Типы плотин и поток через плотины

  • Прямоугольная плотина:
  • Поток через прямоугольную плотину:
  • Треугольная плотина:
  • Поток через треугольную плотину
  • Трапециевидный водослив:
  • Поток через плотину Ципполетти или трапециевидную плотину.
    • Классификация по форме гребня:
  • Плотина с острым гребнем
  • Плотина с широким гребнем:
  • Узкогребневая плотина:
  • Огееобразная плотина:
    • Классификация по форме сужения концов:
    • Суженная плотина
    • Подавленная плотина
  • 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

  • Плотина с острым гребнем
  • Широкогребневая плотина
  • Узкогребневая плотина
  • Огееобразная плотина
  • 3. Типы плотин в зависимости от воздействия бортов на формирующийся наплыв

  • Плотина с концевым сужением (суженная плотина)
  • Плотина без концевого сужения (подавленная плотина)
  • Классификация по форме отверстия

    Прямоугольная плотина:

  • Это стандартная форма плотины. Верхний край плотины может быть с острым или узким гребнем.
  • Обычно она подходит для больших проточных каналов.
  • 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

    формула теоретической скорости воды

    Следовательно, расход воды через полосу
    Формула расчета расхода через полосу водослива
    Где Cd = коэффициент расхода
    Интегрируя вышеприведенное уравнение в пределах от 0 до H, мы можем получить общий расход Q.

    Формула расчета суммарного расхода через прямоугольную плотину

    Окончательный расход через плотину
    Формула расчета конечного расхода через прямоугольную плотину

    Треугольная плотина:

  • Форма плотины представляет собой обратный треугольник в виде буквы V. Поэтому ее также называют плотиной с V-образным вырезом.
  • Этот тип плотин хорошо подходит для измерения расхода при малых расходах с большей точностью.
  • Треугольная плотина - плотина с V-образной выемкой

    Поток через треугольную плотину

    Расход через треугольную плотину
    Здесь также рассматривается элементарная горизонтальная полоса воды толщиной dh на глубине h от поверхности воды.
    ширина полосы
    Следовательно, площадь полосы
    Расчет площади полосы водослива
    скорость воды формула
    Следовательно, расход через полосу dQ = Cd x площадь полосы x скорость воды.
    расчет расхода через полосу плотины
    Интегрируя вышеприведенное уравнение в пределах от 0 до H, мы можем получить общий расход Q.
    Следовательно,
    общий расход через треугольную плотину формула
    Наконец, мы получаем

    Расчет расхода через треугольную плотину

    Трапециевидная плотина:

  • Трапециевидная плотина также называется плотиной Чипполетти. Она имеет трапециевидную форму и является модификацией прямоугольной плотины с несколько большей пропускной способностью при одинаковой прочности гребня.
  • Боковые стороны наклонены наружу с уклоном 1:4 (горизонталь : вертикаль).
  • Поперечное сечение трапециевидной плотины

    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.
    общий расход через трапециевидную плотину формула

    Классификация по форме гребня:

    Плотина с острым гребнем

  • Гребень плотины очень острый, так что вода будет выплескиваться за гребень.
  • Плита плотины скошена по краям гребня для получения необходимой толщины. Пластина плотины должна быть изготовлена из гладкого металла без ржавчины и зазубрин.
  • Поток через плотину с острым гребнем такой же, как и через прямоугольную плотину.
  • Плотина с острым гребнем

    Плотины с широким гребнем:

  • Они строятся только в прямоугольной форме и подходят для больших потоков.
  • Потери напора в случае плотины с широким гребнем будут небольшими.
  • Плотина с широким гребнем

    Плотина с узким гребнем:

  • Она похожа на прямоугольную плотину с узким гребнем в верхней части.
  • Расход через узкую гребенчатую плотину аналогичен расходу через прямоугольную плотину.
  • Плотина с узким гребнем

    Огееобразная плотина:

  • Как правило, плотины в форме оги предусматриваются для водосброса плотины-накопителя.
  • Гребень огибовидной плотины слегка поднимается и падает в параболическую форму.
  • Расход воды через плотину сферической формы также похож на расход воды через плотину прямоугольной формы.
  • 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.

    Подавленная плотина

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой