1.4. Выбор места водозабора.

Водозабор, в данном курсовом проекте, располагается на правом берегу. Смотри приложение 1.

Глава 2. Выбор и обоснование схемы водоснабжения

2.1. Определение условий забора воды

Для выбора схемы водозабора необходимо в первую очередь классифицировать условия забора воды из поверхностного источника. С этой целью на основании исследования данных задания по мутности, устойчивости берегов и дна, условиям образования шуги, льда и др. факторов, по таблице 12 /I/ определяется характеристика условий забора воды. Общая характеристика должна определяться по наиболее тяжелому виду затруднений в нашем случае: средние:

1. Устойчивые русло и берега с сезонными деформациями +0,3;-0,3 м;

2. Отсутствие внутриводного ледообразования. Ледостав умеренной (0,8м) мощности, устойчивый.

3. Наличие в водоисточнике дрейсены, балянуса, мидий и т.п., водорослей, малое количество загрязнений и сора.

В соответствии с характеристикой условий забора воды и категорией водозабора определяется примерный тип водоприемных устройств по таблице 1 /1/.

2.2. Выбор типа водозабора

Выбор типа водозабора из поверхностного источника осуществляется с учетом поперечного профиля водоисточника в месте устройства водозабора, топографических и гидрологических условий реки.

Учитывая легкие условия забора воды, незначительные глубины в месте расположения водозабора, а, также изучив поперечный профиль реки, к разработке принимается водозабор руслового типа. Конструкция береговых его элементов принимается раздельной. Для повышения его надежности оголовки располагаю в двух створах.

Глава 3. Гидравлический расчёт

Гидравлические расчеты водозаборов всех типов выполняют для определения: размеров водоприемных отверстий и водоочистных сеток, диаметров трубопроводов, размеров других элементов водо­забора в зависимости от их конструкции; потерь напора, отметок уровней воды в отделениях берегового колодца.

Гидравлические расчеты необходимо произвести для двух условий водозабора:

1. для нормальных условий;

2. для аварийных условий.

Для нормальных условий работы водозабора определяются:

• площади водоприемных отверстий, решеток, сеток, диаметры трубопроводов и размеры других элементов водоприемников в зависимости от их конструкции;

• потери напоре, в элементах водозабора, отметки уровней воды в отделениях берегового колодца.

Для аварийных условий определяется:

• потери напора в элементах водозабора;

• отметки уровней воды в отделениях берегового колодца;

• отметка оси насосов.

3.1. Определение расходов воды

Водозаборные сооружения работают 24 часа в сутки.

где - производительность водозабора, м³/сут;

- коэффициент, учитывающий собственные нужды водозаборных и водоочистных сооружений, принимаем .

Q_расч=10000*1,15=11500 м³/сут = 0,133 м³/с = 133 л/с

Определим количество жителей:

где - норма водопотребления на одного жителя, которая принимается в среднем 300л/сут.

N=11500/0,3=38333 чел

3.2. Расчет площади водоприемных отверстий

Водоприемными отверстиями являются входные окна с решетками. Определение площади водоприемного отверстия (брутто) одной секции (м²) производится по формуле:

где - коэффициент, учитывающий засорение отверстий, принимаем ;

- коэффициент, учитывающий стеснение потока воды стержнями решеток, принимаем к₂=2;

- расчетный расход одной секции, м³/с;

- скорость втекания воды в водоприемные отверстия, для руслового водозабора принимаю 0,1 м/с.

Определим расчетный расход одной секции водозабора по формуле:

где - количество секций, шт.

Q_секц=0,133/2=0,07 м³/с = 70л/с

Необходимый расход воды при форсированном режиме рассчитаем по формуле:

где - коэффициент, учитывающий снижение подачи воды при отключении одной секции, принимаем

Q_ф=0,133*0,7/(2-1)=0,093 м³/с = 93 л/с

F=1,25*0,07*2/0,1=1,75 м²

Принимаем в каждой секции по два стандартных окна с размерами 1500*2000 мм.

Глубина реки в месте установки оголовка при принятых размерах его водоприемных окон:

для зимних условий:

Н_и=2,0+0,81+0,7=3,5 м

Для летних условий:

Н_и=2,0+0,35+0,8=3,15 м

где – расчетная толщина льда в месте расположения водозабора, м;

– коэффициент, характеризует плотность льда и глубину его погружения под воду;

– высота расположения водоприемных окон над дном русла, м;

– расстояние между верхней кромкой водоприемных окон и нижней кромкой ледяного покрова, м;

– высота волны, м;

– расстояние между верхней кромкой водоприемных окон и ложбиной волны в источнике, м.

При определении площади решеток коэффициент k_ст - коэффициент, учитывающий стеснение потока воды стержнями решеток определяется по формуле:

k_ст=(а+d)/а

где а - расстояние между стержнями решеток в свету, принимается 5-10 см в труднодоступных отверстиях и 5 см во всех других случаях,

d - толщина стержней, принимается 0,6-1,0 см.

k_ст=(10+1)/10=1,1

Выбор размеров решеток соответственно вычисленной площади производится при конструировании водоприемника в зависимости от глубины реки в месте забора воды. Проходное отверстие окна 1500 * 2000;

F=2,58м²; H=2000мм; H1=2104мм; H2=2334мм;

H=2000мм; h1=60мм; L=1500мм; L1=1500мм; масса 305 кг.