Равномерное движение воды в открытых руслах

Помощь он-лайн только по предварительной записи

Заказать задачу

Сборник задач по гидравлике: Учеб. пособие для вузов /Под ред. В. А. Большакова.- 4-е изд., перераб. и доп.-Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. 336 с.

Глава V.1. Определение элементов живого сечения потока и допускаемых средних скоростей течения

V.1. Установить, будет ли канал размываться или заиливаться, если: а) ширина русла по дну b = 1,4; коэффициент заложения откосов m = 1; крепление-одерновка в стенку; расчетный расход Q = 0,96 м3/с; глубина потока h = 1 м; насосы – среднепесчаные; б) b = 0; m = 1,5; h = 2 м; русло прорыто в плотных лессовидных грунтах; Q = 9 м3/с; насосы – крупнопесчаные; в) b = 1,2 м; m = 0; h = 0,9 м; русло укреплено кладкой из обыкновенного кирпича на цементном растворе; Q = 1,3 м3/с; насосы – мелкие.

У к а з а н и е. Максимальные допускаемые неразмывающие средние в сечении скорости приведены в приложении 3.

V.2. Установить, пользуясь формулой (V.8), заиливается ли русло, если: а) коэффициент заложения откосов русла m = 2, ширина по дну b = 0, глубина потока h = 1 м; расход Q = 3 м3/с, а средний диаметр частиц взвешенных насосов dср = 0,6 мм; б)  m = 0; b = 2 м; h = 1,2 м; Q = 4,8 м3/с; dср = 0,2 мм; в) m = 1; b = 0,8 м; h = 1,6 м; Q = 0,84 м3/с; dср = 2 мм.

V.3. Установить глубину протекания потока и заиливается ли русло, если: а) площадь живого сечения потока ω = 2,5 м2, ширина русла по дну b = 1 м; коэффициент заложения откосов m = 1,5, средняя в сечении скорость протекания потока V = 2 м/с, а гидравлическая крупность насосов w = 2 мм/с; б) ω = 3,68 м2; b = 1,6 м; m = 0; V = 0,4 м/с; w = 4 мм/с; в) ω = 0,5 м2; b = 0 м; m1 = 3; m2 = 1; V = 1,5 м/с; w = 1,4 мм/с.

У к а з а н и е. При трапециоидальном поперечном сечении глубина потока h определяется по формуле (V.4).

V.4. Установить, предотвращено ли заиливание и размыв крепления трубы круглого поперечного сечения (рис. V.5), если: а) труба – бетонная монолитная, радиуса r = 0,7 м, скорость протекания потока V = 1,5 м/с, расчетный расход Q = 1,8 м3/с, а средний диаметр частиц взвешенных насосов dср = 0,2 мм; б) r = 0,7 м; с бетонной облицовкой, диаметр частиц насосов dср = 2 мм; V = 8,6 м/с; Q = 5 м3/с; в) r = 0,9 м; облицованная клинкером, dср = 3 мм; V = 0,5 м/с; Q = 0,8 м3/с.

У к а з а н и е. По заданному расходу и средней в сечении скорости протекания потока вычисляют площадь и относительную площадь живого сечения ω΄=ω/r2. По таблице приложения 1 по ω΄ находят относительную глубину наполнения Δ и относительный гидравлический радиус R΄. Определяется глубина потока h = Δ. r, гидравлический радиус R = R΄ r и устанавливаются значения Vmin и Vдоп.

V.5. Определить среднюю скорость потока в лотке параболического поперечного сечения и установить, не заиливается ли поток, если: а) глубина потока h = 0,91 м, расход Q = 1,45 м3/с; параметр сечения р = 0,35 м; насосы – крупнопесчаные; б) h = 0,6 м; Q = 0,39 м3/с; р = 0,2 м; насосы со средним диаметром частиц dср = 0,8 мм; в) h = 1,2 м; Q = 0,66 м3/с; р = 0,3 м; насосы – среднепесчаные.

У к а з а н и е. Площадь сечения можно найти по таблице приложения 2.

