Гидравлический расчет водозабора
Водозаборное сооружение рассчитывают на пропуск расчетного максимального суточного расхода воды в соответствии с режимом работы насосной станции I подъема; при этом учитывают расход воды, требующийся на собственные нужды водопровода, м3/с.
; м3/с (1)
где 
— коэффициент, учитывающий собственные нужды водопровода, принимают = 1,09… 1,1 (9… 10 %), при оборотном водоснабжении = 1.06; Т — время работы насосной станции I подъема, ч. Рекомендуется равномерная круглосуточная работа, то есть 
=24 ч, так как при остановке насосов самотечные трубы заиляются быстрее.
Расход водозабора в примере принимаем qводоз = 0,3 м3/с, qрасч. водоз = 0,15 м3/с, т.к. принято 2 секции водозабора.
Расчет входных водоприемных отверстий. Площадь брутто (м2), то есть площадь отверстий, закрытых решетками:
, м2 (2)
Fбр = 1,25 ∙ 
∙1,3 = 1,2 м2
где 
— скорость входа м/с; при средних и тяжелых условиях забора воды принимают 
=0,3...0,1 м/с, а с учетом рыбозащиты =0,25 м/с; К — коэффициент, учитывающий стеснение входа стержнями решеток [2];
K=(a + c)/a, (3)
К = (30+10)/30 =1,3
где а — расстояние между стержнями в свету, мм; с — диаметр или размер
(толщина) стержней, мм. Обычно принимают a = 30...50 мм, с = 6... 12 мм.
Для фильтрующего водоприемника (см. рис., 2.в, г) с учетом рыбозащиты
принимают K=2.
|
|
|
Скорость протекания воды в порах фильтра (м 
/с) должна быть меньше критической скорости 
плавания защищаемой молоди рыб, имеющей длину тела l м), то есть:
Скорость входа (м /с) в фильтрующий водоприемник может быть назначена из условия скорости движения воды в реке 
:
/3...4, м/с (4)
0,51/3 = 1,2 м
где - 
минимальная скорость реки.
По полученной площади Fбр по табл.1 подбирают решетки, представляющие собой металлическую раму (из уголков и швеллеров) с металлическими вертикальными стержнями.
Таблица 1. - Съемные сороудерживающие решетки
| Размеры водоприемного окна, мм | Основные размеры решетки | ||||||
| Н | Н1 | Н2 | h | h1 | L | L1 | |
| 400x600 | 840 | 700 | 600 | 50 | 40 | 500 | 400 |
| 600x800 | 1040 | 900 | 800 | 50 | 40 | 700 | 600 |
| 800x1000 | 1255 | 1130 | 1000 | 65 | 50 | 930 | 800 |
| 1000x1200 | 1620 | 1320 | 1200 | 80 | 50 | 1100 | 1080 |
| 1200x1400 | 1820 | 1520 | 1400 | 80 | 50 | 1300 | 1280 |
| 1260x2000 | 2600 | 2200 | 1986 | 120 | 60 | 1424 | 1404 |
| 1250x2500 | 3100 | 2700 | 2486 | 120 | 60 | 1424 | 1404 |
|
|
Рисунок 3. - Сороудерживающая решетка
Размеры входных отверстий с учетом закрытия их решетками можно определить по геометрическим формулам. Если отверстия круглые, то диаметр воронок (м)
|
|
|
; м (5)
Dвор = 
=1,2 м
где n – число входных воронок, n = 1
Водоприемники, которые находятся в русле реки и подвержены воздействию течения, защищают от подмыва обтекающим потоком воды, для чего основание оголовка заглубляют и крепят дно камнем или плитами.
Гидравлический расчет самотечных труб
Самотечные трубы чаше всего предусматривают стальные, так как этот участок водозабора должен иметь повышенную степень надежности, и укладывают не менее чем в две лини.
Гидравлический расчет ведут для двух основных случаев: при уровне низких вод (УНВ), когда работают две линии одновременно, и при уровне высоких вод (УВВ), то есть в паводок, когда работает одна линия. Такой режим работы обеспечивает наименьшее заиление самотечных труб.
В любом случае пропуск расчетного расхода должен быть обеспечен при скоростях, не допускающих заиления труб.
Диаметры самотечных труб определяют при УНВ согласно СНиП 2.04.02—84, 
=0,7...1,5 м/с (большие скорости принимают для больших расходов и большой мутности), но не менее скорости течения реки. Площадь (м 
) поперечного сечения самотечных труб:
|
|
|
; м2 (6)
Fсам.тр. = 0,3/2∙1 = 0,15 м2
где n — число самотечных труб n = 2; 
— скорость воды в самотечных трубах при УНВ, м /с (таб. 2); d 
— диаметр самотечных труб, м.
dсам.тр. = 
; м (7)
dсам.тр. = 
= 0,4 м
Таблица 2. - Скорости движения воды в самотечных водоводах
| Длина водовода, м | Скорости движения воды, м/с, в водозаборах категории | |
| I | 11 и III | |
| 300-500 | 0,7-1,0 | 1,0-1,5 |
| 500-800 | 1,0-1,4 | 1,5-1,9 |
| Более 800 | 1,5 | 2 |
Принимают стандартные диаметры труб, округляя полученные расчетом в меньшую сторону.
По принятому стандартному диаметру уточняют скорость
; 1 м/с >0,51 м/с (8)
; м/с (9)
= 0,3/2∙0,15 = 1 м/с
Затем проверяют скорость в паводок при пропуске полного расхода q 
по одной линии при:
; 2 м/с > 1,1 м/с (10)
; м/с (11)
м/с
Условия незаиляемости выполняются, следовательно диаметр самотечной трубы подобран верно. Самотечные трубы принимаем стальные.
Кроме того, рекомендуют проверять самотечные трубы на незаиляемость при принятых диаметрах труб, полученных скоростях и показателе мутности воды в реке по эмпирической формуле А. С. Образовского:
|
|
|
; 1,01 кг/м3 ≤ 38 кг/м3 (12)
ρ ≤ 0,11 (1 – 0,005/0,07 ∙1)4,3 ∙ (13/ 9,81 ∙ 0,005∙ 0,4) = 38 кг/м3
где 
— мутность речной воды, кг/м , 
— средневзвешенная гидравлическая крупность, м/с; u — скорость выпадения частиц взвеси; u= 0,07∙ ; , м/с ( — коэффициент, зависящий от материала труб); — скорость движения воды в самотечной трубе, м/с ; g — ускорение свободного падения, м/с ; d — диаметр трубы, м.
Если это неравенство соблюдается, то скорость движения воды в трубе обеспечивает незаиляемость самотечных труб. Проверку проводят для случая работы при УВВ.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 2250; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!