OBLICZENIE ZAPORY PRZECIWRUMOWISKOWEJ

A ) - na podstawie programu komputerowego

DANE :

1. Napełnienie na stanowisku górnym T_g = 1,4m.

2. Napełnienie na stanowisku dolnym T_d = 1,2 m.

3. Przepływ miarodajny Q_m = 48,51 m³/s

4. Wysokość stopnia S = 5,6 m.

5. Współczynnik strat na przelewie ϕ = 0,9

6. Współczynnik Saint Venanta α = 1,4

7. Współczynnik wydatku przelewu μ = 0,42

B ) - na podstawie wzorów empirycznych

DANE :

1. Napełnienie na stanowisku górnym T_g = 1,0 m.

2. Napełnienie na stanowisku dolnym T_d = 1,5 m.

3. Przepływ miarodajny Q_m = 50,94 m³/s

4. Wysokość stopnia S = 5,0 m.

5. Współczynnik strat na przelewie ϕ = 0,85

6. Współczynnik Saint Venanta α = 1,10

7. Współczynnik wydatku przelewu μ = 0,675

1. Obliczenie szerokości gardła zapory :

2. Obliczenie odpływu jednostkowego :

3. Dla przyjętego h₁ = 0,20 m, obliczono E₀ :

4. Obliczenie liczby Fruda :

5. Obliczenie drugiej głębokości sprzężonej :

6. Obliczenie głębokości niecki wypadowej :

d₀ = 1,1 * h₂ - t_d = 1,1 * 1,91 - 1,5 = 0,60 m.

7. Sprawdzenie warunku :

7. Obliczenie długości niecki wypadowej :

L = L_s + L₀

L = 3,06 + 8,59 = 11,65 m.

8. Obliczenie grubości płyty dennej :

9. Obliczenie zabezpieczenia wypadu :

10. Obliczenie wysokości kierownic :

h_k = 1,51 * h_gardła = 1,51 * 1,42 = 2,15 m.

11. Obliczenie grubości kierownic :

k = 0,25 + 0,075 * h_k = 0,25 + 0,075 * 2,15 = 0,42 m.

12. Przyjęcie wymiarów stopnia :

• szerokość : 0,60 m.

• wysokość : 0,60 m.

13. Określenie ilości i wymiarów otworów przelewowych :

• powierzchnia gardła przelewowego : F_g = 35,89 m²

• powierzchnia otworów przelewowych : 1/38 F_g = 0,93 m²

• liczba otworów przelewowych : 13

• wymiary otworów : 25/30 cm

• rozmieszczenie :

w pionie co 1,30 m. - od góry 1,0 m. - od dołu 1,0 m

w poziomie co 4,00 m.

OBLICZENIE STATECZNOŚCI KORPUSU ZAPORY :

1. Ciężary :

2. Pomiar wodny :

3. Momenty utrzymujące :

M_u-n = G₁ * r₁

4. Momenty wywracające :

M_w = P_w * r₁

MOMENTY UTRZYMUJĄCE :

LP	a	h	γ	CIĘŻAR	PROMIEŃ	MOMENT
	[ m ].	[ m ].	[ kN/m^3 ]	[ Kn ]	[ m ].	[ kNm ]
1	0,60	1,42	22,50	19,17	2,35	45,05
2	1,42	0,20	22,50	3,20	1,98	6,34
3	4,18	1,05	22,50	49,38	1,50	74,07
4	0,80	4,88	22,50	87,84	2,25	197,64
5	0,85	1,30	22,50	24,86	3,08	76,57
6	1,85	0,70	22,50	29,14	0,93	27,10
SUMA				213,59		426,76

MOMENTY WYWRACAJĄCE :

LP	a	h	γ	CIĘŻAR	PROMIEŃ	MOMENT
	[ m ].	[ m ].	[ kN/m^3 ]	[ Kn ]	[ m ].	[ kNm ]
1	5,00	5,00	9,81	122,63	2,97	364,21
2	0,50	0,50	15,70	1,96	1,47	2,88
SUMA				124,59		367,09

5. Wskaźnik utrzymania zapory :

6. Współczynnik pewności :

7. Obliczenie naprężeń maksymalnych :

SCHEMAT WYMIAROWY KORPUSU ZAPORY :

OBLICZENIE STOPNIA WODNEGO :

A ) - na podstawie programu komputerowego

DANE :

1. Napełnienie na stanowisku górnym T_g = 1,0 m.

2. Napełnienie na stanowisku dolnym T_d = 1,5 m.

3. Przepływ miarodajny Q_m = 50,94 m³/s

4. Wysokość stopnia S = 1,20 m.

5. Współczynnik strat na przelewie ϕ = 0,85

6. Współczynnik Saint Venanta α = 1,30

7. Współczynnik wydatku przelewu μ = 0,675

WYNIK :

T_d > h₂ - odskok zatopiony, należy projektować nieckę konstrukcyjną o głębokości d = 0,5 m.

B ) - na podstawie wzorów empirycznych

DANE :

1. Napełnienie na stanowisku górnym T_g = 1,0 m.

2. Napełnienie na stanowisku dolnym T_d = 1,5 m.

3. Przepływ miarodajny Q_m = 50,94 m³/s

4. Wysokość stopnia S = 1,20 m.

5. Współczynnik strat na przelewie ϕ = 0,85

6. Współczynnik Saint Venanta α = 1,30

7. Współczynnik wydatku przelewu μ = 0,675

• przyjęto h_p = 1,0 m.

H₀ = h_p +

H₀ = h_p ⇒ H₀ = 1,0 m.

1. Obliczenie szerokości gardła przelewu :

2, Obliczenie odpływu jednostkowego :

3. - przyjęto głębokość niecki wypadowej d₀ = 0,5 m.

T₀ = H_s + h_p +d₀ = 1,2 + 1,0 + 0,5 = 2,7 m.

4. Obliczenie parametru Rachmanowa :

5. Wyznaczenie z nomogramu wartości Γ₁ oraz Γ₂ dla ϕ = 0,75 :

Γ₁ = 0,27 Γ₂ = 0,53

6. Obliczenie głębokości sprzężonych :

h₁ = T₀ * Γ₁ = 2,7 * 0,27 = 0,729 m.

H₂ = T₀ * Γ₂ = 2,7 * 0,53 = 1,431 m.

- sprawdzenie warunku :

7. Obliczenie długości niecki wypadowej :

L = L_s + L₀

L = 2,74 + 4,26 = 7,00 m.

8. Obliczenie grubości płyty dennej :

9. Obliczenie zabezpieczenia wypadu :

WYMIARY KORPUSU STOPNIA :

OBLICZENIE BYSTROTOKU :

DANE :

1. Przepływ miarodajny Q_m = 12,83 m³/s

2. Nachylenie skarpy bystrotoku 1 : n = 4 : 1

3. Kąt ϕ = 76 ⁰

4. Głębokość napełnienia h = 1,6 m.

1. Obliczenie prędkości przepływającej wody :

V = 2 tg = 1,56 m/s

2. Obliczenie szerokości gardła :

3. Obliczenie powierzchni przekroju :

4. Obliczenie obwodu zwilżonego :

5. Obliczenie promienia hydraulicznego :

6. Obliczenie współczynnika c :

7. Obliczenie prędkości,

8. Obliczenie przepływu obliczeniowego.

KATEDRA INŻYNIERII WODNEJ ROK STUDIÓW : III

WYDZIAŁ INŻYNIERII WODNEJ I ŚRODOWISKA

AKADEMIA ROLNICZA W KRAKOWIE

ZABUDOWA TECHNICZNA POTOKU

ROK AKADEMICKI 1996/97 KRZYSZTOF ŚWIECA.

H

T

H_z

h₂

t_d

h₁

d

L₂

L₁

0,80

0,60

1,42

G₁

5,00

G₂

P₁

P₂

G₄

0,60

G₃

0,70

G₅

G₆

0,85

0,85

1,80

3,50

t_g

S

t_d

d

L₂

L₁

0,50

1,20

2,40

3,35

1,20

0,25

1,00

0,60

h

0,20

b

α

---