Заказать задачу

Глава V.2. Расчет русел при известной глубине равномерного движения или средней в сечении скорости протекания потока

V.6. Определить среднюю в сечении скорость равномерного движения и расход потока в канале, если известны: а) уклон дна канала i = 0,0025; ширина русла по дну b = 0,8 м; коэффициент заложения откосов m = 1,5; коэффициент шероховатости п = 0,011, а глубина равномерного движения потока h0 = 0,38 м; б) i = 0,0036; b = 2 м; m = 0; п = 0,014; h0 = 0,56 м; в) i = 0,0049; b = 0; m = 1,25; п = 0,0225; h0 = 0,82 м.

У к а з а н и е. Необходимо найти гидравлический радиус R = ω/χ и по таблице приложения 5 определить скоростную характеристику W. Для облегчения вычислений величины, являющиеся функцией коэффициента заложения откосов m, могут быть взяты из таблицы приложения 7.

V.7. Определить среднюю в сечении скорость и расход потока, если: а) в водосточной, загрязненной трубе круглого поперечного сечения радиуса r = 0,6 м при уклоне дна i = 0,0004 равномерное движение потока осуществляется при глубине h0 = 0,66 м; б) тоннель круглого поперечного сечения облицован тесаным камнем (среднего качества); r = 1,7 м; i = 0,0064; h0 = 3,06 м; в) лоток параболического поперечного сечения оштукатурен цементным раствором; р = 1 м; i = 0,0025; h0 = 1,2 м.

У к а з а н и е. Элементы сечения находятся по таблицам приложения 1 или 2 в зависимости от относительной глубины наполнения Δ. Определяя W для круглых  труб, следует ввести коэффициент уменьшения а, приведенный в таблице V.4.

V.8. Определить, какой уклон следует придать дну канала, если: а) ширина его по дну b = 0; коэффициенты заложения откосов m1 = 1,5; m1 = 2; коэффициент шероховатости п = 0,018;  расход Q = 0,079 м3/с; глубина равномерного движения h0 = 0,37 м; б) b = 0,66 м; m = 0; бетонировка в средних условиях; Q = 1,63 м3/с; h0 = 0,5 м; в) b = 0,7 м; m = 1,5; канал покрыт толстым устойчивым илистым слоем; Q = 2,19 м3/с; h0 = 0,57 м.

У к а з а н и е. При разной крутизне откосов площадь сечения и смоченный периметр определяются по формулам (V.5) и (V.6).

V.9. Определить, какой уклон необходимо придать: а) трубе круглого поперечного сечения радиуса r = 1,8 м, коэффициент шероховатости стенок которой п = 0,017, чтобы при расходе Q = 5,2 м3/с глубина равномерного движения была равна h0 = 2,97 м; б) лотку параболического поперечного сечения с параметром р = 0,2 м при п = 0,014; Q = 1,56 м3/с; h0 = 0,92 м; в) лотку параболического поперечного сечения при р = 0,35 м; п = 0,015; Q = 4 м3/с; h0 = 1,12 м.

У к а з а н и е. При решении задачи для круглой трубы учесть коэффициент уменьшения а.

V.10. Определить глубину потока и уклон, который необходимо придать дну канала, если: а) ширина канала по дну b = 2 м, коэффициент заложения откосов m = 0; коэффициент шероховатости п = 0,011; расход потока Q = 2,66 м3/с; если средняя скорость протекания потока V должна быть 2 м/с; б) b = 2 м; m1 = 1; m1 = 3; п = 0,012; Q = 12 м3/с; V = 3 м/с; в) b = 0; m = 2; п = 0,014; Q = 3 м3/с; V = 1,5 м/с.

V.11. Определить глубину равномерного движения потока и уклон, который следует придать: а) трубе круглого поперечного сечения радиуса r = 1,5 м, облицованной хорошей кирпичной кладкой, чтобы при расходе Q = 10,15 м3/с средняя скорость была V = 2 м/с; б) лотку параболического поперечного сечения с параметром р = 0,35 м; бетонировка – в средних условиях содержания; Q = 3,06 м3/с; V = 3 м/с; в) лотку параболического поперечного сечения р = 0,2 м; бетонировка – весьма хорошая; Q = 1,81 м3/с; V = 2,6 м/с.

