Os 7 principais métodos de dissipação de energia abaixo de Falls
Leia este artigo para aprender sobre os seguintes sete métodos importantes de dissipação de energia abaixo das quedas, ou seja, (1) Provisão de um colchão de água, (2) parede deflectora, (3) parede Biff, (4) defletor, (5) escalonado Blocos, (6) Pitching com nervuras ou arremesso de celular, e (7) salto hidráulico em glacis em declive.
1. Provisão de um colchão de água:
Quando uma almofada de água é fornecida abaixo da queda, ela serve a dois propósitos.
Eu. Em primeiro lugar, reduz a intensidade do impacto do lençol de água que cai.
ii. Em segundo lugar, dissipa a energia do fluxo.
O amortecimento da água pode ser alcançado com sucesso, fornecendo uma bolsa de água parada ou lagoa abaixo da queda. Para criar uma lagoa ou uma bolsa de água parada, pode-se desejar uma cisterna. Não é nada além de uma depressão no leito de um canal logo abaixo da queda. O comprimento e a profundidade realmente adequados da cisterna não são passíveis de tratamento teórico, mas é uma questão de ampla experiência nos estudos de campo e de modelo.
No entanto, as seguintes fórmulas fornecem uma boa base para o design da cisterna:
2. parede defletor:
É uma obstrução construída através do canal a jusante da queda. Está na forma de uma parede de baixa altura. Ele encabeça a água logo acima dela. Assim, tenta criar uma almofada de água no rio acima. Muitas vezes, quando as condições de fluxo são favoráveis, o salto hidráulico pode ocorrer. Lehavsky forneceu uma fórmula para calcular as dimensões de uma poça de alagamento e peitoril (Fig. 19.17).
3. parede do Biff:
É uma parede final da cisterna. É uma parede vertical com uma projeção horizontal que se estende na cisterna (Fig. 19.18).
Devido à projeção, o fluxo de água retorna à cisterna. Isso cria uma obstrução à água em movimento rápido no outono. Como resultado, a energia do fluxo é dissipada.
4. Defletor:
É uma parede curta construída no final de um pátio a jusante (Fig. 19.19).
Esta parede final desvia o fluxo de alta velocidade da água. Devido à deflexão, a velocidade do fluxo na direção do movimento é reduzida. Dispositivos de rugosidade criam resistência ao atrito ao fluxo e reduzem a velocidade. Alguns dispositivos são mencionados abaixo.
5. Blocos escalonados:
Eles não são nada além de blocos retangulares ou cubos geralmente feitos de concreto. Eles estão dispostos de maneira escalonada no avental horizontal a jusante (Fig. 19.20). Eles desviam o fluxo de alta velocidade em uma direção lateral. Ele fornece uma obstrução ao fluxo a jusante de alta velocidade e a energia do fluxo é efetivamente dissipada. Eles são muito comumente usados abaixo das quedas para dissipar a energia em combinação com uma cisterna.
6. Arremessamento com nervuras ou arremesso de celular:
Sua construção é baseada no princípio de que o perímetro úmido bruto reduz a velocidade do fluxo apreciavelmente devido ao aumento da resistência ao atrito. Para tornar mais áspera, o lançamento do perímetro molhado pode ser fornecido com um tijolo na extremidade e o próximo tijolo na extremidade. Este tipo de lançamento é fornecido no lado a jusante da queda (Fig. 19.21). Este dispositivo é encontrado para ser barato e dissipa a energia de forma eficaz.
7. Salto Hidráulico em Glacis Flutuantes:
O salto hidráulico ou onda estacionária é considerado o meio mais eficaz de dissipar energia e reduzir a velocidade hipercrítica à velocidade normal no canal a jusante de uma queda. Para garantir a formação do salto hidráulico, é essencial que a profundidade de água d / s flua com velocidade subcrítica deve ter a seguinte relação com a profundidade hipercrítica do fluxo na ponta da glacis.
Negligenciando a resistência de atrito da glacis e usando valores de q e H L e curvas de Blench dadas na Fig. 19.9 a energia do fluxo abaixo da onda estacionária (Ef 2 ) pode ser calculada.
uma. Dimensões de uma cisterna para glacis retos:
O nível da cisterna pode então ser obtido subtraindo 1, 25 dx de d / s FSL ou 1, 25 Ef 2 do d / s TEL.
Caso o nível da superfície natural seja menor que o nível da cisterna, determinado acima da superfície natural, deve ser adotado como nível de cisterna.
Verificou-se que a energia não é completamente dissipada no salto hidráulico e, portanto, é necessário fornecer um comprimento suficiente de cisterna para evitar danos no leito e nas margens de um canal. No caso de queda da calota sem plataforma do defletor, um comprimento de cisterna igual a 5 Ef 2 é considerado suficiente para um bom leito de barro e 6 Ef 2 para solos erodíveis e arenosos.
A cisterna deve ser unida ao leito projetado d / s com uma inclinação de 1 em 5.
b. Dimensões de uma cisterna para o glacis com a parede do defletor no final:
Referindo-se à Fig. 19.15, as dimensões de uma plataforma deflectora e de uma parede deflectora podem ser determinadas a partir das seguintes relações:
Altura da parede deflectora, h b = d c - d 2
onde d c (profundidade crítica) = (q / g) 1/3
d 2 pode ser calculado usando a Fig. 19.11 com valores conhecidos de H L e D C.
Espessura da parede do defletor = 2/3 h b
Comprimento da plataforma do defletor = 5, 25 h b
A plataforma do defletor deve unir o dedo do pé do glacis com um raio igual à profundidade da água acima da crista e à parede do defletor com raio R = 2/3 h
O comprimento da cisterna - 5 d x
onde d é a profundidade conjugada ou seqüente após o salto hidráulico.
A cisterna deve ser deprimida abaixo do nível da cama d / s em 0, 1 (d / s profundidade FS), com um mínimo de 15 cm para distribuidores e menores e 30 cm para canais principais e canais de ramificação.
