Paweł Bakalarz Legnica, 20.01.2011r.

Numer indeksu 177108

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Studia stacjonarne

Ćwiczenie nr II

Wykonać obliczenia hydrauliczne wielodzielnego kanału przeciwpowodziowego.

Dane: Q=120 m³/s

I = 0,88 ‰

1. Nachylenie skarpy

Koryto główne 1 :
1 : 1,25

Koryto zalewowe 1: m
1 : 1,25

2. Wymiary kanału

- wzór na wydatek projektowanego kanału

Aby projektowany kanał był najkorzystniejszy hydraulicznie zapisujemy:

Po podstawieniu otrzymujemy:

Z nachylenia skarpy 1 : m = 1: 1,25
co daje nam:

3. Wymiary przekroju

Pozostałe współczynniki dobieram z tabeli

ρ_B = 2,292

ρ_b=0,502

ρ_R=0,358

ρ_h=0,716

4. Obliczam prędkość przepływu

OK.

5. Obliczenia krzywej przepływu

Przyjmując takie samo nachylenie skarp terenów zalewowych i zachowując warunek

I przedział wysokości:

II przedział wysokości:

6. Krzywa przepływu

Wykres 1. Krzywa przepływu Q(H)

Tab. 1. Zależność Q(H)

H(m)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0,0	0,00	0,00	0,00	0,01	0,01	0,02	0,03	0,04	0,04	0,05
0,1	0,06	0,07	0,09	0,10	0,11	0,13	0,14	0,15	0,17	0,19
0,2	0,20	0,22	0,24	0,26	0,28	0,29	0,32	0,34	0,36	0,38
0,3	0,40	0,42	0,45	0,47	0,50	0,52	0,55	0,57	0,60	0,63
0,4	0,66	0,68	0,71	0,74	0,77	0,80	0,83	0,86	0,90	0,93
0,5	0,96	1,00	1,03	1,07	1,10	1,14	1,17	1,21	1,25	1,28
0,6	1,32	1,36	1,40	1,44	1,48	1,52	1,56	1,61	1,65	1,69
0,7	1,74	1,78	1,82	1,87	1,92	1,96	2,01	2,06	2,10	2,15
0,8	2,20	2,25	2,30	2,35	2,40	2,46	2,51	2,56	2,61	2,67
0,9	2,72	2,78	2,83	2,89	2,95	3,00	3,06	3,12	3,18	3,24
1,0	3,30	3,36	3,42	3,48	3,55	3,61	3,67	3,74	3,80	3,87
1,1	3,93	4,00	4,07	4,14	4,20	4,27	4,34	4,41	4,48	4,55
1,2	4,63	4,70	4,77	4,85	4,92	4,99	5,07	5,15	5,22	5,30
1,3	5,38	5,46	5,54	5,62	5,70	5,78	5,86	5,94	6,02	6,11
1,4	6,19	6,28	6,36	6,45	6,53	6,62	6,71	6,80	6,89	6,98
1,5	7,07	7,16	7,25	7,34	7,43	7,53	7,62	7,72	7,81	7,91
1,6	8,00	8,10	8,20	8,30	8,40	8,50	8,60	8,70	8,80	8,91
1,7	9,01	9,11	9,22	9,32	9,43	9,54	9,64	9,75	9,86	9,97
1,8	10,08	10,19	10,30	10,41	10,53	10,64	10,75	10,87	10,98	11,10
1,9	11,22	11,34	11,45	11,57	11,69	11,81	11,93	12,06	12,18	12,30
2,0	12,43	12,55	12,68	12,80	12,93	13,06	13,18	13,31	13,44	13,57
2,1	13,70	13,84	13,97	14,10	14,24	14,37	14,51	14,64	14,78	14,92
2,2	15,06	15,19	15,33	15,48	15,62	15,76	15,90	16,05	16,19	16,33
2,3	16,48	16,63	16,77	16,92	17,07	17,22	17,37	17,52	17,67	17,83
2,4	17,98	18,13	18,29	18,45	18,60	18,76	18,92	19,08	19,24	19,40
2,5	19,56	19,72	19,88	20,04	20,21	20,37	20,54	20,71	20,87	21,04
2,6	21,21	21,38	21,55	21,72	21,89	22,07	22,24	22,42	22,59	22,77
2,7	22,94	23,12	23,30	23,48	23,66	23,84	24,02	24,21	24,39	24,57
2,8	24,76	24,94	25,13	25,32	25,51	25,70	25,89	26,08	26,27	26,46
2,9	26,65	26,85	27,04	27,24	27,43	27,63	27,83	28,03	28,23	28,43
3,0	28,63	28,83	29,04	29,24	29,45	29,65	29,86	30,07	30,28	30,49
3,1	30,70	30,91	31,12	31,33	31,54	31,76	31,97	32,19	32,41	32,63
3,2	32,84	33,06	33,29	33,51	33,73	33,95	34,18	34,40	34,63	34,85
3,3	35,08	35,31	35,54	35,77	36,00	36,23	36,47	36,70	36,93	37,17
3,4	37,41	37,64	37,88	38,12	38,36	38,60	38,84	39,09	39,33	39,58
3,5	39,82	40,07	40,31	40,56	40,81	41,06	41,31	41,57	41,82	42,07
3,6	42,33	42,58	42,84	43,10	43,35	43,61	43,87	44,14	44,40	44,66
3,7	44,92	45,19	45,46	45,72	45,99	46,26	46,53	46,80	47,07	47,34
3,8	47,62	47,89	48,17	48,45	48,75	49,06	49,37	49,70	50,03	50,36
3,9	50,71	51,06	51,41	51,77	52,14	52,51	52,88	53,27	53,65	54,04
4,0	54,44	54,84	55,24	55,65	56,07	56,48	56,91	57,33	57,77	58,20
4,1	58,64	59,08	59,53	59,98	60,44	60,90	61,36	61,83	62,30	62,78
4,2	63,25	63,74	64,22	64,71	65,21	65,71	66,21	66,71	67,22	67,73
4,3	68,25	68,77	69,29	69,82	70,35	70,88	71,42	71,96	72,50	73,05
4,4	73,60	74,15	74,71	75,27	75,84	76,41	76,98	77,55	78,13	78,71
4,5	79,29	79,88	80,47	81,07	81,66	82,26	82,87	83,47	84,08	84,70
4,6	85,32	85,94	86,56	87,18	87,81	88,45	89,08	89,72	90,36	91,01
4,7	91,66	92,31	92,96	93,62	94,28	94,95	95,61	96,28	96,96	97,63
4,8	98,31	98,99	99,68	100,37	101,06	101,76	102,45	103,15	103,86	104,57
4,9	105,28	105,99	106,70	107,42	108,15	108,87	109,60	110,33	111,06	111,80
5,0	112,54	113,28	114,03	114,78	115,53	116,29	117,04	117,81	118,57	119,34
5,1	120,11	120,88	121,65	122,43	123,22	124,00	124,79	125,58	126,37	127,17
5,2	127,97	128,77	129,58	130,38	131,20	132,01	132,83	133,65	134,47	135,30
5,3	136,12	136,96	137,79	138,63	139,47	140,31	141,16	142,01	142,86	143,72
5,4	144,57	145,43	146,30	147,16	148,03	148,91	149,78	150,66	151,54	152,43
5,5	153,31	154,20	155,10	155,99	156,89	157,79	158,70	159,61	160,52	161,43

