Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Января 2014 в 06:54, курсовая работа
Задание: По заданной форме поперечного сечения русла реки и известным геометрическим характеристикам этого русла определить расход в реке при различных высотах поймы (Расчет выполнить двумя способами: расчет составного русла ∑, расчет цельного русла . Построить график зависимости от ... . Определить пропускную способность лотка дороги двумя способами: расчет цельного русла и расчет составного русла. При заданном материале (дно из бетона откос из гравия и щебня), а также при известной допустимой скорости V ≤и форме поперечного сечения лотка дороги определить предельную глубину заполнения лотка дороги. Исследовать канал реки «Вторая речка» (г. Владивосток) и по методике Кована определить коэффициент шероховатости дна и стенок.
Задание 3
Определение пропускной способности канала сложного поперечного сечения. 3
Определение пропускной способности лотка дороги двумя способами: расчет цельного русла; расчет составного русла 9
Определение предельной глубины заполнения лотка дороги 18
Исследование канала реки «Вторая Речка» 20
Список используемой литературы: 26
Федеральное агентство по образованию
Дальневосточный федеральный университет.
Инженерная школа
Кафедра гидротехники, теории зданий и сооружений.
Курсовая работа по дисциплине
«Проблема защиты городов от затопления» на тему
«Расчет пропускной способности русел».
Выполнил: студент группы С-3357
Хропач Д.Л.
Проверил: к.т.н., доцент
Максименко В.И.
Владивосток
2012
Оглавление
Задание 3
Список используемой литературы: 26
Дано:
Продольный уклон:i =0,0075
Ширина русла:м
Ширина левой части поймы:
Ширина правой части поймы:
Коэффициент шероховатости русла:)
Коэффициент шероховатости поймы:030 (Поима состоит из пригрузки гравия)
Заложение откосов в русле:,7
Заложение откосов в пойме:
Высота русла:
Высота поймы:
Высота поймы:
Высота поймы:
Высота поймы:
Найти: пропускную способность русла двумя способами:
Построить по найденным данным график зависимости .
Решение:
Расчетные формулы:
Расход Q, определяется по формуле:
Q= V*ω ,
где V – скорость в заданном сечении
ω – площадь поперечного сечения;
Площадь поперечного сечения ω, определяется по формуле:
,
Смоченный периметр χ, м определяется по формуле:
,
,
,
Гидравлический радиус R, м определяется по формуле:
,
Средняя скоростьV, определяется по формуле Шези:
,
где i– гидравлический уклон;
С,-гидравлический коэффициент Шези. Определяется по формуле Маненга:
, где n – шероховатость русла.
Шероховатость , определяем по формуле Павловского:
= = = 0,030;
== 0,014;
,
,
= ++,
Определение пропускной способности канала при глубине поймы
1 8
mп 1,8м m2
2 3 mр 2,7м 6
4 5
18м 9м 36м
Рис. 1 Схема поперечного сечения русла
Расчет цельного русла и нахождение расхода
По формуле (4) определяем :
:
По формуле (5) определяем
По формуле (3) определяем :
м
По формуле (2) определяем ω:
:
34,83
:
36,69
+):
=(9+2*1,7*2,9)1,8 = 32,72
:
36*1,8+*1,5* = 67,23
34,83+36,693+32.724+67,23=174,
По формуле (7) определяем R:
2,139
По формуле (10)определяем:
0,031
По формуле(9) определяем c:
36,39
По формуле(8)определяем V:
4,61
По формуле (1)определяем Q:
4,610*174,477758,24
Результат: при расчете цельного русла при глубине поймы , расход
Расчет составного русла и нахождение
Расход составного русла определяется по формуле:
де , , - расходы составных частей сечения (Рис. 1),
Расчет пропускной способности первого фрагмента:
Пользуясь данными из расчета цельного русла:
= 34,83.
По формуле (7) определяем RI:
1,639
По формуле (8)
По формуле (1) определяем QI:
Расчет пропускной способности второго + третьего фрагментов:
Пользуясь данными из расчета цельного русла:
69,417
По формуле (8)определяем VII-III:
Расчет пропускной способности четвертого фрагмента:
Пользуясь данными из расчета цельного русла:
,
:
Расход составного русла определяем по формуле:
Аналогично решению при , были найдены значения и методами составного и цельного русла, при ; ; и занесены в таблицы
Таблица 1 Результаты расчета расходов методом составного русла при заданных высотах поймы.
