P3040738

Z powyższych obliczeń wynika, że napełnienie rzeczywiste wynosi 22 cm < h < 23 cm. Zakładając dokładność określania wysokości napełnienia równą 0,5 cm, przyjęto h = 22,5 cm i dla tej wartości h wykonano sprawdzające obliczenia:

a₃ = 194,4°

= 0,0728 m² H = 0,679 m Rn — 0,107 m V₃ = 1,097 m/s

Q₃ = 0,0799 m³/s = 79,9 dm³/s C₃ = Q = 80 dm³/s

5J.2. Nomogramy i krzywe sprawności

Ze względu na żmudne obliczenia metodą analityczną, w obliczeniach hydraulicznych kanałów korzystamy najczęściej z nomogramów sporządzonych do wzoru Manninga. Z nomogramów można w prosty sposób odczytać dla danego natężenia przepływu i spadku kształt i wymiar kanału, jego napełnienie oraz prędkość (sieć projektowana) lub, przy danym spadku, kształcie i wymiarach kanału oraz jego napełnieniu, określić natężenie przepływu i prędkość (kontrola pracy istniejącej sieci) (zał. 5,6,7).

Obliczenia hydrauliczne kanałów możemy przeprowadzić, wykorzystując również krzywe sprawności przekroju. Krzywe te, wykonane do wzoru Manninga, dla różnych przekrojów kanału, ilustrują stosunek natężenia przepływu i prędkości przy napełnieniu całkowitym (zał. 4)

I Q	(5.5)
V
m	(5.6)

gdzie:

Q,V — natężenie przepływu i prędkość przy częściowym napełnieniu kanału,

Q₀, V_a — natężenie przepływu i prędkość przy całkowitym napełnieniu. Przykład 2

Przepływ ścieków wynosi Q = 80 dm³/s, spadek dna kanału i = 4%₀. Korzystając z krzywych sprawności dla przekroju kołowego, wyznaczyć najmniejszą z szeregu znormalizowanych średnicę kanału, określić napełnienie rzeczywiste oraz prędkość przepływu.

Rozwiązanie

Analogicznie jak w przykładzie 1 wyznaczamy średnicę kanału d. Przy całkowitym napełnieniu przekroju kanału o średnicy d = 0,40 m i spadku i = 4%o prędkość przepływu (wzór (5.4)) wynosi:

V₀ = 0^3 • (0,1)^2/3 ■ (0,004)^l/2 - 1,048 m/s ,

a natężenie przepływu (wzór (5.2)):

Q_a = 1,048 0,126 = 0,132 m³/s = 132 dm³/s .

Jeśli zastosujemy wzór (5.5), wartość 0 wyniesie:

KO

P = j— = 0,606 = 60,6% .

Z krzywej natężenia przepływu Q dla wartości 0 — 60,6% odczytujemy wartość stosunku h/d = 56%, stąd:

h = 0,56 • 0,40 = 0,224 m = 22,4 cm .

Dla stosunku h/d == 56% odczytana z krzywej prędkości V wartość a = 105% = 1,05. Obliczona prędkość przepływu — wzór (5.6) - wynosi:

V= 1,05 1,048= 1,1 m/s.

25