V.12. Определить ширину русла по дну и уклон, который необходимо придать дну канала, чтобы скорость потока равнялась допускаемой неразмывающей средней скорости, если заданы: а) расчетный расход Q = 3,9 м3/с; коэффициент заложения откосов m = 1,25; русло укреплено одерновкой плашмя на малосвязном основании, а глубина потока h0 = 1 м; б) Q = 360 м3/с; m = 0; облицовка бетонная в средних условиях; h0 = 3 м; в) Q = 1,87 м3/с; m1 = 1; m2 = 1,5; грунт стабилизирован битумом; h0 = 0,5 м.

V.13. Определить необходимый радиус или параметр сечения и уклон, который следует придать дну: а) тоннеля круглого поперечного сечения с весьма хорошей бетонировкой, чтобы при расходе Q = 570 м3/с и относительной глубине наполнения Δ = 1,9 средняя в сечении скорость потока V = 19 м/с; б) трубы круглого поперечного сечения из хорошей бутовой кладки средних пород при Q = 53 м3/с; Δ = 1,1; V = 8,3 м/с; в) лотку параболического поперечного сечения из хорошей клинкерной кладки при Q = 57 м3/с; Δ = 1,2; V = 6 м/с.

У к а з а н и е. По заданной относительной глубине наполнения (см. таблицы приложения 1 или 2) находим ω΄. Определяя из условий задачи площадь живого сечения, устанавливаем глубину протекания потока, необходимый параметр. При определении уклона для круглой трубы или тоннеля скоростная характеристика берется с соответствующим коэффициентом уменьшения.

V.14. Установить шероховатость русла, если: а) ширина русла по дну b = 0; коэффициент заложения откосов m = 0,75; уклон дна русла i = 0,0066; глубина равномерного движения  h0 = 0,46 м; расход потока Q = 0,157 м3/с; б) b = 1,1 м; m = 0; i = 0,001; h0 = 0,76 м; Q = 0,95 м3/с; в) b = 0,8 м; m1 = 2; m2 = 3;   i = 0,0004; h0 = 0,62 м; Q = 0,85 м3/с.

У к а з а н и е. Для определения n необходимо вычислить значение R, W и воспользоваться таблицей приложения 5.

V.15. Установить шероховатость стенок: а) тоннеля круглого поперечного сечения, если из произведенных в натуре замеров известны радиус сечения r = 2,8 м; уклон дна i = 0,000068; глубина равномерного движения  h0 = 2,24 м; расход потока Q = 5,7 м3/с; б) круглой трубы при r = 0,8 м; i = 0,0025; h0 = 1   м; Q = 2,64 м3/с; в) лотка параболического поперечного сечения с параметром р = 0,2 м при i = 0,0009; h0 = 0,56 м; Q = 0,224 м3/с.

У к а з а н и е. Прежде, чем воспользоваться таблицей приложения 5, полученные значения Wтр для круглого сечения необходимо разделить на коэффициент а (табл. V.4).

V.16. Определить расход в чисто высеченном в скале при весьма хорошей бетонировке дна безнапорном гидротехническом тоннеле прямоугольного  поперечного сечения шириной b = 3 м и уклоне дна i = 0,0004, если: а) глубина потока при равномерном движении h0 = 0,45 м; б) h0 = 1,2 м; в) h0 = 1,8 м.

У к а з а н и е. Расчетная зависимость пср выбирается по соотношению пmax/nmin.

V.17. Какой уклон необходимо придать дну безнапорного гидротехнического тоннеля прямоугольного поперечного сечения шириной b = 4 м (боковые стенки исключительно гладкие, в хорошо разработанной скале, дно бетонировано при средних условиях содержания), если тоннель рассчитан на пропуск: а) расхода Q = 2400 м3/ч при нормальной глубине h0 = 2 м; б) Q = 3600 м3/ч; h0 = 2,2 м; в) Q = 4000 м3/ч; h0 = 3 м.

