего бьефа водосливной плотины	11
Список используемой литературы				13

1. Гидравлический расчет магистрального канала

1.1. Определение глубин воды в канале графоаналитическим способом.

При графоаналитическом способе основной задачей является построение кривой Q=f(h). Расчет координат этой кривой ведется в табличной форме.

Функция С определяется по табл. 6 прил. 6 учебника. Значениями h следует задаваться от 0 до hn, при которой вычисленный расход Qn был бы больше Q_зад.

По данным таблицы 1 строится график зависимости Q=f(h), после при заданном расходе определяется искомая глубина потока h (рис.1).

Таблица 1 – Расчет координат кривой Q=f(h).

h, м	, м2	, м	R, м	С ,м0,5/с	Q, м3/с;	Расчетные формулы
0,5	2,5	6,2	0,40	27,17	0,81
1	6	8,4	071	39,9	2,87
1,5	10,5	10,7	0,98	49,33	6,21
2	16	12,9	1,24	57,50	11,04

Q = 2,5 * 27,17 * 0,012 = 0,81

6 * 39,9 * 0,012 = 2,87

10,5 * 49,33 * 0,012 = 6,21

16 * 57,50 * 0,012 = 11,04

ω = (4 + 2 * 2) * 2 = 16

х =4 + 2 * 2 * 2,23 = 12,9



Q_max = 1,3; h_max = 5,2

Q_н = 4; h_н = 1,2
1.2. Определение нормальной глубины воды в канале по методу Агроскина И.И.

Расчеты выполняются в следующем порядке:

1. 
   Вычисляется функция F(R_Г.Н.)
   

где m₀ – характеристика откоса.

2. 
   Определяется гидравлически наивыгоднейший радиус F(R_Г.Н.) при принятом коэффициенте шероховатости n по табл.6 прил.7 учебника.
   

CR^2,5 → R_Г.Н. = 0,87

3. 
   Вычисляется отношение b/R_Г.Н.=x.
   

4. 
   По отношению из пункта 3 по табл. 7. прил.7 определяется отношение.
   

х → у b/R_Г.Н.=1,389

5. Вычисляется глубину потока в канале.





Канал предоставлен на рис.2
1.3 Проверка канала на размыв.

Проверка канала на размыв производится путем сравнения средней скорости движения воды в канале V c допускаемой скоростью на размыв V_доп.

Средняя скорость движения воды в канале вычисляется по формуле:

м/с ,

,

,

ω = (4 + 2 * 2) * 2= 16

= 0,1 м/с,

0,1 < 1

Вывод: канал не размывается.

2. Гидравлический расчёт шлюза-регулятора в голове магистрального канала
Гидравлический расчёт шлюза регулятора заключатся в определении его ширины. Шлюз регулятор рассчитывается по типу водослива с широким порогом с боковым сжатием.

Определение ширины шлюза регулятора графо – аналитическим способом:

1. 
   Принимается форму сопряжения водослива с подводящим каналом.
   

Принимаем сопряжение в форме обратной степени.

2. 
   Принимаем напор перед водосливом:
   

где – перепад на входном ребре водослива, прияла

3. 
   Определяем скорость потока в подводящем русле:
   

_ВБ=(b+mH)*H

b=4 м – ширина канала по дну;

m=2 ;

_ВБ=(4+2*1,57)*1,57 = 11,20

4. 
   Определяем полный напор перед водосливом:
   

5. 
   Принимаем ширину водослива b=(0,5/0,8)b, м
   

b=0,7*4 = 2,28 м

6. 
   Принимаем коэффициент расхода m в зависимости от типа сопряжения в плане и отношения b/B по табл.3. прил.11.
   

B=b+2mH

B=4+2*2*1,57=10,4



m=0,327

7. 
   Проверяем водослив на подтопление, вычисляем отношение
   

где – глубина подтопления, .

.

8. 
   Степень подтопления К₂ определяется по табл.22.1 в зависимости от коэффициента расхода m.
   

