31
Из формулы расхода водослива вычисляется полный напор потока:
|
|
Q |
|
2 / 3 |
|
1,65 |
|
|
2 3 |
|||
H 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,11м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,42 0.8 2 9,81 |
|
|
|||
|
mв |
|
2g |
|
|
|
||||||
где m= 0,42 – коэффициент расхода водослива.
Находится гидростатический напор:
|
|
|
V |
2 |
1.1 1,165 |
2 |
|
H H |
0 |
|
|
1,11 |
|
|
1,14м |
2g |
2 9,81 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
При скорости потока перед стенкой водослива:
V |
Q |
|
1,65 |
1,165м / с |
|
|
|||
h'' в |
1,1 1,61 0.8 |
|||
|
c |
|
|
|
После этого вычисляется высота водобойной стенки
C hc'' H 1,1 1,61 1,13 0,641м
Расстояние от стенки перепада до водобойной стенки определяется по формуле:
L l1 ln 1.3 0,8 46,368 38,39м
где – опытный коэффициент, равный (0.7—0.8); ln – длина гидравлического прыжка;
l1 – длина падения струи.
Высоту “С” и расстояние “L” округляем до десятой доли целого числа.
32
6.3ФОНТАН
Вландшафтном проектировании применение воды имеет несколько уровней. Вода используется в утилитарных и декоративных устройствах.
Кутилитарным устройствам, наиболее часто применяемым, относятся питьевые фонтанчики, колодцы, плескательные бассейны, рыбные пруды, каналы. Из декоративных устройств следует отметить декоративные струйные фонтаны с объемной структурой и силуэтами фонтанных струй. Огромный эффект имеет подсветка фонтанов, создающая целый фейерверк мгновенных состояние воды и каждый раз все новый сценарий. Грандиозные сооружения таких фонтанов определяют иногда архитектуру центров городов или мест отдыха трудящихся.
Особого внимания заслуживает искусство создания разнообразных композиций водных струй имитирующих цветы, коззинки, гейзеры (рис. 6)
многоступенчатые композиции (рис.7).
а |
|
б |
в |
г |
Рисунок |
6 - |
Композиции водяных струй: а |
– распыляемая; б – |
|
сформированная; в – целая толстая; г – разбрызганная |
|
|||
33
Рисунок 7 - Многоструйные композиции с меняющимися силуэтами
Эффект живописности пространства создается игрой водяных струй отражениями в зеркале бассейна. Основное правило для установления величины фонтанной чаши заключается в том, что расстояние от края чаши до наивысшей водяной струи должно равняться полуторной высоте струи.
Рисунок 8 - Типы фонтанных струй.
34
в=1,5 h
Рисунок 9 - Оптимальные параметры фонтана.
Вода для питания фонтанов подается из водопроводов, прудов, ключей, рек и других источников водоснабжения. Использованная вода часто сбрасывается в водотоки или водоемы. Иногда при больших фонтанах применяется оборот воды.
Для фонтанных трубопроводов применяются стальные и чугунные водопроводные трубы. На трубах ставятся вентели для регулирования расхода воды и высоты струй. Используются цилиндрические, конические и коноидальные насадки из латуни или из бронзы. Иногда делаются и специальные типы насадок для придания струям различных форм.
Гидравлический расчет фонтанов сводится к определению расходов воды, высоты фонтанных струй и их траекторий.
При устройстве фонтанов вода из трубопровода через насадку поступает в атмосферу (рис. 10).
Рисунок 10 - Схема фонтана.
В этом случае общий напор Н, без учета местных потерь напора затрачивается на преодоление сопротивления по длине трубопровода и на высоту поднятия струи:
Н = hдл+hо,
35
где Н – общий напор, м;
hдл – потери напора по длине трубы, м;
hо – высота струи (скоростной напор), м.
Потери напора по длине трубы определяется по формуле
|
|
|
|
|
hдл=ALQ2 |
|
|
|
|
|
где |
|
L – длина трубопровода, м; |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Q - расчетный расход, м3/с; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
А – удельное сопротивление трубы (табл. 1). |
|
|
|||||
|
|
Таблица 1 – Значение удельных сопротивлений А водопроводных труб |
||||||||
|
мм |
|
38 |
50 |
75 |
|
109 |
125 |
150 |
200 |
|
А |
|
41840 |
10340 |
1113 |
|
268 |
82,4 |
31,4 |
6,86 |
|
мм |
|
250 |
300 |
400 |
|
450 |
500 |
600 |
700 |
|
А |
|
2,11 |
0,805 |
0,176 |
|
0,094 |
0,054 |
0,021 |
0,0091 |
Для труб, бывших в употреблении, значение А умножается на 1,17.
Расход воды фонтанной струи
Q н |
2gH |
|
2g AL 2 n 2 1 |
где μ – коэффициент расхода насадок, цилиндрической – 0,82;
конической при углах конусности 5о,13о,45о – соответственно 0,92; 0,945; 0,857; для коноидальных – 0,97;
где ωн – площадь поперечного сечения выходного отверстия насадки,м2;
А – удельное сопротивление трубы; L – длина трубопровода, м.
Скоростной напор у насадки, определяющий высоту струи, равен
ho |
H 2 |
|
|
2gAL 2 |
|||
|
|
||
|
н |
|