V.18. Определить среднюю в сечении скорость и расход в канале трапецоидального поперечного сечения, дно которого укреплено бутовой кладкой на цементном растворе, а боковые стенки укреплены бетонировкой при средних условиях содержания, если: а) уклон дна i = 0,002; коэффициент заложения откосов m = 1; ширина русла по дну b = 1 м, а глубина равномерного движения h0 = 0,6 м; б) i = 0,006; m = 1,25; b = 2 м; h0 = 1,2 м; в) i = 0,009; m = 1,75; b = 0,4 м; h0 = 0,46 м.

V.19. Определить среднюю в сечении скорость и расход воды в покрытой льдом реке, если: а) ширина реки по поверхности потока В = 80 м; площадь живого сечения ω = 264 м2; уклон поверхности реки i = 0,0001; коэффициент шероховатости русла пр = 0,033; коэффициент шероховатости нижней поверхности ледового покрова пл = 0,012; б) В = 100 м; ω = 400 м2; i = 0,0001; пр = 0,03; пл = 0,012; в) В = 160 м; ω = 660 м2; i = 0,0002; пр = 0,035; пл = 0,012.

У к а з а н и е. Смоченный периметр в живом сечении реки следует приближенно принять равным ширине реки по поверхности потока (т.е. нижней поверхности льда).

Заказать задачу

Глава V.3. Расчет русел гидравлически наивыгоднейшего профиля и определение максимальных средних скоростей течения

V.20. Определить тип укрепления и необходимый продольный уклон дна канала, профиль которого должен быть гидравлически наивыгоднейшим при следующих условиях: а) расчетный расход Q = 100 м3/с; коэффициент заложения откосов m = 2,5, а ширина русла по дну b = 1,4 м; б) Q = 1,28 м3/с; m = 0; b = 0,8 м; в) Q = 1,53 м3/с; m = 1,5; b = 0,4 м.

У к а з а н и е. Значения допускаемых неразмывающих средних в сечении скоростей течения приведены в приложении 3.

V.21. Установить тип  укрепления и продольный уклон, который необходимо придать дну русла, чтобы его профиль был гидравлически наивыгоднейшим, если: а) расчетный расход Q = 56,4 м3/с; коэффициент заложения откосов m = 1, а глубина потока при равномерном движениидолжна быть равна 2 м;  б) Q = 39,2 м3/с; m = 0,5; h0 = 1,6 м; в) Q = 3,76 м3/с; m = 3; h0 = 0,56 м.

У к а з а н и е. В вариантах а) и б) уклон будет зависеть от принимаемого коэффициента шероховатости.

V.22. Определить ширину русла по дну, глубину равномерного движения потока и уклон, который необходимо придать дну этого русла, чтобы при гидравлически наивыгоднейшем профиле средняя в сечении скорость потока равнялась бы допускаемой для данного типа укрепления скорости, если: а) расчетный расход Q = 34,4 м3/с; коэффициент заложения откосов m = 2; русло укреплено хорошей бутовой кладкой из средних пород; б) Q = 2,6 м3/с; m = 2,5; русло укреплено одерновкой в стенку; в) Q = 3,26 м3/с; m = 1,5; грунт пропитан битумом.

V.23. Определить максимально возможную среднюю в сечении скорость потока, нормальную глубину протекания и ширину русла по дну при гидравлически найвыгоднейшем профиле русла, если: а) расчетный расход Q = 4 м3/с; продольный уклон дна i = 0,001; коэффициент заложения откосов m = 2; канал будет прорыт в плотном лессе с частичной подчисткой дна и откосов после землеройной машины; б) Q = 1,78 м3/с; i = 0,0025; m = 0; канал укреплен хорошей сухой кладкой; в) Q = 4,14 м3/с; i = 0,08; m = 1; канал будет проложен в гладко разработанной скале.

