Гидротехнические сооружения. Том I

Осуществить сопротивление переменной вели чины затруднительно; поэтому при выборе вели чины сопротивления следует ориентироваться или на случай закрытия, или открытия. Чтобы не подвергать оболочку тоннеля излиш нему давлению, рекомендуется величину сопро тивления выбирать, рассчитывая на случай от крытия. Приме р . Определить величину опускания уровня в башне при полном мгновенном увеличе нии мощности, при следующих дан ных: I = 2030 м, s = 19,63 м*, г о = 9,0 м,

с сопротивлением на случай открытия нацишется следующим образом: g g - Щ + ж* + й 0 * (1 + и*) 2 - 0. (42) Принцип графо-аналитпческого решения такого вида уравнения изложен выше; поэтому ограни чимся лишь приведением числового примера. На рис. 349 приведена номограмма, которая позволяет по данным значениям /г 0 * и г 0 * опре-

*« * •

X* = -О, 75

Ѵ о = 72 м*\сек, о) = 3801 л 2 , + = 3,67 л/сек, Ii о = 3,70 м. Вычисляем значения величин, вхо дящих в уравнение (42): Ж и : o g 7 l / " 2 0 3 0 - 1 0 , 6 3 : 3 ' 6 7 1 / 9,81-380,1 = 1 2 ' ° 1 Для начального момента колебания уровня в башне имеем: V — ° > м * — _ 1 > • 'о*- Вычисляем величины, необходимые для построения кривой V (и* + 1 ) 2 — V м * » которые сводим ниже в табличку.

m

Р и с . 350. Расчет баішш с сопротивлением на случай открытия.

делить не только величину опускания уровня в башне, но и величину сопротивления, при кото ром повышение давления как в начале, так и в конце опускания будет равно. На этой номо грамме так же, как и на предыдущей, имеется три характерных зоны. Для значений ж*, попадающих в зону А, имеет место случай, что понижение давления внизу башни в первый момент более сильное, чем в конце опускания, т. е. сопротивление выбрано велико. В зоне В наоборот понижение давления в конце опускания создается более сильное, чем в начале. Для значений ж*, попадающих на кривую ss, имеем понижение давления в начале и конце опускания одинаковой величины. Кроме того, на номограмме имеется зона С, границей которой служит кривая «и. Здесь колебательного движе ния нет, уровень от статического переходит к ди намическому без колебаний. Таким образом, используя номограмму, можно сразу же по данной величине А 0 * определить не обходимое сопротивление, при котором давления как в начале, так и в конце первого периода опускания будут равны. Здесь же находим и величины падения уровня в башне. Сравнивая между собой номограмму для случая закрытия и открытия, замечаем, что величина сопротивления г (і ,-. : , отвечающая условию j /=cons t для начального и конечного момента первого подъема (опускания), должна быть для случая за крытия несколько большей, чем для случая от крытия. Расходимость эта растет с увеличением вели чины трения в тоннеле

ОХ

.V.

К , (1+W*) 2 <м * # о

М*

h 0 Jl +

Щ)*-г 0 и\

+ гН

—1

0,0

0,0

0,75 0 48 0,27 0,12 0,03 0,0

—0,75 —0,47 - 0 , 2 2 —0,01

—0,8 0,04 - ОС 0,16 - 0 , 4 0,36 - 0 , 2 0,04 0,0 1,0

0,012 0,049 0,110 0196 0,306

0,166 0,306

По оси абсцисс откладываем значения ж*, по оси ординат м*. Тангенс угла, составленного горизонталью и касательной к кривой it* = / ' (ж* ) в начальной точке, равен — г * (на черт. а 0 ), что следует из начальных условий движения воды в башне. Дальнейшее построение ясно из рис. 350. Б результате построения находим, что ж* = — 0,745, или, переходя к абсолютной величипе, х т = — 0,745 X 12,0 = — 8,94 м. Таким образом понижение давления как в на чале опускания, так и в конце практически оди наково (— 9,0 м вначале и — 8,94 м в конце). Для сравнения результатов определим величину опу скания уровня по номограмме для А 0 * = 0,306 и г , * = 0,75,