Гидротехнические сооружения. Том I

3. ГРАФИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УРАВНИТЕЛЬНЫХ БАШЕН

i .

о с н о в ы

м е т о д а

п р е с с е д я

В основу метода последовательных построений Пресселя положен г следующие уравнения. 1. Изменение уровня воды в башне за время Д7 Дж = - v-s Д t + <7 А д t . (1) 2. Изменение скорости движения воды в тон неле за время ДZ ДУ = M JL (Х — Ь) (2) где: Дж — в метрах, отсчитывавтся от горизонта воды в водохранилище, вниз со знаком ( ) и вверх со знаком ( — ), V — скорость воды в тоннеле (м/сек), s — площадь поперечного сечения тоннеля в м*, Ö — площадь поперечного сечения башни в м*, ДZ — расчетный промежуток времени в сек., q — расход через турбины в м*\сек. g — ускорение силы тяжести = 9,81 л/сек 3 , L — длина тоннеля в метрах, h — потери иапора в метрах на пути от водо приемника до уравнительной башни. В момент выпадения нагрузки вода движется по тоннелю со скоростью ѵ . Если принять, что за время м а л о г о расчет ного промежутка времени AZ скорость воды сохра няется постоянной ( — допущение метода Прес селя), то за время Д7 через поперечное сечение тоннеля пройдет объем воды W=v-s3t. Взяв достаточно малый промежуток времени Д7, можно достигнуть любой степени точности неза висимо от принятых допущений. При частичном выпадении нагрузки работаю щие турбины продолжают пропускать расход воды q м'/сек В атом случае за время Д7 в башню поступит объем воды равный V-S- Д7 — дД7. При постоянной тощали поперечного сечения башни вода за время Д7 поднимается на высоту ВЫВОД УРАВНЕНИИ 1. Уравнение дж = V ' S M , <7 А» - s - д * + т г м -

При полном выпадении нагрузки q = 0 и ура внение принимает вид . v-s-M Дж = — 2. Уравнение: ö Д« = Д7 ß x ' — h ) . JU В момент выпаденпя нагрузки вода в объеме L-s движется по тоннелю со скоростью ѵ . Живая сила воды в иачале расчетного проме жутка времени m-v" 1 L-s-f V 2 где у —вес 1 м* воды. К концу расчетного промежутка времени ско рость воды в тоннеле равна + . Живая сила в конце расчетного промежутка времени 2 г 2 Т Ѵ \ L-S- у Ѵ \ t ' 2 9 1. Приращение живой силы за время ДZ: L-s-у V 2 L-s-у . V* __ ѵ \— V* " 2 L.s.у. g 2 g 2 2 2. Работа по подъему воды в башне иа высо ту ж равна V 1 V, 2 . s. Д7.у.ж. 3. Работа по преодолению сопротивлений (все гда отрицательна) Ѵ + Ѵ І . , , к— - . s. ДАу.й, где h — потеря напора на длине тоннеля при

средней скорости У +2 + По теореме живых сил: « j — г» 2 2 g

Ѵ + Ѵ , . L.s.q = — - — s. Д t.x —-

. s . az . y H,

» :

откуда при у, — « = Д « имеем

Д« = A At (X — H). LI

Переходя к изложению метода на ряде конкрет ных примеров, следует отметить, что метод дает возможіі )Сть лишь проверить правильность при нятых размеров или, при заданном поперечном сечении башни, найти наивысшее значение горн зонта воды в ней. Выбор основных размеров башни производится пробными подсчетами на основе минимальной стоимости всей системы подводящих сооружений

Дж = • v-sAl

q\t

A

считая, чисто условно, подъем со знаком ( — ) минус.