У к а з а н и е. Wmax определяется из зависимости (V.24); найдя Rmax по таблице V.3, следует убедиться в правильности выбора осредненного значения z.

V.24. Установить максимально возможную среднюю в сечении скорость протекания потока, необходимый параметр параболы и глубину равномерного движения потока в параболическом русле гидравлически наивыгоднейшего профиля при следующих условиях: а) расход Q = 1,67 м3/с; укрепление – весьма хорошая бетонировка; уклон дна i = 0,0009; б) Q = 3,8 м3/с; крепление – бетонировка в средних условиях содержания; i = 0,0025; в) Q = 1,31 м3/с; крепление – сравнительно грубая бетонировка; i = 0,016.

П р и м е ч а н и е. См. указание к задаче V.23.

Заказать задачу

Глава V.4. Определение нормальной глубины и средней скорости потока

V.25. Определить подбором и построением графика K = f (h), используя «показательный закон» и проведя расчет по относительному гидравлическому радиусу, нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока при равномерном движении в русле трапецоидального поперечного сечения, ширина по дну которого b = 1 м, коэффициент заложения откосов m = 1, продольный уклон дна i = 0,002, коэффициент шероховатости русла п = 0,0225, а расчетный расход Q = 0,815 м3/с.

V.26. Определить подбором, построением графика K = f (h) или используя «показательный закон», нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока в русле при следующих условиях: а) ширина русла по дну b = 4 м; коэффициент заложения откосов m = 0; продольный уклон i = 0,0009; дно и стенки русла облицованы тесаным камнем (в средних условиях); расчетный расход Q = 16 м3/с; б) b = 0 м; m = 2; i = 0,0025; грунт пропитан битумом; Q = 1,66 м3/с; в) b = 8 м; m = 1,5; i = 0,0001; канал прорыт в плотной глине; Q = 28 м3/с.

V.27. Определить, используя расчет по относительному гидравлическому радиусу, нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока в канале: а) шириной по дну  b = 1,6 м; с коэффициентом заложения откосов m = 0; с продольным уклоном i = 0,0006; дно и стенки русла укреплены кирпичной кладкой (в средних условиях содержания); расчетный расход Q = 2,8 м3/с; б) b = 1,2 м; m = 2,5; i = 0,005; русло укреплено хорошей бутовой кладкой; Q = 4,29 м3/с; в) b = 1 м; m = 1,5; i = 0,0004; русло имеет гладкую скальную поверхность; Q = 0,68 м3/с.

V.28. Определить необходимую ширину русла по дну и среднюю в сечении скорость потока при равномерном движении, если: а) коэффициент заложения откосов m = 1; продольный уклон дна i = 0,0025; коэффициент шероховатости русла п = 0,02; расчетный расход Q = 10 м3/с; глубина потока h0 = 1,1 м; б) m = 1,5; i = 0,0009; п = 0,018; Q = 15 м3/с; h0 = 1,5 м; в) m = 2,5; i = 0,002; п = 0,02; Q = 25 м3/с; h0 = 1,6 м; г) m = 0; i = 0,0015; п = 0,0225; Q = 22 м3/с; h0 = 1,9 м.

У к а з а н и е. Задачу следует решать с использованием относительного гидравлического радиуса.

V.29. Определить нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока в тоннеле круглого поперечного сечения радиуса r = 2 м, если продольный уклон дна тоннеля i = 0,0016; коэффициент шероховатости п = 0,015, а расчетный расход Q = 30 м3/с: а) подбором; б) построением графика K = f (h); в) используя табл. V.7 относительных расходных характеристик; г) используя табл. V.5 для стандартных труб.

V.30. Определить подбором и построением графика K = f (h) нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока в лотке параболического поперечного сечения при следующих условиях: а) параметр сечения р = 0,6 м; продольный уклон лотка i = 0,0004; расход Q = 0,56 м3/с; коэффициент шероховатости п = 0,017; б) р = 0,54 м; i = 0,0064; Q = 1,6 м3/с; п = 0,014; в) р = 0,35 м; i = 0,0025; Q = 1,29 м3/с; п = 0,018.

