- •3.2. Построение графика подачи насосной станции, определение количества рабочих и резервных насосов и их расчетной подачи.
- •3.3. Расчет отводящего канала.
- •3.4. Определение средневзвешенного геодезического напора насоса
- •3.5. Определение экономически наивыгоднейшего диаметра напорного водовода
- •3.6. Определение расчетного напора насоса
- •3.7. Подбор насоса
- •3.8. Построение графика совместной работы насосов и водоводов.
- •3.9. Подбор электродвигателей к насосам
- •3.10. Трубопроводная арматура
- •3.11. Подбор грузоподъемного оборудования
- •3.12. Определение отметки оси насоса
- •3.13. Выбор типа и определение основных размеров здания насосной станции
- •3.13.1. Определение основных размеров здания насосной станции наземного типа
- •3.13.2. Определение основных размеров здания насосных станций камерного типа с горизонтальными насосами типа д, к, цнс
- •3.13.3. Определение основных размеров здания насосных станций камерного типа при установке насосов типа в, о, оп с вертикальным валом
- •3.13.4. Здания насосных станций блочного типа с вертикальными насосами в, о, оп
- •3.14. Подбор вспомогательного гидромеханического оборудования
- •3.15. Выбор типа и определение основных размеров водозаборного сооружения
- •3.15.1. Береговое раздельное водозаборное сооружение камерного типа
- •3.15.2 Береговые совмещенные водозаборные сооружения
- •3.16. Выбор типа и гидравлический расчёт водовыпускных сооружений
- •3.16.1. Сифонные водовыпускные сооружения
- •Прямоточные водовыпускные сооружения с механическими запорными устройствами
- •Водовыпускные сооружения с переливными стенками
- •З) Плавный поворот трубы
- •И) Колено
- •К) Мерные сопла типа Вентури
- •Л) Всасывающий клапан
- •М) Сетка на входе в трубу
- •Н) Тройник косой
3.3. Расчет отводящего канала.
Канал рассчитывается на максимальную подачу воды по формулам равномерного движения. Его проектируют в земляном русле трапецеидального поперечного сечения.
Определяем максимальную глубину воды в канале по формуле А. Гиршкана:
3.6
Затем по таблицам 3.4, 3.5, 3.6 для заданных грунтов трассы назначают заложение откосов m и допускаемую неразмывающую среднюю скорость Vнр.
Таблица 3.4
Допускаемые неразмывающие скорости Vнр
потока для песчаных грунтов
Песчаные грунты при среднем диаметре частиц, dср, мм |
Допускаемые скорости Vнр (м/с) при глубине потока h (м) |
|||
0,5 |
1 |
3 |
5 |
|
0,25 |
0,37 |
0,39 |
0,41 |
0,45 |
0,37 |
0,38 |
0,41 |
0,46 |
0,48 |
0,50 |
0,41 |
0,44 |
0,50 |
0,52 |
0,75 |
0,47 |
0,51 |
0,57 |
0,59 |
1,00 |
0,51 |
0,55 |
0,62 |
0,65 |
2,00 |
0,64 |
0,70 |
0,79 |
0,83 |
3,00 |
0,73 |
0,80 |
0,91 |
0,96 |
Таблица 3.5
Допускаемые неразмывающие скорости Vнр
потока для глинистых грунтов
Глинистые грунты при расчетном удельном сцеплении С, кгс/см2 |
Допускаемые неразмывающие средние скорости Vнр (м/с) при глубине потока h (м) |
|||
0,5 |
1 |
3 |
5 |
|
0,01 |
0,44 |
0,48 |
0,55 |
0,58 |
0,02 |
0,52 |
0,57 |
0,65 |
0,69 |
0,03 |
0,59 |
0,64 |
0,74 |
0,78 |
0,04 |
0,65 |
0,71 |
0,81 |
0,86 |
0,05 |
0,71 |
0,77 |
0,89 |
0,98 |
0,075 |
0,83 |
0,91 |
1,04 |
1,10 |
Таблица 3.6
Заложение откосов каналов m
Наименование грунтов, слагающих русло канала |
Заложение откосов каналов |
|
подводных |
надводных |
|
Глина, суглинок твердый |
1,0 – 1,5 |
0,5 – 1 |
Песок мелкий |
1,5 – 2,5 |
2,0 |
Песок пылеватый |
3,0 – 3,5 |
2,5 |
Площадь живого сечения канала определяем по формуле:
3.7
При глубине hмакс определяют ширину канала по дну b:
3.8
Полученное значение b округляют до ближайшего стандартного значения, увязывая это с условиями производства работ.
Рекомендуемый ряд значений bст следующий: 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 4,5; 5,0; 6,0 и далее через один метр.
При принятом стандартном значении bст уточняем глубину воды в канале:
3.9
Отношение ширины по дну каналов трапецеидальной формы к глубине их наполнения следует принимать в зависимости от коэффициента заложения откосов m в пределах:
-
m
1,0
0,8 3,0
1,5
0,6 3,1
2,0
0,5 3,4
2,5
0,4 3,8
Для коэффициентов заложения откосов более 2,5 это отношение следует определять по расчету или по данным аналогов.
Вычисляем смоченный периметр сечения по формуле:
3.10
Гидравлический радиус R определяем по формуле:
3.11
Приняв для глинистых и песчаных грунтов коэффициент шероховатости n = 0,0225, определяем коэффициент Шези С:
3.12
где при R 1
при R > 1
Далее определяем уклон канала i:
3.13
Для определения глубины канала при любых расходах строим график наполнения канала h = f(Q), для этого задаются 5-6 значениями h и по формуле Шези определяют расход:
3.14
Расчет ведут в табличной форме.
Таблица 3.7
h |
|
|
|
|
|
|
Q=V |
м |
м2 |
м |
м |
м/с2,5 |
|
м/с |
м3/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
h1 |
|
|
|
|
|
|
Q1 |
h2 |
|
|
|
|
|
|
Q2 |
h3 |
|
|
|
|
|
|
Q3 |
h4 |
|
|
|
|
|
|
Q4 |
h5 |
|
|
|
|
|
|
Q5 |
h6 |
|
|
|
|
|
|
Q6 |
По данным таблицы на миллиметровке строим график h = f(Q) (рис. 3.2), по которому определяем минимальные и максимальные глубины воды в канале.
Строительная глубина канала Нстр равна:
Нстр = hмакс + h 3.15
где h – превышение берм над уровнем воды в канале (табл. 3.8), рис. 3.3.
Таблица 3.8
Превышения гребней дамб и бровок берм канала
без облицовки и с грунтово-пленочным экраном
Расход воды в канале, Qмакс, м3/с |
h, м |
До 1 Св. 1 до 10 Св. 10 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 100 |
0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 |
При расходе воды в канале свыше 100 м3/с превышение гребней дамб должно определяться в соответствии со СНиП 2.06.05-84.
Рис. 3.3. Поперечное сечение канала
РИиии