Съдържание хидравлични изчисления 2



страница1/5
Дата22.10.2018
Размер1.73 Mb.
#92108
  1   2   3   4   5









СЪДЪРЖАНИЕ

ХИДРАВЛИЧНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ 2

I.1. ЦЕЛ НА ИЗЧИСЛЕНИЯТА 2

I.2. ОПИСАНИЕ НА ХИДРАВЛИЧНИЯ МОДЕЛ 2

I.3. ГЕОМЕТРИЧНИ И ХИДРАВЛИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА РЕЧНОТО КОРИТО 4

I.4. РЕЗУЛТАТИ ОТ ХИДРАВЛИЧНИТЕ ИЗЧИСЛЕНИЯ 5

ХИДРАВЛИЧНИ ИЗЧИСЛЕНИЯ

I.1.ЦЕЛ НА ИЗЧИСЛЕНИЯТА


Настоящите хидравлични изчисления са извършени с цел определяне хидравличната проводимост на коритото на р. Джерман в участъка след гр. Дупница до гр. Бобошево за предложения проектен вариант на корекция.

Съгласно действащите нормативни документи за проектиране на корекции на реки (Норми за проектиране на хидромелиоративни системи”, Министерство на земеделието и горите, ДФ „Вопроект”, София, 1991) са в сила следните оразмерителни водни количества:

Чл.106.(1) Корекциите на реки и съоръжения за защита от наводнение на селскостопански площи се оразмеряват за обезпеченост на нормалното водно количество 5%, като резервата се проверява за обезпеченост на максималното водно количество 1%. При защитени площи под 30 ha за 1 km дължина на фронта оразмерителната обезпеченост е съответно 20% и проверка за 5%. Допуска се и друга обезпеченост след технико-икономическа обосновка.

(2) Корекции на реки и дерета за защита от наводнение на населени места, индустриални зони и други подобни се оразмеряват за обезпеченост на нормалното водно количество 1% и се проверяват за обезпеченост на максималното водно количество 0,1%.

(3) Билата на защитените съоръжения (диги и подпорни стени), с изключение на тези по ал.4, се проектират на кота форсирано водно ниво, съответстващо на максималното (с което се проверява) водно количество, когато резервната височина, която се получава над нормалното водно ниво е от 0,4 до 0,8 m за малки и средни реки от 0,6 до 1 m за големи реки, а за населени места, индустриални зони и други подобни – съответно от 0,5 до 1 m за малки и средни реки и от 0,8 до 1,2 m за големи реки. Когато се получава по-малка или по-голяма ерзервна височина, за която не е направена допълнителна обосновка, сед приемат съответно посочените минимални и максимални стойности.

Следвайки цитираните нормативни изисквания, хидравличните изчисления са проведени за проверовъчните за билата на защитните съоръжения (корекции на реки) извън населени места високи води, а именно максимални водни количества с обезпеченост 1% (1 на 100 години), определени в хидроложкия доклад. Извършени са и изчисления за руслоформиращото (средномногогодишно) воднo количествo.


I.2.ОПИСАНИЕ НА ХИДРАВЛИЧНИЯ МОДЕЛ


Хидравличните изчисления, които се съдържат в настоящото изследване, са реализирани с помощта на еднодименсионалния математически модел HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System) версия 4.1, разработен от корпуса на военните инженери на САЩ (U.S. Army Corps of Engineers). Възможностите и характерни особености на последния са описани долу.

Същият е приложен при огромен брой подобни изследвания с цел определяне профилите на свободната водна повърхност в естествени и изкуствени водни течения, в условията на стационарен и нестационарен режим.

При стационарен режим, какъвто е възприет в настоящето изследване, процесът на изчисление се основава на интерактивно решаване на еднодименсионалното уравнение на енергията (уравнението на Бернули) с помощта на метода на стандартната стъпка (Chaudry, 1993). Основните възприети хипотези са:


  • Стационарно течение: няма промени на дълбочините и скоростите в дадено сечение с времето.

  • Плавно изменящо се течение: предполага се разпределение на налягането по хидростатичен закон.

  • Еднодименсионално движение: единствената компонента на скоростта е насочена по посока на течението.

  • Течението е с твърди неразмиваеми граници, което не позволява ерозиране или отлагане на наноси в речното легло (промени в напречните сечения).

При горните хипотези уравнението на енергията между две сечения, S1 y S2 на едно еднодименсионално течение добива вида:

(2)

като за сечения 1 и 2 са използвани съответно следните означения:

z - превишение на дъното на напречното сечение спрямо избрана равнина на сравнение.

y - дълбочина на водата в напречното сечение.

 - коефициент на енергията, който отчита неравномерното разпределение на скоростите в напрчното сечение.

V - средна скорост на течението в напречното сечение.

G - земно ускорение.

he - загуби на енергия между сечения 1 и 2.


Загубите на енергия he, се определят от израза:

(3)

където:


L - дължина на участъка.

- наклон на триене в участъка.

C - коефициент на загубите от разширение и контракция на сечението.

Загубите на напор от триене в един участък от течението са същите, които биха се получили при равномерно движение със скорост и хидравличен радиус, съответстващи на това сечение. Това допускане позволява да се приложи уравнението на Манинг (Шези) за равномерно движение при определяне на наклона на триене, откъдето се получава:

(4)

където:


Q - водно количество.

K - пропускна характеристика:



(5)

където:


n - коефициент на грапавина по Манинг.

A - площ на напречното сечение.

Rh - хидравличен радиус.
Моделът дава възможност за изчисляване на редица хидравлични параметри на течението, като дълбочината (котата на свободната водна повърхност), широчината на водното огледало, котата на енергийната линия, наклонът на триене, скоростта на течението, критичната дълбочина (котата на линията на критичните дълбочини), обема вода под изчисления профил и хидравличния режим, при който се придвижва водното течение във всяко изследвано сечение.




Сподели с приятели:
  1   2   3   4   5




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница