Типы плотин и поток через плотины

Что такое плотина?

Плотина – это бетонное или каменное сооружение, которое строится поперек открытого русла (например, реки) для изменения характеристик потока воды. Плотины строятся как препятствие для потока воды. Они обычно используются для измерения объемного расхода воды, предотвращения наводнений и обеспечения судоходности рек.

Типы плотин:

Плотины классифицируются по следующим признакам:

1. Типы плотин по форме отверстия

• Прямоугольная плотина
• Треугольная плотина
• Трапециевидная плотина

2. Типы плотин в зависимости от формы гребня

3. Типы плотин в зависимости от воздействия бортов на формирующийся наплыв

Классификация по форме отверстия

Прямоугольная плотина:

Расход через прямоугольную плотину:

Чтобы определить расход воды через прямоугольную плотину, рассмотрим элементарную горизонтальную полосу толщиной dh и длиной L на глубине h от поверхности воды.

Площадь полосы = L x dh

Теоретическая скорость воды

Следовательно, расход воды через полосу

Где Cd = коэффициент расхода
Интегрируя вышеприведенное уравнение в пределах от 0 до H, мы можем получить общий расход Q.

Окончательный расход через плотину

Треугольная плотина:

Поток через треугольную плотину

Здесь также рассматривается элементарная горизонтальная полоса воды толщиной dh на глубине h от поверхности воды.

Следовательно, площадь полосы


Следовательно, расход через полосу dQ = Cd x площадь полосы x скорость воды.

Интегрируя вышеприведенное уравнение в пределах от 0 до H, мы можем получить общий расход Q.
Следовательно,

Наконец, мы получаем

Трапециевидная плотина:

Поток через плотину Ципполетти или трапециевидную плотину

В плотине Ципполетти обе стороны имеют одинаковый уклон. Таким образом, мы можем разделить трапецию на прямоугольную и треугольную части.
Таким образом, общий расход через трапециевидную плотину Q = расход через прямоугольную плотину + расход через треугольную плотину.

Классификация по форме гребня:

Плотина с острым гребнем

Плотины с широким гребнем:

Плотина с узким гребнем:

Огееобразная плотина:

Классификация основана на концевых сужениях:

Суженный водослив

Гребень сужается в виде выемки, и тогда он похож на прямоугольную плотину. В этом типе происходит потеря напора.

Подавленная плотина

Гребень проходит через весь канал, поэтому потери напора будут незначительными.

• 21 тип плотин в строительстве.
• Топ-5 крупнейших провалов плотин в мире.
• Разрушение плотины в Остине: Одна из крупнейших катастроф в истории США.
• Мосульская плотина в Ираке: Самая опасная плотина в мире.
• 7 различных типов водосбросов.
• Силы, действующие на конструкцию плотины, и расчеты.
• Ламинарный поток и турбулентный поток.