|
Исходные данные для расчётов
| Расстояние
от базиса до промерной вертикали, м |
Глубина
промерной вертикали, м |
Расстояние
от базиса до скоростной вертикали, м |
Скорость
между скоростными вертикалями, м/с |
| 16 |
0 |
30 |
0,38 |
| 30 |
1,1 |
50 |
0,41 |
| 50 |
1,6 |
70 |
0,43 |
| 75 |
2,4 |
90 |
0,56 |
| 90 |
3,8 |
120 |
0,70 |
| 150 |
4,4 |
150 |
0,75 |
| 190 |
2,7 |
190 |
0,68 |
| 210 |
2,3 |
210 |
0,50 |
| 240 |
1,5 |
240 |
0,41 |
| 270 |
0 |
260 |
0,30 |
Решение:
Эпюра скоростей приведена в Приложении № 1. Для
расчёта средней скорости движения воды следует вычислить площадь эпюры
скоростей суммированием площадей между скоростными вертикалями, и поделить на
ширину створа (см. Табл. 1)
Таблица 1 Подсчёт площади эпюры скоростей
| Номер скоростной
вертикали |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| Расстояние между
скоростными вертикалями, м |
14,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
30,0 |
30,0 |
40,0 |
20,0 |
30,0 |
20,0 |
10,0 |
| Скорость на скоростной
вертикали, м/с |
0,00 |
0,38 |
0,41 |
0,43 |
0,56 |
0,70 |
0,75 |
0,68 |
0,50 |
0,41 |
0,30 |
|
Площадь эпюры скоростей
между скоростными вертикалями, м2/с
|
2,66 |
7,90 |
8,40 |
9,90 |
18,90 |
21,75 |
28,60 |
11,80 |
13,65 |
7,10 |
1,50 |
|
Суммарная площадь эпюры
скоростей, м2/с
|
132,16 |
Ширина створа равна 254 м, тогда средняя скорость
движения воды:
Vср=Sэп/В=132,16/254=0,520 м/с
Задача № 2
По тем же исходным данным построить поперечный
профиль расчётного створа и определить в нём расход любым методом.
Решение:
Поперечный профиль расчётного створа приведён в
Приложении №1. Для определения расхода в поперечном створе следует найти
площадь живого сечения суммированием площадей, заключенных между промерными
вертикалями (см. Табл. 2)
Таблица 2 Расчёт площади живого сечения
| Номер промерной
вертикали |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| Расстояние между промерными
вертикалями, м |
14,0 |
20,0 |
25,0 |
15,0 |
60,0 |
40,0 |
20,0 |
30,0 |
30,0 |
--- |
| Глубина на промерной
вертикали, м |
0,0 |
1,1 |
1,6 |
2,4 |
3,8 |
4,4 |
2,7 |
2,3 |
1,5 |
0,0 |
|
Площадь сечения между промерными
вертикалями, м2
|
8,8 |
27,0 |
50,0 |
46,5 |
246,0 |
142,0 |
50,0 |
57,0 |
22,5 |
|
|
Площадь сечения, м2
|
649,8 |
Расход в расчётном створе равен:
Q=Vcp·щ=0,52·649,8=337,9 м3/с
Задача № 3
Используя результаты решения задач №№ 1 и 2
определить коэффициент шероховатости русла с уклоном i=0,00009. По числовому
значению коэффициента шероховатости описать поверхность русла (использовать при
описании «Справочник по гидравлическим расчётам»).
Решение:
Для вычисления коэффициента шероховатости следует
вычислить гидравлический радиус, который будет равен:
R=щ/ч , где ч – смоченный периметр канала. Для русла, в котором ширина во много
раз больше глубины, можно принять приближённо
ч=В=254 м, тогда R=649,8/254=2,56 м.
Определим коэффициент Шези из формулы Шези:
Vcp=C·√R·i ; отсюда С= Vcp/√R·i=0,52/√2,56·0,00009=34,26
м0,5/с
Выразим коэффициент Шези через формулу Маннинга:
С=1/n·R1/6; отсюда n=R1/6 / С=0,03414.
Согласно данным «Справочника по гидравлическим
расчётам», такой коэффициент шероховатости характеризует русло как большой
земляной канал, в условиях содержания ниже среднего.
Список использованной литературы
1.
Гидрология
и гидротехнические сооружения: Учебн. для ВУЗов/ Под ред. Г.Н. Смирнова. – М.:
Высш. школа, 1988. -472 с.
2.
Дорожно-мостовая
гидрология: Справочник/ Под ред. Б.Ф. Перевозникова. – М.: Транспорт, 1983.
-200 с.
3.
Г.В.
Железняков. Гидрометрия: Учебник для ВУЗов. – М.: «Колос», 1972. -255 с.
4.
Н.М.
Константинов. Гидрология и гидрометрия: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Высш.
школа, 1980. -199 с.
5.
А.А.
Лучшева. Основы гидравлики и гидрометрии: Учебное пособие для техникумов. – М.:
Недра, 1989. -174 с.
6.
М.А.
Михалев. Инженерная гидрология. Загрязнение вод суши. Математические основы гидрологических
расчётов: Учебн. пособие. – С.-Пб.: Изд-во СпбГТУ, 1995. -96 с.
7.
Справочник
по гидравлическим расчётам / под ред. П.Г. Киселёва. – М.: Энергия, 1974. -312
с.
|
