Главная страница
Навигация по странице:


    		•

    ПЗ Проектирование плотины. Реферат. Пояснительная записка Протасевич А. Н., гр. В96Брест, 20122911 1 лист графической части, 7 таблиц, 7 источника


    Скачать 1.03 Mb.
    НазваниеРеферат. Пояснительная записка Протасевич А. Н., гр. В96Брест, 20122911 1 лист графической части, 7 таблиц, 7 источника
    Дата29.11.2022
    Размер1.03 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПЗ Проектирование плотины.docx
    ТипПояснительная записка
    #818483
    страница2 из 3
    1   2   3
    323Equation Section (Next)33333\* MERGEFORMAT (.)

    По расчетной схеме определяем напор, действующий на водозабор

    34334\* MERGEFORMAT (.)



    В соответствии со СНиП 2.04.02-84 принимаем 2 нитки трубопровода. Во избежание заиления труб скорость движения воды должна быть не менее 0,7 м/с.

    Тогда расчётный расход воды в трубопроводе равен

    35335\* MERGEFORMAT (.)

    Определяем площадь поперечного сечения трубы ω:



    Определяем диаметр трубы d:



    Принимаем две нити стальных труб с диаметром d=1100 мм.

    Уточним скорость движения воды в трубопроводе:



    Минимальный уровень воды в верхнем бьефе, который обеспечит гарантированный забор определится из условия

    36336\* MERGEFORMAT (.)

    Где - суммарные потери напора в одной нити трубопровода:

    37337\* MERGEFORMAT (.)

    Потери напора на входе в трубопровод

    38338\* MERGEFORMAT (.)

    Потери напора на сороудерживающей решетке

    39339\* MERGEFORMAT (.)

    Потери напора по длине трубопровода

    40340\* MERGEFORMAT (.)

    Потери напора на затворе (задвижке) установленном в колодце управления

    41341\* MERGEFORMAT (.)

    Потери напора на выходе из трубопровода

    42342\* MERGEFORMAT (.)

    Значения коэффициентов сопротивлений принимают по справочно-нормативной литературе.

    Тогда



    Минимальный уровень воды


    Рис. 5

    4 Расчет и проектирование водосброса

    Водосброс устраивается для сброса в период прохождения паводков излишков воды из водохранилища в нижний бьеф гидроузла. Включает в себя: подводящий канал, водосбросной шлюз, отводящий канал и сопрягающее сооружение.

    4.1 Гидравлический расчет отводящего канала

    Подводящий канал принимаем трапецеидального сечения, с уклоном

    I =0.0003.Расчет выполняем в соответствии с требованиями п.1.1[2], на пропуск расхода опорожнения водохранилища .Канал располагается на отметке дна 199,1 м. В первом слое грунтов- супесь, по таблице1[2] находим, что заложение откосов m=1,5, а коэффициент шероховатости для условий содержаний выше средних таблица 2[7] n=0.0225.Принимаем глубину канала h=1,5 м,

    тогда

    Размеры поперечного сечения подводящего канала устанавливают на основании гидравлического расчета. К параметрам поперечного сечения трапециидального канала относят:

    - площадь живого сечения

    434Equation Section (Next)44444\* MERGEFORMAT (.)

    - смоченный периметр

    45445\* MERGEFORMAT (.)

    - гидравлический радиус

    46446\* MERGEFORMAT (.)

    - коэффициент Шези

    47447\* MERGEFORMAT (.)

    где: m =1,5- заложение откосов.

    h =1.5 м- глубина воды в канале.

    n =0.0225- коэффициент шероховатости.

    Результаты вычислений приводятся в таблице 4.


    bк
    h




    R
    N
    C




    м
    м
    м2
    м
    м






    м3/с



    5
    1,5
    10,86
    10,41
    1,045
    0,0225
    40,294
    41,187
    447,9

    5,1
    1,5
    11,03
    10,51
    1,049
    0,0225
    40,322
    41,301
    455,3

    5,2
    1,5
    11,18
    10,61
    1,053
    0,0225
    40,349
    41,413
    462,8

    5,3
    1,5
    11,33
    10,71
    1,058
    0,0225
    40,376
    41,522
    470,2

    Таблица 6. Расчет параметров поперечного сечения канала

    Для определения расчетной ширины канала по дну, строится график зависимости(рисунок 4), по которому находим, что для расчетного значения ,ширина канала bк =5,2 м, расчет параметров поперечного сечения канала в таблице 6.



    Рисунок 6 Зависимость расходной характеристики и ширины отводящего канала водоспуска по дну

    Таблица 7. Расчет параметров поперечного сечения канала для bк =5,2м

    bк
    h




    R
    n
    C




    м
    м
    м2
    м
    м






    м3/с



    5,2
    1,5
    11,18
    10,61
    1,053
    0,0225
    40,349
    41,413
    462,8

    Рассчитанные размеры канала должны выполнять условие:

    48448\* MERGEFORMAT (.)

    где: Vзаил – допустимая скорость на заиление.

    Vразм – скорость размыва.

    Vфакт – фактическая скорость.







    Условие не выполняется, фактическая скорость больше скорости на размывания, то в соответствии с рекомендациями таблицы 5[2] предусматриваем крепление дна и откосов канала дерновкой плашмя .
    4.2 Конструктивный и гидравлический расчеты водосброса

    Длина водосливного порога определяется из формулы пропускной способности водослива с тонкой стенкой:

    49449\* MERGEFORMAT (.)

    где - расчетный расход водосброса, м3/с;

    m – коэффициент расхода;

    H – напор на водосливном пороге, H= ;

    - коэффициент подтопления.

