1. No category

VSŠ 2008/2009
vaje pri predmetu VODNE ZGRADBE
3. VAJA: PREPUSTI 3A. Iztok iz jezera Spodnja slika prikazuje ureditev iztoka iz jezera. Izračunaj in nariši zvezo Q(H) in določi merodajni presek za podane vrednosti kote H. Prepust je okrogla betonska cev premera 0.8 m in dolžine 40 m s koeficientom hrapavosti je 0.022, koeficient vtoka v cev μv pa znaša 0.55. Preliv širine B ima koeficient preliva m = 0.45. Kota vtoka v cev je ‐0.90 m, iztoka iz cevi pa ‐2.15 m. Iztok ni nikoli potopljen. Komentiraj rezultate. Enačbe: Q p = m ⋅ 2g ⋅ B ⋅ hp
3/ 2
Qv = μ v ⋅ S ⋅ 2 ghv
... popoln preliv ... iztok iz posode (vtok v cev) Za tok v cevi uporabi energijsko enačbo (linijske izgube – Manningova enačba; lokalne izgube na vtoku – enačba iztoka iz posode). H
(m)
hp
(m)
Qp
(m3/s)
Qv
(m3/s)
hv
(m)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
i
hc
(m)
Qc
(m3/s)
Q
(m3/s)
VSŠ 2008/2009
vaje pri predmetu VODNE ZGRADBE
3B. Tipi toka Določi tip toka pri toku skozi škatlast prepust dimenzij L×B×H = 9.5×B×B m pri pretokih 1 m3/s (Hsp = 0.35m), 2.5 m3/s (Hsp = 0.70m) in 25 m3/s (Hsp = 2.80m). Manningov koeficient hrapavosti znaša 0.025. Pri določanju normalne globine v prepustu si pomagaj s spodnjo preglednico, ki velja za pravokotno cev. Q* = Q/Q(h=B/2)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.24
0.28
0.32
0.36
0.40
0.45
0.50
0.000
0.007
0.022
0.043
0.068
0.096
0.127
0.161
0.197
0.236
0.275
0.360
0.449
0.543
0.640
0.740
0.868
1.000
Q * = Q /Q (h=B/2)
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
Q*
h/B
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
h/B
ii
VSŠ 2008/2009
vaje pri predmetu VODNE ZGRADBE
3C. Račun toka skozi prepust Prepust je okrogla cev premera D = 0.5B in dolžine 30 m s koeficientom hrapavosti n = 0.022. Kota dna spodnjega konca cevi zsp znaša 0.20 m, na zgornjem koncu zzg pa 0.50 m. Kota gladine spodaj znaša 0.40 m, zgoraj pa 2.20 m. Koeficient vtoka v cev μv je pri danem razmerju višine vode proti višini cevi enak 0.50, če pa teče polna cev je koeficient izgub na vtoku ξvt enak 0.30. Dotočno hitrost vode pri izračunu zanemari. Določi: i. pretok skozi prepust, ii. pretok skozi prepust, če cev spodaj spustimo za 20 cm, iii. pretok skozi prepust, če cev spodaj dvignemo za 20 cm, iv. pretok skozi prepust, če cev zgoraj spustimo za 20 cm. Razloži, katere od teh sprememb in zakaj vplivajo na prevodnost prepusta. 3D. Dimenzioniranje prepusta Škatlast prepust je potrebno dimenzionirati tako, da bo v njem vseskozi normalni tok pri pretoku
(3×B) m3/s (kota spodnje vode Hsp = 0.93m). Pri določanju višine prepusta upoštevaj varnostno
nadvišanje 0.5m oz. v2/2g. Dolžina prepusta je 10m, kota dna spodaj 0.00m, zgoraj pa 0.05m.
Manningov koeficient trenja je enak 0.020, koeficient izgub na vtoku ξvt znaša 0.5, na iztoku ξizt
pa 1.
iii