Гидравлический расчёт водосбросного сооружения

Размеры водозадерживающего вала:

Ширину по гребню при условии устройства вала широкого профиля принимаем равной 4м.

Заложение откосов принимаем:

· для верхнего m_в = 2,0

· для низового m_h = 1

1. Определяем расчётный расход Q.

Весь объём вод должен быть сброшен за 2 часа.

Таким образом получаем расчётный расход:

, м³/с;

м³/с

2. Определяем площадь отверстия водовыпуска.

В качестве расчётного случая принимаем невыгодное сочетание условий, т.е.:

прудок наполнен на высоту Н₁ = 1,95 м;

напор над центром отверстия принимаем Н = Н₁.

Тогда .

Первоначально коэффициент расхода принимаем равным:

- отверстие принимаем прямоугольной формы

м²

3. Уточняем расход по водовыпуску

,

где - коэффициент сопротивления на входе, выходе и по длине водовыпуска;

- гидравлический радиус;

С - коэффициент Шези;

n - коэффициент шероховатости (n = 0,014).

Уточняем расход:

,

гдеН₀ - гидродинамический напор над центром водовыпускного отверстия Н₀=Н₁, м. =0,32

L_вып=13.4 м.

=0,022

=59,07

м³/с.

4. Считаем удельный расход на 1 п.м. на выходе:

q = /d

q = 6,46/1,84 = 3,51 м²/с

5. Определяем критическую глубину и скорость:

=1,08

6. Находим глубину в сжатом сечении

p = 0

Уравнение решаем методом последовательных приближений.

Для расчёта в первом приближении принимаем под корнем равную нулю:

h_c принимаем равной 0,51.

7. Находим вторую сопряжённую глубину

Т.к. , то необходимо запроектировать водобойную стенку:

- толщина водобойных плит

- высота водобойной стенки

- длина водобойного колодца

8. За водобойной стенкой мы предусматриваем рисберму.

Угол растекания потока при выходе из отверстия водовыпуска принимаем равным .

Длину рисбермы определяем как:

L_p= 8 h_кр

L_p = 81,08 = 8,64 м,

Скорость на выходе с рисбермы:

м/с

Т.к. м/с м/с, необходимо запроектировать ковш.