Wyznaczanie wysokości otworu jazu

Wydatek przelewu o kształcie praktycznym

Q = σ · ε · m · b ·

Q = Q_m

g – przyspieszenie ziemskie

b – szerokość światła

σ – współczynnik zatopienia przelewu

ε – współczynnik dławienia bocznego

m – współczynnik wydatku

Vo – prędkość dopływowa

α – współczynnik Saint- Venanta

Przelew jest niezatapialny – jeśli poziom wody w dolnym stanowisku położony jest poniżej korony przelewu

a < 0 σ = 1

Zatopiony – poziom wody w dolnym stanowisku jest położony powyżej korony przelewu

a > 0 σ < 1 σ = f(Q/Ho)  tablice, wzory

Współczynnik wydatku m uwzględnia dławienie strumienia w płaszczyźnie pionowej, wartość zależna jest od kształtu profilu przelewu

1. próg o profilu prostokątnym

 tablice

2. próg o profilu trapezowym

m = 0,36 ÷ 0,42  spadek nachylenia

1:1 ÷ 1:2 współczynnik nachylenia

M = 1,6 ÷ 1,86

3. próg o profilu krzywoliniowym

Profil Creagera-Oficerowa

Współczynnik dławienia bocznego – uwzględnia zmniejszenie wydatku w wyniku dławienia bocznego strumienia przez filary i przyczółki

ε = f ( n · ζ_f · ζ_p)

n – liczba przęseł

ζ_f - kształt filarów

ζ_p – kształt przyczółków

Filary widok z góry

1. prostokątny

2. półkolisty

3. ostrołuk

Przyczółki widok z góry

1. kształt prostokątny

2. kształt ścięty

3. kształt zaokrąglony

Obliczenia współczynnika wykonuje się metodą kolejnych przybliżeń

ROZPATRYWANIE ENRGII WODY W JAZIE

Ruch podkrytyczny – duży zasób energii kinetycznej a mała energia potencjalna

Ruch nadkrytyczny – mały zasób energii kinetycznej a duża energia potencjalna

Odskok hydrauliczny – przejście z ruchu podkrytycznego w ruch nadkrytyczny (odskok Bidone’a) w odskoku następuje rozproszenie energii. Koryto musi być umocnione w miejscu powstania odskoku jest nim płyta wypadkowa.

Warunek odskoku

Głębokość dolnej wody t była co najmniej równa drugiej głębokości sprzężonej (h₁ – pierwsza głębokość sprzężona h₂ – druga głębokość sprzężona)

t = h₂

Jeżeli t > h₂ to mamy odskok zatopiony

Jeżeli t < h₂ to mamy odskok nie zatopiony

Sposoby zatopienia odskoku

1. obniżenie dna wypadu poniżej dna cieku tworzy się tzw. niecka wypadowa

t + d > h₂

2. Spiętrzenie wody na wypadzie przez próg wypadkowy

Warunek zatopienia H + d > h₂

Hydrauliczne obliczenie niecki wypadowej Wymiarowanie polega na doborze głębokości i jej długości aby powstały odskok hydrauliczny w całości mieścił się w niecce i był zatopiony

Warunek zatopienia

n – współczynnik bezpieczeństwa n ≥ 1

n = 1,05 ÷ 1,1

d = n · h₂ – t

h₁ , V₁

q – wydatek jednostkowy

φ – współczynnik prędkości φ = 0,8 ÷ 0,9 dla profilu prostokątnego lub trapezowego

Obliczenie h₁ i V₁ wykonuje się metoda kolejnych przybliżeń

1. we wzorze (2) przyjmuje się h₁ = 0

2. ze wzoru (1) oblicze się h₁

3. następnie h₁ obliczone podstawia się do wzoru (2)

Przyjęcie wielkości wydatku q dla głębokości niecki trzeba przyjąć cały przedział

q_min – 0,3 ÷ 0,5 [m³·s^-1·m^-1]

q_max – zleży od Q_m ; q_max = Qm/B

Wybieramy 3 – 5 wartości pośrednich

Dalszy tok obliczeń

1. wyznacza się q₀ dla którego potrzebna jest największa głębokość niecki

T przyjmuje się zakładając że d = 0

Dla q₁,q₂,...q_n obliczamy głębokości niecki d₁, d₂,...d_n

Przy założeniu n = 1

D = n·h₂ - t

2. obliczenia do q₀ przyjmuje się kilka głębokości niecki d > d₀ i uwzględnienie w wysokości T przyjmowane wartości d₁, d₂, .. d_n i wykonujemy obliczenia głębokości sprężonych h₁ i h₂ z tych samych wzorów

budujemy dwa wykresy

Zakładamy wartość współczynnika zatopienia n i odczytujemy głębokość niecki