6.2.5 Построение профиля водосливной грани

Построение выполняется по координатам Кригера – Офицерова, где координаты x и y, представленные в таблице 6.2, перемножаются на H_ст = 6 м.

Таблица 6.2 – Координаты для построения оголовка водосливной плотины

0	0,126	0	0,756
0,1	0,036	0,6	0,216
0,2	0,007	1,2	0,042
0,3	0	1,8	0
0,4	0,006	2,4	0,036
0,5	0,027	3	0,162
0,6	0,06	3,6	0,36
0,7	0,1	4,2	0,6
0,8	0,146	4,8	0,876
0,9	0,198	5,4	1,188
1	0,256	6	1,536
1,1	0,321	6,6	1,926
1,2	0,394	7,2	2,364
1,3	0,475	7,8	2,85
1,4	0,564	8,4	3,384
1,5	0,661	9	3,966

Профиль водосливной плотины представлен на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Профиль водосливной плотины

6.2.6 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе

Для определения типа гидравлического прыжка вычисляется критическая глубина потока:

(6.39)

где – ширина потока на водобое:

(6.40)

Полная удельная энергия в сечении перед водосливом:

(6.41)

Первая сопряженная глубина, рассчитывается методом последовательных приближений:

(6.42)

где – удельный расход на водобое:

(6.43)

Уточняем величину :

(6.44)

Вторая сопряженная глубина:

(6.45)

При расчетах получили что , при , значит имеем отогнанный прыжок. Отогнанный прыжок недопустим, поэтому необходимо обустраивать энергогасящие сооружения. Принимаем водобойную стенку в качестве гасителя энергии потока воды, если водобойная стенка не гасит прыжок, производится расчет водобойного колодца.

6.2.7 Расчет энергогасящего сооружения

1. Расчет водобойной стенки

Расчет высоты водобойной стенки выполняют, рассматривая стенку как неподтопленный водослив практического профиля.

Определяется высота водобойной стенки:

(6.46)

где – напор над водобойной стенкой:

(6.47)

где – коэффициент запаса, принимается равным 1,1;

– коэффициент профиля водобойной стенки.

Проверяем условие сопряжения бьефов за стенкой:

(6.48)

Определим сопряженные глубины:

(6.49)

Уточняем величину :

(6.50)

Вторая сопряженная глубина:

(6.51)

– прыжок отогнанный, вместо стенки принимаем водобойный колодец.

2. Расчет водобойного колодца

Ширина водобойного колодца принимается равной

Определяем начальную глубину колодца:

(6.52)

где – перепад, определяемый по следующей формуле:

(6.53)

Вычисляем полную удельную энергию в сечении перед водосливом с учетом начальной глубины колодца:

(6.54)

Определяются сопряженные глубины:

(6.55)

(6.56)

(6.57)

Определяем новую глубину колодца:

(6.58)

где – перепад, определяемый по следующей формуле:

(6.59)

Разница между первой и второй глубиной колодца должна быть меньше 10%:

(6.60)

Принимаем глубину колодца .

Отметка плиты водобоя:

(6.61)