К₂=0,871

8. 
   Определяем ширину водослива в первом приближении для подтопленного водослива:
   

м
10. Сравниваем ≠2,8, значит ширина водосливного фронта плотины определена неверно. Если b₁≠b, то определяется ширина водослива во втором приближении.

11.

=



m₁=0,301



K₂=0,899






Если b₂≠b₁ , то находим ширину водослива в третьем приближении.



m₂=0,308



K₂=0,892







B₂ = b₃ – водослив не подтоплен.

Вывод: ширина водослива определена правильно.

12.При ширине водослива b больше ширины пролеты b_пр, заданной в условии, определяется число пролетов регулятора:

n = , n = =1,56 ,

13. Уточняем ширину одного пролета:

b_пр= , b_пр= ,

14. Определяем общую ширину регулятора:

B_рег = b_пр*n + (n-1)t, B_рег= 1.96*1+(1-1)*0,5=1.96 м.

План и продольный разрез по оси шлюза-регулятора представлены на рис.3

3. Гидравлический расчёт водосливной плотины
3.1 Расчет и построение профиля водосливной плотины
Таблица 2 – Координаты сливной грани плотины и переливающейся струи

Х, м	Z, m
	Очертание кладки	Очертание струи
		Внешней поверхности	Внутренней поверхности
0	0.378	-2.493	0.378
0,3	0.108	-2.409	0,108
0,6	0,021	-2.316	0,021
0,9	0	-2.22	0
1,2	0,021	-2.106	0,021
1,8	0,18	-1,86	0,189
2,4	0,441	-1,533	0,459
3	0,768	-1,14	0,801

Продолжение таблицы 2.

Х, м	Z, m
	Очертание кладки	Очертание струи
		Внешней поверхности	Внешней поверхности
3,6	1,179	-0,657	1,23
4,2	1,695	-0,09	1,77
5,1	2,619	0,915	2,79
6	3,705	2,079	3,93

3.2 Гидравлический расчет водосливной плотины
Высота плотины 4 м, напор 3м.

1. Принимаем коэффициент расхода m = 0,49;

2. Принимаем коэффициент бокового сжатия (ε = (0,97 ÷ 0,98)): ε =0,97;

3. Определяем условие истечения через водослив:

а) Р ≥ h_b – незатопленное истечение;

б) Р < h_b – условие истечения необходимо проверять

то плотина не подтоплена.

Следовательно по таблице.

4. Рассчитываем ширину водосливной плотины в первом приближении:



5. Сравниваем ширину водосливной плотины b и ширину реки B_P. Проверяем коэффициент бокового сжатия ε по формуле Замарина:



где – коэффициент учитывающий форму оголовка а = 0,20





6. Определяем число водосливных отверстий:



Принимаем ближайшее меньшее целое число n'=8.

7. Уточняется ширина одного пролета:

,

где n'- принятое число пролетов.

8. Определяем общую ширину плотины:

.

3.3. Расчёт нижнего бьефа водосливной плотины
Определение формы сопряжения в нижнем бьефе плотины.

1. Определяем удельный расход на водосливной плотине:



2. Определяем удельную энергию потока перед плотиной:



3. Определяем вторую сопряженную глубину ( ) сжатого сечения.



где ,

По вычисленной функции определяется относительная глубина по табл.7 прил.11

=0,374





4. Сравниваем:

Вывод: сопряжение происходит в форме надвинутого гидравлического прыжка.

Расчетная схема водосливной платины представлена на рис.4

Список используемой литературы
1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: учебник для вузов / Д.В. Штеренлихт.- М.: Колос, 2004.- 655 с.- (Учебники и учебные пособия для студентов вузов).

2. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Гидравлика гидротехнических сооружений» для студентов очной и заочной формы обучения, бакалавриата по направлению 280100.62 «Природообустройство и водопользование» / ФГБОУ ВПО ПГСХА; сост. Т.И. Милосердова.- Уссурийск,2011. – 63 с.