Коэффициент расхода водосливов практического профиля прямолинейного очертания

Коэффициент расхода определяется по формулам:

для водосливов прямоугольного очертания (см. рис. 10–4,а) при H<pl<4H

m=0,42(0,7+0,185 ) (10–20)

для профиля с закругленным или скошенным входным ребром (см. рис. 10–4, б) при H≤p₁≤4H

m=0,44(0,7+0,185 ) (10–21)

Коэффициент расхода водосливной стенки трапециидального профиля (см. рис. 10.4, в) в зависимости от отношения H/S, высоты стенки и наклона верховой и низовой грани принимается по таблицам, приведенным в «Рекомендация по гидравлическому расчету водосливов» в пределах m=0,32–0,44.

Пример 1. Определить отметку свободной поверхности перед водосливной плотиной практического профиля, очерченного по координатам Кригера – Офицерова (см. рис.10.22,а), при пропуске расхода Q=300 м³/c (см. рис. 10.5). Отметка дна 10,0 м, отметка гребня водослива 20,0 м. Плотина имеет четыре пролета шириной b=10 м каждый. Бычки полуциркульной формы в плане. Отметка уровня в нижнем бьефе УНБ 15,0 м. Ширина русла перед плотиной B=45 м.

Решение. Поскольку УНБ ниже гребня плотины, водослив не подтоплен. Формула (10.18)

учитывает пространственную работу водослива.

Принимая m=0,49 и ε=1, можно из (10-18) получить H₀, без бокового сжатия потока:

H₀= м.

а затем определить коэффициент сжатия по формуле (10.19)

где по рис.10.26.

Расчет проводится для одного пролета, поэтому

м³/с и b=10 м.

С учетом бокового сжатия м

Тогда и дальнейшего уточнения не требуется.

Скорость подхода в первом приближении

м/c.

Напор без учета скорости подхода

м.

Уточнять значение нет смысла.

Следовательно, H=2,32 м и отметка УВБ 20+2,32=22,32 м.

Пример 2. Однопролетная водосливная плотина с профилем, очерченным по координатам Кригера – Офицерова при H_пр=1,7 м (см. рис. 10.22, а), имеет высоту p=5 м и ширину b=B=20 м. Определить пропускную способность плотины при напоре над гребнем Н=1,1 м и глубине потока за водосливом h_б=5,2 м.

Решение. Расчетная формула для водослива без бокового сжатия (10.4):

.

Коэффициент расхода водослива m определяется по общей формуле (10.15):

.

Где .

коэффициент формы для профиля на рис. 10-22,а из табл. 10-9 при равен 0,974, коэффициент полноты напора при H/H_пр=1,1/1,7=0,65 из табл. 10.10 равен 0,963.Тогда

Для проверки подтопления вычисляется:

По рис.10.25 при m=0,466 и H/p=1,1/5=0,22 значение (z/p)_кр=0,82.Поскольку z/p<(z/p)_кр, водослив подтоплен. Для определения коэффициента подтопления вычисляется отношение

Из табл. 10.11 при полученном значение ∆/H₀ коэффициент подтопления =0,996.

В первом приближении без учета скорости подхода

м³/c.

При этом скорость подхода

м/c

м.

т.е. влиянием скорости подхода можно пренебречь. Окончательно Q=47,5 м³ /с.