Вычисление нормальной и критической глубины и критического уклона дорожной канавы для определения состояния потока в открытом русле. Расчет площади сечения и диаметра круглых безнапорных труб при их укладке с продольным уклоном, равным критическому.
Аннотация к работе
Прочность и устойчивость земляного полотна в значительной степени зависят от наличия и исправности водоотводных сооружений и устройств. При превышении определенной скорости течения вода может размывать земляное полотно, поэтому необходимо принимать меры по предотвращению намокания грунтов и размыва земляного полотна.Дорожные канавы устанавливаются для пропуска, перехвата и отвода поверхностных (ливневых и талых) вод и выходящих на поверхность грунтовых вод. Размеры канавы должны соответствовать количеству протекающей в ней воды, а уклон и тип крепления канавы обеспечивать отсутствие размыва и заиления. Гидравлический расчет дорожных канав производится для установившегося равномерного движения, т.е. при постоянных гидравлических элементах потока (расхода, скорости и глубины), с определенным постоянным уклоном на русла, который назначают соответствующим рельефу местности, степени размываемости грунта или типа укрепления русла, при этом уклон дорожных водоотводных канав должен быть не менее 0,003, на болотах, речных поймах и в других затруднительных случаях 0,002 (в исключительных случаях 0,0001). При расчете дорожных канав заданными являются расход воды Q, м/с, определяемый методами гидрологии, продольный уклон русла i, тип грунтов местности, в зависимости от которого выбирается допускаемая не размывающая скорость течения воды, коэффициент заложения откоса m, коэффициент шероховатости n, относительная ширина канала по низу ?.Ширина канавы по дну , МУКЛОН дна канавы Расход воды , м3/СКОЭФФИЦИЕНТ заложения откоса канавы Коэффициент шероховатости русла 0,7 0,003 0,9 2,5 0,25 составляется таблица 1 по форме, в которой, задаваясь рядом значений h вычислим соответствующие значения b и Кз: Таблица 1Для русел произвольного поперечного сечения критическая глубина может быть определена подбором. Задаваясь глубинами , вычисляют соответственные значения , которые сравниваются с постоянной для условий расчета величиной , при соблюдении равенства искомая глубина h = hkКритический уклон определяется из соотношения:
Отсюда: = 1, 069 ? 1,07,
где Q - расход воды, b - ширина канала по дну, м, m - коэффициент заложения откоса, h - глубина потока, м, n - коэффициент шероховатости руслаДля анализа состояния потока в открытом русле сравним h и hkp.Безнапорные трубы проектируют так, чтобы подпертый горизонт был ниже наивысшей точки внутренней поверхности входного сечения трубы. A где S0 - степень наполнения трубы (она меньше единицы и обычно задается нормами от 0,80 до 0,90), A - высота трубы.S0 = 0.8 N ? 0.001 = 0.81 м2 относительная длина трубы (L/H0) > (L0/H0), при i0 = ikp от сжатого сечения, если труба работает как незатопленный водослив с широким порогом, будет прямая подпора до пересечения линии критической глубины, а далее движение равномерное с критической глубиной (рис.2). За расчетное принимаем сечение с критической глубиной, для которого ?= 1.При = 0,9 и K3K = 1,604 по приложению «Расчетные коэффициенты для круглых безнапорных труб по расчетному критическому сечению» находим интерполяцией: ? K1k K3k K4kік= K4k ?g? n2 / ? 3vА = 2.548 ?9,81?0,0162 / 0.33 = 0.019 при n=0,016 для бетонной поверхности.В данной курсовой работе был произведен гидравлический расчет малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах, где графоаналитическим способом рассчитана нормальная (h=1.33м) и критическая (hk=0.37м) глубины дорожной канавы, критический уклон (i = 1.07) дорожной канавы, с помощью которых мы определили площадь поперечного сечения канавы и скорость равномерного движения воды в канале, также при искомой глубине и уклоне определили состояние потока как бурное.
План
Содержание
Введение
1. Гидравлический расчет дорожной канавы
1.1 Определение нормальной глубины канавы
1.2 Определение критической глубины и критического уклона в подводящем русле
1.3 Анализ состояния потока
2. Гидравлический расчет безнапорных труб
2.1 Определение диаметра трубы
2.2 Определение критической глубины
2.3 Определение критического уклона
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Введение
Прочность и устойчивость земляного полотна в значительной степени зависят от наличия и исправности водоотводных сооружений и устройств. Угол внутреннего трения грунта, сила сцепления, способность его выдерживать нагрузки при намокании значительно уменьшаются. При превышении определенной скорости течения вода может размывать земляное полотно, поэтому необходимо принимать меры по предотвращению намокания грунтов и размыва земляного полотна. Эти меры заключаются в том, что прежде всего обеспечивают надежный сток поверхностных вод.
Цель курсовой работы - произвести гидравлический расчет малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах.
Задача данной курсовой работы заключается в нахождении нормальной и критической глубины и критического уклона канавы для определения состояния потока, а также научиться определять диаметр круглых дорожных труб при укладке ее с продольным уклоном, равным критическому.
1.
Вывод
В данной курсовой работе был произведен гидравлический расчет малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах, где графоаналитическим способом рассчитана нормальная (h=1.33м) и критическая (hk=0.37м) глубины дорожной канавы, критический уклон (i = 1.07) дорожной канавы, с помощью которых мы определили площадь поперечного сечения канавы и скорость равномерного движения воды в канале, также при искомой глубине и уклоне определили состояние потока как бурное.
Во второй задаче мы определили диаметр круглой безнапорной дорожной трубы, с помощью которого были рассчитаны критическая глубина потока, площадь сечения, напор перед трубой и критический уклон.
Список литературы
1. Большаков В.А., Курганович А.А. Гидрологические и гидравлические расчеты малых дорожных сооружений. - Киев: Вища щкола, 1983. - 280 с.
2. Руководство по гидравлическим расчетам малых искусственных сооружений / Под ред. Г.Я. Волченкова. - М.: Транспорт, 1974. - 270 с.
3. Сборник задач по гидравлике / Под ред. Большакова. - 4-е изд. - Киев: Вища школа, - 335 с.
4. Справочник по гидравлике / Под ред. В.А. Большакова. - Киев: Вища школа. 1977. - 312 с.