Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Строительство

Особенности гидравлических расчетов сооружений  Просмотрен 40

Гидравлические расчеты малых водопропускных сооружений выполняют для определения взаимосвязей между их геометрическими и гидравлическими параметрами при различных режимах работы.

Основными геометрическими параметрами таких сооружений являются:

· форма и величина отверстия;

· ширина моста или длина трубы и другие конструкционные особенности мостов и труб.

К основным гидравлическим параметрам относятся:

· расход воды Q, пропускаемый этим сооружением,

· глубина воды (Н) и скорости течения потока в различных сечениях (на входе в сооружение, в сооружении и на выходе из него).

Водопропускное сооружение представляет собой искусственную преграду на пути водотока. Отверстие сооружения по экономическим соображениям в большинстве случаев имеет меньшую площадь по сравнению с площадью сечения водотока в естественном состоянии. В результате этого в начальный период пропуска воды расход водотока превышает расход, пропускаемый сооружением, и происходит задержка, а как следствие, увеличение глубины воды (подпора) перед сооружением и образование с верховой стороны от трассы водоема или пруда. По мере увеличения притока воды и подпора увеличивается скорость течения воды в сооружении и возрастает расход, пропускаемый сооружением.

Расход водотока в период паводка непостоянен во времени, что приводит к изменению в этот период и режима работы сооружения. Все это свидетельствует о том, что гидравлический расчет сооружений представляет собой сложную пространственную задачу, при решении которой необходимо учитывать непрерывное во времени изменение работы сооружения.

Точное решение этой задачи сложно. Поэтому прибегают к некоторой схематизации явлений и для практического применения известных в гидравлике формул и закономерностей вводят эмпирические (поправочные) коэффициенты.

Детально такие расчеты осуществляются при индивидуальном проектировании и разработке новых типовых проектов водопропускных сооружений. Для целей проектирования продольного профиля и выбора типа и отверстия сооружения при разработке проекта железной дороги эти расчеты необходимы для установления зависимости величины пропускаемого расхода от подпора воды перед сооружением и соответствующих скоростей течения воды в сооружении.

В общем случае такие зависимости устанавливаются на основании решения уравнения Д. Бернулли и уравнения критического состояния потока.

В результате устанавливаются зависимости между гидравлическими параметрами водопропускного сооружения:

скорость течения потока ;

расход воды .

где g — ускорение силы тяжести, м/с2:

H – подпор воды перед сооружением;

a — коэффициент Кориолиса (1,1);

Вк — ширина потока поверху, м;

m – коэффициент расхода, зависящий от типа сооружения и режима его работы, определяемый на основании опытных данных.

На рисунке 3.1 эти зависимости показаны графически. При практических расчетах необходимо учитывать конструктивные особенности сооружений, уклоны водотоков, на которых они расположены, режимы их работы в условиях различного подтопления и т. п.

 

Рисунок 3.1 - Зависимость водопропускной способности сооружения и скорости течения потока от подпора

 

Предыдущая статья:Расчеты стока от снеготаяния Следующая статья:Водопропускная способность труб
page speed (0.028 sec, direct)