Многоступенчатые перепады

В случае больших уклонов местности при прокладке каналов устраивают многоступенчатые перепады.

Многоступенчатые перепады могут быть без водобойных стенок в конце каждой ступени (рис. 9.32, а), или с водобойными стенками колодезного типа (рис. 9.32, б).

Высота ступени принимается в пределах С_н = 1 3 м. Зная разность отметок поверхности Z (м), количество ступеней будет равно n= .

Рис. 9.32. Схемы многоступенчатого перепада

Многоступенчатые перепады без водобойных стенок применяются, как правило, в случае небольших расходов. Перепады без водобойных стенок рассчитываются аналогично одноступенчатым перепадам. Длина ступени перепада L определяется исходя из условия, что в конце ступени установится глубина, равная критической h_кр . Длина ступени перепада

L_c = l₁+l₂+l₃. (9.84)

где l₁ — дальность отлета струи; l₂ — длина отгона прыжка (длина кривой подпора), сопрягающая сжатую глубину h_с с критической глубиной h_кр ; l_з — запас длины:

l₃ = (2÷2,5) h_кр. (9.85)

При большой длине ступени перепада может образоваться гидравлический прыжок. Поток жидкости на ступенях многоступенчатого перепада без стенок характеризуется бурным состоянием.

Перепады колодезного типа (рис. 9.33) обычно устраивают исходя из условия, чтобы его ступени имели одинаковые размеры, а в колодцах образовывался гидравлический прыжок.

Рис. 9.33. Многоступенчатый перепад колодезного типа

Рассчитываются первый и второй перепады. На последней ступени необходимо учитывать глубину в нижнем бьефе, чтобы получить затопленный прыжок.