11. Гидравлические расчеты береговых водозаборов. Определение отметок

уровней воды и посадки берегового колодца.

Основной задачей гидравлического расчета – расчетным путем установить

отметки уровней воды в камерах берегового колодца.

Площадь решеток и сеток (брутто) одной секции F определяется из выражения

F = 1,25 q_р К_ст / v_вт,

где 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение отверстий; q_р – расчетный

расход одной секции, м /с; v_вт – скорость втекания в водоприемные отверстия, м/с,

отнесенная к их сечению в свету;

К_ст – коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток

или сеток, принимаемый

для решеток и для сеток,

где - расстояние между стержнями в свету, см; - толщина стержней, см.

Рекомендуемые скорости втекания v_вт для решеток следует принимать в

соответствии с рекомендациями п. 5.94. СНиП. Для плоских сеток v_вт

принимается 0,2–0,4 м/с, для вращающихся – 0,8–1,2 м/с.

В водоприемниках фильтрующего типа площадь водоприемного фильтра

следует определять по формуле (5) при значении коэффициента ,

где - пористость фильтра, принимаемая для гравийно-щебеночных фильтров

0,3-0,5 м.

Потери напора в решетках принимаются h_р = 0,05 м, в сетках– при нормальном

режиме h_с = 0,1 м, при аварийном h_с – 0,15 – 0,20 м.

Перед конструированием элементов водозабора выбираются способы

производства строительных работ, так как они влияют на вид конструкции

и в некоторых случаях на размеры сооружений. Например, в нескальных

грунтах береговые колодцы в большинстве случаев сооружают опускным

способом, что обусловливает включение ножей в их конструкцию.

Конструктивные размеры береговых водоприемников в плане определяются

исходя из обеспечения размещения необходимого оборудования и использования,

водолазов для его ремонта. Высотные размеры зависят от колебания

уровней воды и определяются гидравлическим расчетом.

Глубину заложения берегового водоприемника принимают с таким расчетом,

чтобы он никогда не был подмыт течением реки. Для определения этой глубины

используют данные изысканий о работе реки по подмыву берегов на несколько

километров выше и ниже места водозабора по течению реки. Основание

водоприемника принимают на 0,5 – 1,0 м ниже наибольшей найденной глубины у

берега.

Верх перекрытия колодца водоприемника должен быть на 1 м выше отметки

ВУВ с учетом высоты волны (0,67 Н_в). Над колодцем устраивается павильон из

кирпича или сборных железобетонных элементов.

Необходимая минимальная глубина реки у водоприемных окон должна быть не

менее суммы трех высот: S – забрала; Н_р – окна; Р – порога. Высота забрала

от нижней кромки льда при ЗНУЛ или от отметки ЛНУВ принимается

0,2 – 0,3 м, чтобы исключить возможность вмерзания решеток в ледяной покров

и обеспечить работу входных окон полным сечением. Высота Н_р подбирается

по данным расчета водоприемных отверстий (решеток) и по размерам затворов.

Порог Р необходим для уменьшения захвата донных осадков. Его высота

принимается в зависимости от количества наносов (взвеси) в воде,

производительности водозабора, устойчивости русла, направления придонных

течений и должна быть не менее 0,5 м (от 0,5 до 1,5 м).

Объем воды в каждой секции всасывающего отделения водоприемника должен

быть не менее 30-35-кратного секундного расхода воды, забираемого из секции

(по условию запуска насосов).

Толщина стен и дна колодца определяется при расчете железобетонных

конструкций и может быть принята: стены – 0,4 – 1,0 м; перегородки – 0,2 – 0,3 м;

основание (днище) – 0,8 – 2,0 м.