Пояснительная записка. Курсовой проект Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла

• Название: Курсовой проект Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла
• Дата: 28.03.2023
• Размер: 0.79 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка.doc
• Тип: Курсовой проект; #1019626
• страница: 3 из 6

II.4. Определение форсированного подпорного уровня

Отметка Ф.П.У. достигается при пропуске катастрофического расхода Q_повер..

Расход на водосливе при пропуске катастрофического расхода:

, где

Q_повер. – поверочный расход;

Q_ГЭС – расход воды через здание ГЭС.

.

Удельный расход на водосливе:

.

Первое приближение

при m = 0.44,  = 0.977, _п = 1:



;

Второе приближение

при m = 0.452,  = 0.977, _п = 1:



Н₀=Н

II.5. Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами

За водосбросной плотиной на нескальном основании принимают донный режим сопряжения бьефов с затопленным гидравлическим прыжком. Не допускается отогнанный прыжок, при котором гашение энергии менее эффективно. Требуется укрепление нижнего бьефа на более протяженной длине, что экономически не выгодно.

При ширине пролета b=14 м целесообразней принять плоский затвор. Расчетные открытия затворов принимаем равными 0,2Н; 0,4Н, Н. Расчет маневрирования затворами производим для семи расчетных случаев. Целью расчета является определение условий затопления гидравлического прыжка, устройство водобойного колодца.

1. 
   Один пролет открываем на . Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q = f(h) при Q = Q_ГЭС, Н.Б. = 125.0 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:

, где

Н.Б._. – отметка воды в нижнем бьефе при пропуске расчётного расхода;

дна – отметка дна реки при нулевом расходе, дна = 113.7 м.

.

Удельный расход при истечении из-под щита q_а:

, где

φ – коэффициент скорости, равный φ = 0.98;

_В – коэффициент вертикального сжатия струи;

, где







Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 0.4 м:



Принимаемh_сж = 0.4 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



Так как идет растекание потока, определяем :

, где

, так как пролетов > 6.



< , следовательно прыжок затоплен.

2. 
   Все пролеты открываем на . Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q = f(h) при , Н.Б. = 126.2 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход при истечении из-под щита q_а:

, где







Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 0.4 м:



Принимаемh_сж = 0.4 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



< , следовательно прыжок затоплен.

3. 
   Один пролет открываем на . Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q = f(h) при , Н.Б. = 126.2 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход при истечении из-под щита q_а:



, где







Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 0.8 м:



Принимаемh_сж = 0.804 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



Так как идет растекание потока, определяем :

, где

, так как пролетов > 6.



< , следовательно прыжок затоплен.

4. 
   Один пролет открываем на . Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q = f(h) при , Н.Б. = 127.0 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход при истечении из-под щита q_а:



, где







Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 0.8 м:



Принимаемh_сж = 0.804 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



> , следовательно прыжок не затоплен.

5. 
   Один пролет открываем полностью. Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q=f(h) при , Н.Б. = 127.0 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход q_а:



Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 1.63 м:



Принимаемh_сж = 1.67 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



Так как идет растекание потока, определяем :

, где

, так как пролетов > 6.



> , следовательно прыжок затоплен.

6. 
   Все пролеты открываем полностью. Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q=f(h) при , Н.Б. = 129.0 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход q_а:



Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 1.63 м:



Принимаемh_сж = 1.67 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



< , следовательно прыжок не затоплен.

7. 
   Все пролеты открываем полностью. Отметку воды в нижнем бьефе Н.Б. определяем по графику зависимости Q=f(h) при , Н.Б. = 129.6 м.
   

Глубина в нижнем бьефе за сооружением:



Удельный расход q_а:



Глубина в сжатом сечении:





Первое приближение, h_сж = 0.5 м:



Второе приближение, h_сж = 2.02 м:



Принимаемh_сж = 2.08 м.

Число Фруда в сжатом сечении:



Определяем взаимно сопряженную глубину:



< , следовательно прыжок не затоплен.



Расчеты сводим в таблицу:

№ случая	hсж, м	hразд, м			d, м
1	0.4	6.34	3.93	11.3	-7.625
2	0.4	6.34	6.34	12.5	-6.572
3	0.80	8.91	5.51	12.5	-7.350
4	0.80	8.91	8.91	13.3	-4.970
5	1.67	12.38	7.68	13.3	-7.623
6	1.67	12.38	12.38	15.3	-3.724
7	2.08	13.91	13.91	15.9	-2.894

Из расчетов видно, что для затопления гидравлического прыжка не требуется устройство водобойного колодца.