39. Типы бесплотинных водозаборов.
Основные типы водозаборов:
1. Одноголовый не регулированный водозабор – простейший тип бесплотинного водозабора, в который поступление воды в канаву происходит по схеме деления тока. Начальный участок МК быстро заиляется наносами. При размывных грунтах голова водозабора подвержена смещению. На основании опытных данных получены зависимости для определения ширины зоны отбора по дну Вд и по поверхности воды Вп: Bд=1,4·(Кзаб+0,27)·вк; Bп=0,7·(Кзаб+0,25)·вк, где Кзаб – коэффициент водозабора; вк – ширина отводящего канала.
2. Многоголовной нерегулируемый водозабор. Такой водозабор можно рассматривать как систему, состоящую из параллельно подключенных к МК нескольких одноголовы водозаборов. Расстояние между головами в многоголовых водозабора принимают 0,5-1,5км. В зависимости от уклона реки.
3. Одноголовый регулируемый водозабор. Такие водозаборы называют шюзованными т.к. в них используют шлюз-регулятор, при помощи которого осуществляют изменения подаваемых в МК расходов. Используют 2 схемы расположения шлюзов-регуляторов – на берегу реки у уреза воды и в некотором удалении реки.
4. Многоголовной водозабор с централизованным управлением. Такой водозабор рекомендуется применять на участках рек с неустойчивыми размываемыми берегами и блуждающим руслом. Многоголовной водозабор с централизованным управлением состоит из нескольких каналов прокопов, шлюза-регулятора, удаленного от реки, и примыкающего к нему промывного канала.
5. Шпорные водозаборы. Низкие уровни воды в реке при небольших расходах в ней значительно ослабляют работу бесплотинных водозаборов. В отдельные периоды становится вообще невозможной подача воды в канал расчетного расхода. В таких случаях переходят к водозаборам шпорного типа, являющимся своего рода переходной ступенью к платинным водозаборам.
40. Расчеты бесплотинных водозаборов.
Основными сооружениями бесплотинных водозаборов являются каналы, поэтому большую долю расчетов этих водозаборов составляют гидравлические расчеты каналов. Поперечное сечение каналов применяют трапецеидальным, заложение откосов назначают в зависимости от грунтов. Ширину по дну принимают в зависимости от производства работ или назначения каналов. Коэфф. шероховатости = 0,03 и более. При расчете каналов имеются особенности в зависимости от вида каналов. Q=cω(Ri)1/2
а) Каналы-прокопы. Глубина воды в этих каналах ограничена и не превышает 2,5-3м. Если принять в устойчивом русле отношение ширины канала по дну к глубине воды равным 10 и неразмывающую скорость 1,0-1,1 м/с, то расход в одном канале-прокопе будет около 100 м3/с.
б) Промывные каналы. Они работают периодически. Глубина воды в них может быть принята повышенной, при этом не допускается подтопление устья со стороны реки. Скорость в промывных каналов прин. из условия транспортирования наносов.
в) Каналы-прокопы, используемые в качестве отстойников. Ширину этих каналов по дну назначают с учетом возможности передвижения земснарядов на плаву, или же с учетом возможной гидравлической промывки отстойников-каналов.
г) Особенности гидравлического и фильтрационного расчета шлюзов-регуляторов. Их гидравлический расчет осуществляется по схеме водослива с широким порогам при подтопленном истечением. Если вода переливается через шандорную стенку, то расчет ведут по схеме истечения через водослив с тонкой стенкой. Фильтрационный расчет выполняют по следующим методам: ЛКФ, построение гидродинамической сетке, метод фрагментов.
д) Статические расчеты. Т.к. в бесплотинных водозаборах большую часть сооружений выполняют из грунта, статические расчеты их сводятся к определению устойчивости откосов каналов. В шлюзах-регуляторах статическими расчетами определяют толщину флютбета, устойчивость устоев как подпорных стенок и устойчивость быков при одностороннем и лобовом действии на них силы гидростатического давления воды.