V.31. Определить, используя табл. V.7, нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока при равномерном движении в трубе круглого поперечного сечения, если: а) радиус r = 1,6 м; продольный уклон i = 0,0049; коэффициент шероховатости п = 0,015; расход потока Q = 25,6 м3/с; б) r = 1,5 м; i = 0,0081; бетонировка поверхности трубы сравнительно грубая;  Q = 29 м3/с; в) r = 2 м; i = 0,01; облицовка среднего качества из тесаного камня;  Q = 42 м3/с.

V.32. Определить нормальную глубину и среднюю в сечении скорость потока при равномерном движении: а) в круглой стандартной водосточной трубе радиуса r = 1 м; условия нормальные; уклон дна i = 0,01,а расчетный расход Q = 14,5 м3/с; б) в круглой трубе радиуса r = 2 м; труба из хорошей кирпичной кладки; i = 0,0001; Q = 5,5 м3/с; в) в стандартном лотке параболического поперечного сечения; i = 0,0064; Q = 2,18 м3/с.

У к а з а н и е. При расчете круглых труб следует использовать табл. V.5, а при расчете лотка параболического сечения – табл. V.6.

V.33. Определить нормальную глубину и среднюю в сечении скорость протекания потока в канале трапециоидального поперечного сечения, шириной по дну b = 6 м, с коэффициентом заложения укрепленных весьма хорошей бетонировкой откосов m = 1, если расчетный расход Q = 10 м3/с; уклон грунтового пропитанного дегтем дна i = 0,0001.

V.34. Определить нормальную глубину протекания потока в деривационном канале ГЭС и проверить, обеспечен ли канал от размыва при следующих условиях: а) расход Q = 8 м3/с; ширина по дну b = 5 м; коэффициент заложения откосов m = 1; уклон дна i = 0,0002; откосы укреплены одерновкой плашмя на малосвязном основании; дно – грунтовое, стабилизированное битумом; б) Q = 14 м3/с; b = 4 м; m = 1,5; i = 0,0004; откосы укреплены весьма хорошей бетонировкой; дно – бутовая кладка из средних пород на цементном растворе; в) Q = 18 м3/с; b = 6 м; m = 1,5; i = 0,005; откосы покрыты весьма хорошей бетонировкой; дно укреплено одерновкой плашмя на связном основании.

V.35. Найти глубину равномерного движения потока в оросительном канале трапецоидального поперечного сечения шириной по дну b = 10 м при уклоне дна i = 0,0004, если дно канала ровное, песчаное (пдн = 0,025), боковые откосы облицованы весьма хорошей бетонировкой (п =0,012), если пропускаемый расход: а) Q = 60 м3/с; б) Q = 80 м3/с; в) Q = 100 м3/с.

Заказать задачу

Глава V.5. Подбор типовых сечений при проектировании открытых водоотводных русел, каналов и лотков оросительной сети

V.36. Определить необходимые размеры неукрепленных водоотводных русел трапецоидального поперечного сечения при следующих условиях: а) кювет выемки должен быть прорыт в тощих, среднеплотных суглинках; расход Q = 0,81 м3/с; уклон дна i = 0,008; б) нагорная канава вдоль железной дороги прокладывается в плотной глине; Q = 0,76 м3/с; i = 0,004; в) осушительная канава на речной пойме прорывается в супещаном грунте; Q = 0,55 м3/с; i = 0,003.

У к а з а н и е. Коэффициент шероховатости в данном случае можно принимать как для малых земляных каналов с плотностью или частично спланированными дном и откосами. Ограничения, накладываемые нормативами, приведены в начале параграфа.

V.37. Подобрать требуемый тип сборного железобетонного лотка прямоугольного поперечного сечения для устройства водоотводной канавы при следующих условиях; а) Q = 1,6 м3/с; i = 0,01; б) Q = 1,8 м3/с; i = 0,026; в) Q = 0,76 м3/с; i = 0,007.