7. Wymiary kanału

Wzorując się obliczeniami koryta głównego o najkorzystniejszych kształtach hydraulicznych, sporządzoną tabelą oraz wykresem Q(H), przyjęto H=5,10m aby spełnić warunki zadania. Pozostałe wymiary są następujące:

Całkowita szerokość kanału

Rys. 1. Przekrój kanału (wymiary w m)

Obliczenia hydrauliczne syfonu wykonanego pod kanałem

Przyjmuję

Obliczam średnicę przewodu
,

przyjęto 4,2m

Prędkość rzeczywista przepływu wynosi:

Przyjmuję długość syfonu

Różnica zwierciadeł wody przed kanałem i za kanałem przy założeniu, że odległość miedzy nimi wyniesie 120m (szerokość kanału 26,14m):

W syfonie występują straty miejscowe:

• Na wlocie
  

• Na zmianie kierunku przepływu
  

• Na wylocie
  

• Na długości
  

Wartości współczynników strat wynoszą:

wlot opływowy

φ=45^o, R=2d

n=0,012

Promień hydrauliczny:

Równanie Bernoulliego:

Wyliczona różnica poziomów zwierciadeł wody w zbiornikach wynosi H=0,0789m. Jest to wartość wystarczająca do zniwelowania straty ciśnienia w syfonie.

Różnica zwierciadeł wody przed kanałem i za kanałem, przy założeniu, że odległość miedzy nimi wyniesie 120m (szerokość kanału 26,14m) wynosi:

Zatem różnica poziomów zwierciadeł wody obu zbiorników jest wystarczająca do prawidłowego funkcjonowania projektowanego syfonu.

Rys. 2. Przekrój syfonu (wymiary w m)

---