ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОЛУНАПОРНЫХ ДОРОЖНЫХ ТРУБ

Nbsp;

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАЛЫХ МОСТОВ

Малые мосты имеют малую протяженность подмостового русла, поэтому работают как короткие водосливы с широким порогом. Падение глубин происходит на всем пороге.

Вторя сопряженная с глубиной сжатого сечения глубина h_c^” ~1,3 h_к является условие подтопления малых мостов.

При h_б≤ 1,3 h_к мост работает как свободный водослив, функция Q = Q(H) и коэф. расхода зависят только от сопротивления входного участка.

При h_б>1,3 h_к мост работает как подтопленный водослив, функция Q = Q(H) и коэф. расхода зависят и от трения по длине подмостового русла.

Гидравлический расчет малых мостов начинают с определения бытовой глубины h_б .

Затем из формулы Q = v_б⋅ω_б находим бытовую скорость v_б, соответствующую h_б.

Если скорость v_б< v_доп для естественного грунта, то можно отверстие моста не укреплять.

Дальнейший расчет отверстия моста производят в предположении, что мост работает как свободный водослив и под мостом устанавливается критическая глубина h_б = h_к

Необходимые характеристики потока определяют на основе ур-я Бернулли, ур-я критического состояния , формулы расхода Q = vω:

- ширина потока поверху В_к = = или с учетом бокового сжатия В_к = , где 𝜀 = 0,8 – 0,9.

- критическая глубина для принятого отверстия В_к по формуле для площади трапеции , где ширина русла понизу b_к= - 2mh_k (m – к-т заложения откосов). Отсюда

С другой стороны В_к⋅ = = g⋅ , отсюда .

Приравнивая в обоих выражениях получаем квадратное уравнение для

, отсюда

Если русло моста прямоугольное, то m = 0 и

- условия протекания воды под мостом с помощью критериев: если

а) h_б< 1,3h_к , то мост работает как свободный водослив. При этом глубина воды перед мостом (напор Н):

здесь φ – к-т скорости 0,8 – 0,9.

б) h_б> 1,3h_к , то мост работает как подтопленный водослив. В этом случае расчеты ведутся для бытовой глубины h_б

Из и получаем .

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ БЕЗНАПОРНЫХ ДОРОЖНЫХ ТРУБ

Безнапорные дорожные трубы работают как длинные водосливы с широким порогом при L/H 15-30. Трубы с уклоном дна i = 0 или i < i_k работают как подтопленные водосливы.

При увеличении продольного уклона трубы вторая сопряженная глубина в конце входного участка становится h_c^” и прыжок-волна перейдет в отогнанный или надвинутый прыжок. Труба будет работать в режиме свободного водослива и иметь преимущества перед подтопленным режимом.

При дальнейшем увеличении уклона до i = i_k режим подтопленного водослива будет исключен за счет сопротивлений по длине. Условие i i_k является обязательным для проектировщика.

Значительное превышение уклона над критическим нежелательно из-за превышения допустимых скоростей.

Критерий подтопления выражается 1,3 h_к < h_б – i_кL.

Пропускная способность безнапорных неподтопленных дорожных труб

Пропускная способность безнапорных подтопленных дорожных труб

Длина входных участков при уклонах i₀≤0,024 для труб прямоугольного сечения

, где m – к-т расхода

Для круглых труб с необтекаемым оголовком

При i = i_k поверхность потока за сжатым сечением при неравномерном движении горизонтальна и расчет сводится к решению прямоугольного треугольника. Длина прямой подпора до выхода на уровень h_k равна . Ниже устанавливается равномерное движение до начала участка слива l_сл

Глубина сжатого сечения для прямоугольных труб при нулевом уклоне

Для круглых труб при небольших уклонах . К-т расхода

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОЛУНАПОРНЫХ ДОРОЖНЫХ ТРУБ

Полунапорные трубы работают по принципу истечения из-под щита. Пропускная способность определяется по формуле

из формулы расхода Q = v ,

где Н₀ – гидродинамический напор, - коэф. расхода, - площадь поперечного сечения трубы, - к-ты, учитывающие сопротивления и сложность пространственного течения на входном участке.

Глубина сжатого сечения через высоту трубы

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 115; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!