Гидравлический расчет дорожной канавы

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ Вариант № 9

По курсу «Основы гидравлики и теплофизики»

Студенту Каретниковой А.К.

Тема курсового проекта: «Гидравлический расчет малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах»

__

Исходные данные: 1. Расход воды Q= 0,9 м³/с, ширина канавы по дну b=0,7 м, коэффициент заложения откоса канавы m=2,5, коэффициент шероховатости русла n=0,25; 2. Q = 2,009 м³/с, =0,9, h_б = 0,609 м, S₀ = 0,81, n = 0.016;

Рекомендуемая литература: 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. 5. Ухин Б.В. Гидравлика: учебное пособие – М: ИД «Форум»-ИНФРА–М. 2009. – 464 с. 6. Ухин Б.В., Гусев А.А. Гидравлика. Уч. для вузов. /– М: ИНФРА–М. 2010. – 432 с. 7. Ухин Б.В., Мельников Ю.Ф. Инженерная гидравлика. / Учебное пособие. – М: Издательство АСВ, 2011.-344 с.

Дата выдачи задания “___27 ” __октября _2012 г.

Дата представления проекта руководителю “__17____” __декабря___2012 г.

Руководитель курсовой работы _________ С.П. Епифанов

Подпись

Содержание

Задание…………………………………………………………………..….2

Введение……………………………………………………………….…...4

1. Гидравлический расчет дорожной канавы……………………….…....5

1.1 Определение нормальной глубины канавы...….………….…...6

1.2 Определение критической глубины и критического уклона в проводящем русле…………………………………………..……..…….…8

1.3 Анализ состояния потока в открытом русле…….….…………9

2. Гидравлический расчет безнапорных труб……………………….….11

2.1 Определение диаметра трубы…………………………………11

2.2 Определение критической глубины…………………………..12

2.3 Определение критического уклона………………………..….13

Заключение………………………………………………………………..14

Список использованной литературы……………..…………..………….15

Приложение……………………………………………………………….16

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.

Гидравлический расчет дорожной канавы

Дорожные канавы устанавливаются для пропуска, перехвата и отвода поверхностных (ливневых и талых) вод и выходящих на поверхность грунтовых вод.

Дорожная канава должна иметь выход в пониженное место, и вода в ней не должна застаиваться. 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).

Очертания поперечного сечения канавы может быть как с произвольным соотношением потока и ширины русла, так и с гидравлически наивыгоднейшим.

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 β.

Расчетами определяется ширина русла по дну b, глубина наполнения h₀ , необходимый тип укрепления, если скорость равномерного движения в неукрепленном земляном канале превосходит допускаемую V_доп.

Расчет канала производится по формуле Шези.

Q = ω ٠ С ٠ √R i

где ω = b ٠ h²_o + m ٠ h_o - площадь поперечного сечения трапецеидального канала;

С – коэффициент Шези, определяемый по эмпирическим зависимостям

R = ω/χ - гидравлический радиус

χ - смоченный периметр трапецеидального русла;

i – уклон канавы

Задача по определению b и h_о решается графо- аналитическим способом.