Politechnika Rzeszowska Rzeszów,07.06.2010

WBiIŚ

HYDRAULIKA I HYDROLOGIA

Temat: WYZNACZANIE ZASIĘGU ORAZ KSZTAŁTU KRZYWEJ SPIĘTRZENIA

Prowadzący: Wykonał: Dariusz Poręba

dr inż. Piotr Gąska Grupa: C-5

2009/2010

I. Dane:

- spadek dna: i = 3,4 [‰]
- wysokość progu: h₀ = 2,3 [m]
- głębokość normalna wody: h_S = 1,7 [m]

- szorstkość koryta: n = 0,027

- szerokość koryta: B = 14 [m]

II. Szukane:

- zasięg spiętrzenia L,
- kształt krzywej spiętrzenia_.

III. Schemat poglądowy:

IV. Obliczenia:

1. Równanie Rühlmana:

gdzie: i - spadek dna,

L - zasięg spiętrzenia,

h₁ - spiętrzenie na początku cofki,

h₂ - spiętrzenie w badanym przekroju,
h_S - głębokość normalna wody.

2. Zasięg spiętrzenia:

Wyznaczamy stosunek spiętrzenia na początku cofki do głębokości normalnej wody:

=

Z tablic Rühlmana odczytujemy wartość funkcji zależnej od stosunku
:

= 1,6771

Wyznaczamy stosunek
:

= 1,0

= 0

Wyznaczone wartości podstawiamy do równania i wyznaczamy długość L:

= 1,6771 - 0
L = 838,55 [m]

3. Spiętrzenie w różnych przekrojach:

Długość zasięgu spiętrzenia dzielimy na n = 10 krótszych odcinków i zapisujemy równanie Rühlmana odpowiednio dla odcinków L₁, L₂, L₃ itd. (L₁₀ = L), dla których wzniesienie zwierciadła wody wynosi odpowiednio h₃, h₄, h₅ itd. (h₁₂ = h_S):

• L₁ = 83,855 [m]:

= 1,5010

Korzystając z tabeli odczytujemy
:

= 1,3933
h₃ = 2,3686 [m]

• L₂ = 167,71 [m]:

= 1,3417

Odczytujemy
:

= 1,2994
h₄ = 2,2090 [m]

• L₃ = 251,565 [m]:

= 1,1740

Odczytujemy
:

= 1,2172
h₅ = 2,0692 [m]

• L₄ = 335,42 [m]:

= 1,0063

Odczytujemy
:

= 1,1504
h₆ =1,9557 [m]

• L₅ =419,28 [m]:

= 0,8386

Odczytujemy
:

= 1,1009
h₇ = 1,8715 [m]

• L₆ = 503,13 [m]:

= 0,673

Odczytujemy
:

= 1,0519
h₈ = 1,7882 [m]

• L₇ = 586,99 [m]:

= 0,5031

Odczytujemy
:

= 1,0457
h₉ = 1,7777[m]

• L₈ =670,84 [m]:

= 0,3354

Odczytujemy
:

= 1,0338
h₁₀ = 1,7575[m]

• L₉ = 754,695 [m]:

= 0,1677

Odczytujemy
:

= 1,0219
h₁₁ = 1,7372 [m]

4. Pola przekrojów czynnych:

A_i = B * h_i [m²]

• A₁ = 14 * 2.65 = 37,1 [m²]

• A₂ = 14 * 2,2386 = 31,3404 [m²]

• A₃ = 14 * 2,2090 = 30,926 [m²]

• A₄ = 14 * 2.0692 = 28,9688 [m²]

• A₅ = 14 * 1,9557 = 27,3798 [m²]

• A₆ = 14 * 1,8715 = 26,201 [m²]

• A₇ = 14 * 1,7882 = 25,0348 [m²]

• A₈ = 14 * 1.7777 = 24,8878 [m²]

• A₉ = 14 * 1,7575 = 24,605 [m²]

• A₁₀ = 14 * 1,7372 = 24,3208 [m²]

5. Wydatek wody w przekrojach:

Q = 4,0 [m³/s]

6. Prędkość wody w przekrojach:

v_i =
[m/s]

• v₁ =
  = 0,066 [m/s]

• v₂ =
  = 0,101 [m/s]

• v₃ =
  = 0,072 [m/s]

• v₄ =
  = 0,077 [m/s]

• v₅ =
  = 0,083 [m/s]

• v₆ =
  = 0,087 [m/s]

• v₇ =
  = 0,092 [m/s]

• v₈ =
  = 0,095 [m/s]

• v₉ =
  = 0,097 [m/s]

• v₁₀ =
  = 0,098 [m/s]

• v₁₁ =
  = 0,099 [m/s]

---