Внедрение и оценка эффективности - Расчет установившегося неравномерного течения воды в пригородном магистральном канале города Краснодара для целей водоизмерения

Пригородный магистральный канал г. Краснодара представляет собой русло трапецеидального сечения протяженностью более 50 километров. Головная насосная станция оборудована семью насосными агрегатами равной производительности QАгр= 3,2 м3/с[7,8].

Данные по бьефам с гидравлическими элементами и схематизированными значениями расходов водопотребления, уточненными в процессе проведения натурных исследований на Пригородном магистральном канале г. Краснодара, приведены в таблице 1.

В створах сопряжения рассматриваются перегораживающие сооружения с истечением из отверстия под воду. Уровни воды располагаются на высоте НВ и НН выше отверстия. Условия сопряжений можно записать в виде:

; ,

Где, - расходы воды в верхнем и нижнем бьефах перегораживающего сооружения; Q - расход водовыпусков на расчетном участке канала, сосредоточенный в верхнем бьефе перегораживающего сооружения; , - глубины воды в верхнем и нижнем бьефах перегораживающего сооружения; - открытие затвора; - коэффициент расхода; - коэффициент бокового сжатия струи воды; - коэффициент вертикального сжатия струи воды; B - ширина пролета затвора на перегораживающем сооружении; N - число пролетов.

Таблица 1 - Гидравлические элементы в бьефах ПрМК

Номер бьефа

Шерохо-ватость

Уклон

Длина бьефа, м

Заложе-ние откоса

Ширина по дну, м

Отбор воды, м3/с, 100%

1

0,017

0,0003

4500

2

2

1,2

2

0,017

0,0003

3500

2

2

1,2

3

0,017

0,0003

4500

2

2

1,2

4

0,017

0,0004

3500

2

1

1,2

5

0,017

0,0004

2250

2

1

1,2

6

0,02

0,00045

3500

2

1,5

1,2

7

0,02

0,0006

4000

2

1,5

1,2

8

0,025

0,0004

5000

2

1,5

0,9

9

0,025

0,0004

4750

2

1,5

0,9

10

0,025

0,0004

9500

2

1,5

0,8

11

0,02

0,00005

500

2

1,5

0

В таблице 2. приведены данные по перегораживающим сооружениям ПрМК.

Таблица 2 - Данные по перегораживающим сооружениям ПрМК

№ бьефа

Тип сопряжения

Коэф. расхода

Коэф. горизонт. сжатия потока

Коэф. вертикал. сжатия потока

Ширина затвора, м

Количество затворов

Открытие затвора, м

22

ПС

0,66

0,97

0,95

1,5

2

2,3

3

ПС

0,64

0,96

0,95

1,5

2

2,3

4

ПС

0,63

0,96

0,94

1,5

2

2,3

5

ПС

0,65

0,97

0,95

1,5

2

2,0

6

ПС

0,64

0,96

0,94

1,5

2

2,0

7

ПС

0,63

0,97

0,95

1,5

2

1,1

8

ПС

0,66

0,96

0,95

1,5

2

0,9

9

ПС

0,64

0,96

0,95

1,5

2

0,8

10

ПС

0,65

0,96

0,94

1,5

2

0,6

11

ПС

0,63

0,95

0,95

1,5

2

0,6

В качестве начального и граничных условий приняты гидравлические параметры ПрМК по бьефам, соответствующие установившемуся неравномерному течению с расходом воды Q = 16 м3/с и глубиной воды H = 2,242 м в голове канала. Величина сбросного расхода в конце магистрального канала QСбр = 5 м3/с. водораспределение техногенный природный ресурс

Результаты расчетов установившегося неравномерного течения воды в бьефах Пригородного магистрального канала г. Краснодара, выполненные по формулам (15) и (16), приведены в таблице 3.

На рисунках 1 и 2 приведены расчетные данные глубин и расходов воды по нулевым створам бьефов Пригородного магистрального канала г. Краснодара при установившемся неравномерном режиме течения воды, с использованием аналитического решения (15).

Внедрение рассмотренного способа водоизмерения на оросительных магистральных каналах с применением аналитических решений обыкновенных дифференциальных уравнений начальных характеристик (15), (16), позволит оптимизировать процессы водоизмерения и минимизировать холостые и нетехнологические сбросы воды.

Таблица 3 - Данные расчетных значений гидравлических параметров в бьефах ПрМК при установившемся неравномерном течении воды

№ бьефа

№ хар-к

Длина, м

Расход, м3/с

Глубина, м

Ср. скорость, м/с

Время, с

1

0

0

16

2,242

1,101

0

2

0

4500

14,8

2,186

1,062

956,76

3

0

8000

13,6

2,048

1,09

1713,32

4

0

12500

12,4

1,85

1,176

2702,5

5

0

16000

11,2

1,99

1,13

3485,09

6

0

18250

10

1,976

1,022

3995,89

7

0

21750

8,8

1,642

1,12

4808,29

8

0

25750

7,6

1,878

0,77

5685,9

9

0

30750

6,7

1,833

0,708

6893,65

10

0

35500

5,8

1,641

0,739

8049,47

11

0

45000

5

1,853

0,519

10473,86
расчетные данные глубин воды по нулевым створам бьефов пригородного магистрального канала г

Рис. 1. Расчетные данные глубин воды по нулевым створам бьефов Пригородного магистрального канала г. Краснодара при установившемся неравномерном режиме течения воды, с использованием аналитического решения (15).

расчетные данные расходов воды по нулевым створам бьефов пригородного магистрального канала г

Рис. 2. Расчетные данные расходов воды по нулевым створам бьефов Пригородного магистрального канала г. Краснодара при установившемся неравномерном режиме течения воды, с использованием аналитического решения (16).

Похожие статьи




Внедрение и оценка эффективности - Расчет установившегося неравномерного течения воды в пригородном магистральном канале города Краснодара для целей водоизмерения

Предыдущая | Следующая