Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Особенности движения воды в нижнем бьефе

1. Пространственные условия движения воды в нижнем бьефе.

Ширина русла в нижнем бьефе обычно больше ширины водосливного фронта. Такое положение обусловливает пространственную картину движения воды в нижнем бьефе. Особенностью пространственных условий движения воды является то обстоятельство, что в пределах нижнего бьефа образуются поперечные уклоны свободной поверхности, порождающие поперечные токи воды. За отверстием, пропускающим наибольший удельный расход, устанавливается более низкий уровень воды в нижнем бьефе. Поэтому поперечные токи воды в области нйЖнего бьефа будут направлены к тем местам, где имеются большие расходы. В результате расход относительно мощных струй, выходящих из отверстия, вдоль потока будет увеличиваться. Встречаются и другие случаи пространственного движения воды, когда удельный расход относительно мощных струй по длине потока уменьшается. .

Необходиморазличать два вида сбойности: сбойность оси потока (в плане) и сбойность расхода, когда значение q увеличивается вдоль оси потока (за счет притока воды с боков); сама же ось потока (в плане), может и не искривляться.

Случаи, когда удельные расходы отдельных струй, выходящих из отверстия, увеличиваются вдоль течения. В обоих случаях, показанных на рис. 16.9, причем струя, выходящая из отверстия и поступающая в широкий нижний бьеф, может прижиматься или к правому, или к левому берегу (рис. 16.9,6). Как а) видно, здесь одновременно имеют место обе отмеченные сбойности. Можно различать устойчивую сбойность, когда картина движения воды в нижнем бьефе после нарушения ее какимилибо . внешними причинами восстанав д, Л ливается снова в начальном виде, и неустойчивую сбойность струи потока, когда эта струя в силу тех или других случайных обстоятельств меняет (во времени) свое положение (см. рис.16.9,6).


Некоторой мере можно учитывать путем увеличения удельного рас чеиюго расхода (в пределах рисбермы), например, на 20...30 %.


Случаи, когда удельные расходы отдельных струй, выходящих из отверстий, уменьшаются вдоль течения. Такое уменьшение удельных расходов получается за счет растекания струй в нижнем бьефе: растекание потока за быками на ширину быков (рис. 16.10, а); отверстия открыты через одно (рис. 16.10,6); поток защищен от притока воды с боков направляющими стенками, которые при этом дают возможность потоку расширяться в плане (рис. 16.10,в).

При наличии широкого водосливного фронта уменьшение удельного расхода за счет растекания потока в нижнем бьефе получается ничтожным и с ним можно не считаться. Практически растекание потока имеет смысл учитывать в случае растекания его за быками (рис. 16.10, а) при определении сжатой глубины, считая, что удельный расход в сжатом сечении равен расход, сбрасываемый через одно рассматриваемое отверстие, причем Q0TB определяется по обычной формуле водослива, подставляя в нее как ширину водослива величину bi. Однако если работает только одно отверстие при закрытых соседних, т. е. если мы имеем случай, когда приток воды с боков к струе не затруднен, то при этом мы больше приблизимся к действительности, если сжатую глубину будем определять исходя из удельного расхода..

2. Расчет сопряжения бьефов. Некоторая пространственность Движения воды дополнительно обусловливается еще тем, что поток обтекает специальные гасители энергии. Пренебрегая, однако, этой «местной пространственностью» движения воды, часто в качестве расчетной схемы можно наметить плоское движение воды. Действительно, при достаточно большой ширине Ь всегда можем наметить по оси отверстия струю потока шириной 1 м, которую можно рассчитывать в условиях плоской задачи (на рис. 16.11 показана штриховкой). В этом случае может получиться пространственный гидравлический прыжок, обусловливающий дополнительное затопление транзитной струй с ее боков. Однако этим затоплением часто в запас можно пренебречь.

Полное затопление струи с боков на плоском водобое (по всей ширине струи) достигается при глубине нижнего бьефа hH = 2/3h, где h — втораясопряженная глубина, найденная по уравнению прыжка для плоского потока. В связи с натеканием и засасыванием транзитным потоком смежных масс воды на рисберме происходит увеличение удельных осредненных расходов в 1,5...2,0 раза.

Принимая для расчета плоскую задачу, задаются исходными условиями (для расчета движения воды в нижнем бьефе): а) отметкой уровня воды в верхнем бьефе (V УВБ); б) удельным расходом воды, сбрасываемой через плотину, q в) отметкой уровня воды в нижнем бьефе (V УНБ), во многих случаях определяемой в соответствии с кривой связи (УУНБ).

Гидротехнические сооружения. Учеб. пособие для студ. гидротехн. спец. вузов. В 2-х ч. — 2-е изд., перераб. и доп. Ч. II. Водосливные плотины. — М.: Агропромиз- дат, 1985. — 302 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????