У к а з а н и е. Задачу следует решать подбором или составлением таблички максимальных расходных характеристик для типовых лотков при наполнении, равном 0,9 полной высоты, принимая n = 0,012.

V.38. Подобрать требуемый диаметр сборных лотков-полутруб для крепления кювета при следующих условиях: а) Q = 0,63 м3/с; i = 0,081; б) Q = 0,31 м3/с; i = 0,006; в) Q = 3,48 м3/с; i = 0,01.

У к а з а н и е. Найдя расчетную расходную характеристику, следует воспользоваться табл. V.11.

V.39. Подобрать необходимый тип сборного лотка параболического поперечного сечения для сети орошения при следующих условиях: а) Q = 1,6 м3/с; i = 0,04; б) Q = 1,14 м3/с; i = 0,0009; в) Q = 0,15 м3/с; i = 0,025.

У к а з а н и е. По табл. V.6 принимается ближайшее большее сечение согласно выделенным в таблице расходным характеристикам, соответствующим максимально допускаемому наполнению каждого из типовых лотков.

V.40. Установить гидравлически выгоднейшие размеры и, при необходимости, тип укрепления русла трапецоидального поперечного сечения, если: а) расчетный расход Q = 5,5 м3/с; уклон дна i = 0,002; грунт – плотный тяжелый суглинок; б) Q = 0,5 м3/с; i = 0,008; лессовидный грунт, плотный; в) Q = 1,2 м3/с; i = 0,003; суглинок тощий среднеплотный.

V.41. Определить ширину канавы трапецоидального профиля, если: а) расход Q = 0,9 м3/с; уклон i = 0,006; грунты лессовидные, плотные; глубина h ≤ 0,6 м; б) расход Q = 1,5 м3/с; уклон i = 0,08; грунты тощие, среднеплотные суглинки; глубина h ≤ 0,4 м.

У к а з а н и е. Коэффициент заложения откосов принимается по рекомендациям табл. V.10, а ширина канавы по низу определяется по формуле (V.31).

Заказать задачу

Глава V.6. Расчет канализационных, дренажных труб и гидротехнических тоннелей при известном расходе, относительной глубине наполнения и уклоне

V.42. Определить диаметр трубы системы водоотведения (канализации) и среднюю в сечении скорость протекания сточной воды, содержащей 300 мг/л взвешенных веществ при температуре 10°С, уклоне трубы i = 0,004, расходе Q = 0,55 м3/с, относительном наполнении Δ = 1,5.

V.43. Найти радиус круглого железобетонного тоннеля и среднюю в сечении скорость протекания воды при равномерном движении, если: а) уклон i = 0,001; расход Q = 10 м3/с; относительная глубина наполнения Δ = 1,8; коэффициент шероховатости п = 0,015; б) i = 0,0007; Q = 9 м3/с; Δ = 1,7; п = 0,017; в) i = 0,0012; Q = 12 м3/с; Δ = 1,75; п = 0,014; г) i = 0,0014; Q = 14 м3/с; Δ = 1,65; п = 0,016.

V.44. Определить диаметр тоннеля и среднюю скорость протекания воды при равномерном движении, а также уточнить уклон тоннеля при следующих условиях: а) рекомендуемый уклон i = 0,002; расход Q = 5 м3/с; относительное наполнение Δ = 1,5; тоннель облицован тесаным камнем; б) i = 0,001; Q = 2,7 м3/с; Δ = 1,7; бутовая кладка без облицовки в хорошем состоянии; в) i = 0,003; Q = 11 м3/с; Δ = 1,85; тоннель чисто высечен в скале; г) i = 0,004; Q = 15 м3/с; Δ = 1,8; поверхность тоннеля оштукатурена цементным раствором.

У к а з а н и е. Уклон тоннеля уточняется при определенном диаметре и заданном наполнении, после чего определяется средняя в сечении скорость протекания воды.