    Толщину стенки с конструктивных соображений принимаем , поэтому m=0,42. Коэффициент подтопления для по таблице принимаем =0,98. Тогда

    м

    Число нитей и размеры поперечного сечения водоотводящей трубы определяют на основании гидравлического расчета, из условия равенства H= -геометрического напора на сооружение и алгебраической сумме потерь напора hw в водоотводящей трубе. Отметка уровня воды в нижнем бьефе водосброса определится из условия м. Для создания более спокойного движения воды к шахте, отметка уровня воды в верхнем бьефе принимается на 0,2м выше водосливного порога.

    В первом приближении назначаем одну нить трубы круглого сечения диаметром 1,4 м.
    Площадь живого сечения одной нити:



    Скорость движения воды в трубопроводе:

    50450\* MERGEFORMAT (.)



    Для обеспечения плавного входа потока в трубопровод, предусматриваем раструб dрастр=1,5





    Коэффициент сопротивления на входе:

    51451\* MERGEFORMAT (.)

    Коэффициент сопротивления по длине трубопровода:

    52452\* MERGEFORMAT (.)

    Определяем длину отводящей трубы ковшового водосброса графо-аналитически. =236,5м

    Гидравлический радиус:

    м



    Коэффициент сопротивления на выходе из трубопровода:

    53453\* MERGEFORMAT (.)

    Площадь живого сечения на выходе из трубопровода зависит от глубины воды в отводящем канале h=1,5м и ширины водобойного колодца. Как правило, ширину водобойного колодца назначают равную ширине портальной стенки ковша. Ширина портальной стенки ковша должна быть не менее ширины входного фронта сооружения:

    54454\* MERGEFORMAT (.)

    где d – внутренний диаметр (ширина) отводящей трубы;

    n – число нитей трубопровода;

    t – ширина разделительных стенок, t=1,0м;

    a – конструктивный запас, обеспечивающий плавность входа потока в крайние трубы и надежность сопряжения трубы с оголовком, а=1,0м.

    м

    Площадь живого сечения на выходе из трубопровода:

    м2



    Тогда полные потери напора определятся как:

    55455\* MERGEFORMAT (.)

    Процент отклонения рассчитанного и принятого коэффициента расхода составит , что меньше допустимого =5%. Принимаем 1 нить трубы круглого сечения d=1.4м

    Конструктивный расчёт водосброса

    Входная часть представляет собой ковш из монолитного железобетона с толщиной стенок S=300мм, в основании ковша предусмотрен железобетонный фундаментный блок толщиной 600мм. Глубину ковша принимаем 3м, возвышение стенок ковша над поверхностью дна в подводящей выемке равна 1м. Транзитная часть представляет собой одну нить железобетонных раструбных напорных труб, которые укладываются с уклоном i=0.022. Гашение кинетической энергии потока в НБ осуществляется с помощью водобойного колодца расположенного на отметке 163,6м

    4.3Статический расчёт водосброса
    Расчёт предусматривает определение коэффициента устойчивости ковша на всплытие, т.е.

    56456\* MERGEFORMAT (.)

    Где: G1 – собственный вес ковша, кН;

    G2 – вес решётки, кН;

    G2=0.1∙G1, кН

    Fтр – сила трения стенок ковша с грунтом, кН;

    Wвзв – сила взвешивающего давления воды, кН.

    Рис.7

    Вес ковша определяем по формуле:

    57457\* MERGEFORMAT (.)

    где γб – объемная масса бетона, кН/м3;

    a и b – внешние размеры ковша, равные соответственно 1,5 и 2 м;

    h – высота стенки ковша, находящейся под поверхностью дна водоотводящей выемки, равная 2 м. Тогда по формуле (4.14) имеем:



    Силу трения ковша о грунт вычислим по формуле:

    58458\* MERGEFORMAT (.)

    где fтр – коэффициент трения, равный 0,3;

    59459\* MERGEFORMAT (.)

    где Е – сила, действующая на ковш со стороны грунта в насыщенном состоянии. Здесь - объемная масса грунта, равная 11 кН/м3;

    φн – угол внутреннего трения насыщенного грунта, равный 26,6˚. Тогда по формуле (4.16)



    L0 – внешний периметр ковша, равный: L0=2∙(a+b)=2∙(1,5+2)=7м

    Теперь определим Fтр по формуле (3.16):



    Силу взвешивающего давления воды рассчитываем по формуле:

    60460\* MERGEFORMAT (.)

    где γв – объемная масса воды, равная 10кН/м3;



    По полученным значениям сил определяем по формуле (3.14) коэффициент Квспл:



    Так как фактический коэффициент устойчивости ковша на всплытие превышает допустимое значение [Квспл]=1,1, следовательно устойчивость ковша на всплытие обеспечена.


    5 Проектирование и расчет водоспуска

    При проектировании берегового открытого водосброса или ковшового типа, в составе водопропускных сооружений предусматривают устройство трубчатого водоспуска. Отметка входного оголовка чаще всего располагается на уровне дна реки в створе гидроузла. В конструктивном отношении они выполняются аналогично трубчатым водозаборам водохранилищных гидроузлов. Размеры подводящего (отводящего) каналов определены в п.3, на пропуск расхода опорожнения, Qопор.=2 м3/с.



    Рис. 8 Схема к гидравлическому расчету водоспуска

    Из расчетной схемы (см. рисунок 31) аналитическим путем определяем длину трубы водоспуска:, принимая толщину выходного оголовка =0,5м

    1   2   3

    написать администратору сайта