3 Проектирование и расчет водозабора

Подводящий канал принимаем трапецеидального сечения, с уклоном

I =0.0003.Расчет выполняем в соответствии с требованиями п.1.1[2], на пропуск расхода опорожнения водохранилища .Канал располагается на отметке УМО 204 м. В первом слое грунтов- супесь, по таблице1[2] находим, что заложение откосов m=1,5, а коэффициент шероховатости для условий содержаний выше средних таблица 2[7] n=0.0225.Принимаем глубину канала h=1 м, тогда

Для расчета параметров поперечного сечения канала восполбзуемся формулами (4.1) – (4.4), для удобства сведем расчет в таблицу.

bк	h			R	N	C
м	м	м2	м	м			м3/с
2,15	1	3,65	5,756	0,634	0,0225	37,070	29,521	107,8
2,25	1	3,75	5,856	0,640	0,0225	37,131	29,715	111,4
2,35	1	3,85	5,956	0,646	0,0225	37,189	29,901	115,1
2,45	1	3,95	6,056	0,652	0,0225	37,245	30,081	118,8

Таблица 4. Расчет параметров поперечного сечения канала

Для определения расчетной ширины канала по дну, строится график зависимости(рисунок 4), по которому находим, что для расчетного значения ,ширина канала b_к =2,35 м, расчет параметров поперечного сечения канала в таблице 7.

bк	h			R	N	C
м	м	м2	м	м			м3/с
2,35	1	3,85	5,956	0,646	0,0225	37,189	29,901	115,1

Таблица 5. Расчет параметров поперечного сечения канала для b_к =2,35м

Рисунок 4 Зависимость расходной характеристики и ширины подводящего канала водозабора по дну

Рассчитанные размеры канала должны выполнять условие (4.5)

где: V_заил – допустимая скорость на заиление.

V_разм – скорость размыва.

V_факт – фактическая скорость.

Т.к. условие (4.5) выполняется, следовательно размеры подводящего канала водоспуска определены правильно и крепление дна и откосов канала не предусматривается.

3.2Гидравлический расчет водозабора

Целью гидравлического расчёта водозабора является определение числа ниток трубопроводов, диаметра трубы d_т и потерь напора ∑h.

Исходные данные к расчету:

1. Расчётный расход Q_р=1,4м³/с;

2. Материал труб – сталь (∆э=0,2);

3. Длину трубопровода l_тр вычислим по формуле:

323Equation Section (Next)33333\* MERGEFORMAT (.)

По расчетной схеме определяем напор, действующий на водозабор

34334\* MERGEFORMAT (.)

В соответствии со СНиП 2.04.02-84 принимаем 2 нитки трубопровода. Во избежание заиления труб скорость движения воды должна быть не менее 0,7 м/с.

Тогда расчётный расход воды в трубопроводе равен

35335\* MERGEFORMAT (.)

Определяем площадь поперечного сечения трубы ω:

Определяем диаметр трубы d:

Принимаем две нити стальных труб с диаметром d=1100 мм.

Уточним скорость движения воды в трубопроводе:

Минимальный уровень воды в верхнем бьефе, который обеспечит гарантированный забор определится из условия

36336\* MERGEFORMAT (.)

Где - суммарные потери напора в одной нити трубопровода:

37337\* MERGEFORMAT (.)

Потери напора на входе в трубопровод

38338\* MERGEFORMAT (.)

Потери напора на сороудерживающей решетке

39339\* MERGEFORMAT (.)

Потери напора по длине трубопровода

40340\* MERGEFORMAT (.)

Потери напора на затворе (задвижке) установленном в колодце управления

41341\* MERGEFORMAT (.)

Потери напора на выходе из трубопровода

42342\* MERGEFORMAT (.)

Значения коэффициентов сопротивлений принимают по справочно-нормативной литературе.

Тогда

Минимальный уровень воды

Рис. 5