V.45. Определить необходимый диаметр круглой канализационной трубы и среднюю в сечении скорость потока при равномерном движении сточной воды, содержащей 500 мг/л взвешенных веществ, при температуре t = 12°С,если: а) уклон трубы i = 0,01; расход Q = 0,47 м3/с, относительное наполнение Δ = 1,5; труба керамическая; б) i = 0,02; Q = 0,38 м3/с; Δ = 1,4; труба асбестоцементная (п =0,012); в) i = 0,007; Q = 0,75 м3/с; Δ = 1,6; труба железобетонная.

Определить, как изменяется пропускная способность рассчитанной трубы при изменении относительной глубины наполнения Δ = 0 ÷  2 (построить график).

V.46. Определить необходимый диаметр железобетонной водоотводной трубы, уложенной с уклоном i = 0,009, при относительном наполнении Δ = 1,6; построить график изменения средней скорости в сечении трубы при диапазоне изменения количества взвешенных веществ в сточной воде от 0 до 600 мг/л при температуре t = 6° С, если: а) расход Q = 2,5 м3/с; б) Q = 2,2 м3/с; в) Q = 2 м3/с; г) Q = 1,7 м3/с.

V.47. Определить диаметр керамической трубы системы водоотведения (канализации) при протекании сточной воды с количеством взвешенных веществ 400 мг/л и построить график изменения средней скорости в сечении трубы при изменении температуры сточной воды в пределах 5-25°С, если: а) уклон трубы i = 0,005; расход Q = 0,15 м3/с; относительное наполнение Δ = 1,5; б) i = 0,04; Q = 0,4 м3/с; Δ = 1,4; в) i = 0,08; Q = 1 м3/с; Δ = 1,6; г) i = 0,09; Q = 1,5 м3/с; Δ = 1,6.

V.48. Определить необходимый диаметр трубы системы отведения дождевых вод (дождевой канализации) с минимальной температурой t = 5° С и установить среднюю скорость протекания потока в трубе, если: а) уклон трубы i = 0,0008; расход Q = 0,6 м3/с; б) i = 0,001; Q = 0,9 м3/с; в) i = 0,01; Q = 1,2 м3/с; г) i = 0,02; Q = 2 м3/с; д) i = 0,03; Q = 4 м3/с.

П р и м е ч а н и е. Диаметр трубы систем отведения дождевых вод рассчитывается при условии полного его наполнения и затем округляется до стандартного в большую сторону. Поэтому фактически труба может работать неполным сечением, что следует учитывать при определении скорости в сечении трубы.

V.49. Определить диаметр канализационной трубы для протекания сточной воды при температуре t = 25° С и количестве взвешенных веществ 600 мг/л при рекомендуемом уклоне трубы i = 0,01, если: а) расход Q = 2 м3/с; относительное наполнение Δ = 1,6, труба железобетонная; б) Q = 1,0 м3/с; Δ = 1,6; труба железобетонная; в) Q = 0,2 м3/с; Δ = 1,5; труба асбестоцементная (п =0,012); г) Q = 0,15 м3/с; Δ = 1,4; труба керамическая.

Построить график необходимого уклона трубы i при изменении температуры сточной воды в пределах 5-25° С.

У к а з а н и е. См. указание к задаче V.44.

V.50. Определить необходимый диаметр и проверить скорость протекания воды в дренажной трубе, если: а) расход воды в трубе Q = 10 л/с; уклон трубы i = 0,004; б) Q = 2 л/с; i = 0,007; в) Q = 3,5 л/с; i = 0,006; г) Q = 6 л/с; i = 0,002; д) Q = 7,5 л/с; i = 0,012.

V.51. Определить размеры сечения прямоугольной деревянной дренажной трубы, если: а) воды в трубе Q = 12 л/с; уклон трубы i = 0,0033; доски строганные; б) Q = 10,6 л/с; i = 0,0045; доски нестроганые; в) Q = 8 л/с; i = 0,009; доски строганные; г) Q = 6 л/с; i = 0,014; доски нестроганые; д) Q = 3 л/с; i = 0,02; доски нестроганые.

Заказать задачу


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>