,м |
||||
34,83 |
74,52 |
119,07 |
168,48 | |
69,417 |
102,141 |
134,865 |
167,589 | |
67,23 |
139,32 |
216,27 |
298,08 | |
21,245 |
24,48999 |
27,73499 |
30,97998 | |
19,65046 |
19,65046 |
19,65046 |
19,65046 | |
39,245 |
42,48999 |
45,73499 |
48,97998 | |
1,639445 |
3,042876 |
4,293133 |
5,43835 | |
3,532588 |
5,197892 |
6,863196 |
8,528501 | |
1,713085 |
3,27889 |
4,728765 |
6,085751 | |
3,44028 |
5,195796 |
6,536002 |
7,651984 | |
14,34822 |
18,56183 |
22,34019 |
25,82167 | |
3,542543 |
5,461104 |
6,970989 |
8,247811 | |
119,825 |
387,1907 |
778,2417 |
1289,206 | |
996,0102 |
1895,924 |
3012,91 |
4327,428 | |
238,1652 |
760,841 |
1507,616 |
2458,508 | |
1354 |
3043,956 |
5298,767 |
8075,142 |
Таблица 2 Результаты расчета расхода методом цельного русла при заданных высотах поймы.
,м |
||||
171,477 |
315,981 |
470,205 |
634,149 | |
80,14046 |
86,63045 |
93,12044 |
99,61043 | |
0,031188 |
0,03149 |
0,031747 |
0,031969 | |
2,139706 |
3,647459 |
5,049428 |
6,366291 | |
4,610836 |
6,516653 |
8,028955 |
9,305254 | |
790,6524 |
2059,139 |
3775,255 |
5900,918 |
Таблица 3 Результаты сравнения пропускной способности, определенные 2-мя методами.
,м |
0,57 |
1,15 |
||||
573,4287 |
898,9826 |
1354 |
3043,956 |
5298,767 |
8075,142 | |
224,1807 |
457,0813 |
790,6524 |
2059,139 |
3775,255 |
5900,918 | |
|
|
2,55 |
1,96 |
1,71 |
1,47 |
1,41 |
1,36 |
0,59 |
0,11 |
0,16 |
0,28 |
0,375 |
0,444 |
Рис. 2 График зависимости
Bывод:При заданных высотах поймы необходимо было посчитать расход, определенный методом цельного русла - и методом составного русла - для каждой высоты поймы отдельно. Произведя нужные расчеты, получили величину отношения для каждой высоты поймы соответственно равную – 1,545; 1,356; 1,298; 1,271.Разница в процентах составляет 171%, 147%, 141%, 136%
соответственно. Таким образом методом составного русла более точно считается пропускная способность канала сложного сечения.
Дано:
Поперечный уклон
Продольный уклон
Коэффициент шероховатости n = 0,014
Максимально допустимая скорость:
Найти:1.Предельную глубину заполнения лотка дороги.
пропускную способность канала треугольного поперечного сечения способами цельного и составного русла (из двух, четырех и восьми частей).
Решение:
Условно принимаем, что глубина лотка меньше 0,4м, тогда принимаем k=0,85
[СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения,]
= * k = 3,5*0,85 = 2,975м
При принимаем
,
Площадь поперечного сечения
вычисляется как площадь
,
Смоченный периметр χ для лотка дороги:
χ = H+ B
Расчет пропускной способности методом цельного русла.
Н=0,2м
Рис. 3 Схема поперечного профиля лотка дороги
Расчет цельного русла:
При H1 = 0 V1=0, Q1=0.
При H2= 0,2м, получим:
По формуле (11) определяем b:
По формуле (12) определяем ω:
По формуле (13) определяем :
χ = 0,2 + 10 = 10,2 м
По формуле (7) определяем R:
По формуле (9) определяем С:
По формуле (8) определяем V:
По формуле (1) определяем Q:
Получили, что скорость воды в русле не превышает максимальную.
Расчет пропускной способности методом деления русла на
,