4.3. Бөгетсіз сағалық су торабының басты ғимараттары

Басты реттегіш ғимараттың конструкциясын мыналарға байланысты таңдайды: гидрологиялық жағдайлары мен өзеннен әкететін өтімділіктің салыстырмалы шамаларына; өзендегі су деңгейінің тербелу аралығына; ғимаратты пайдалану жағдайына; құрылыстың жергілікті жағдайына; жағалаудың орнықтылығына; арнасының қайта жасақталу және қатты ағындар режимінің сипатына.

Өзендегі су деңгейінің құламалылығына байланысты реттегішті ашық, жабық және диафрагма типтерінде жобалайды. Реттегіштің табалдырығы олардың әртүрлі аралықтарына бірдей, сондай-ақ әртүрлі белгілерде болуы мүмкін.

Табалдырықтың белгісін су аз кезде су алуды қамтамасыз ететін жағдайда белгілейді, бірақ өзен түбінің немесе су әкелетін арнаның орташа белгісінен төмен болмауы шарт.

Басты реттегіштің алдындағы ағын жыдламдығын 0.8-1.5 м/с аралығында қабылдайды.

Қазынды – тұндырғышты көп басты сағада орталық басқару бойынша бас реттегіштің әрбір қазынды үшін өзінше тесіктері болады. Ол тұтынушыларға бір немесе бернеше каналдан су беруге мүмкіндік жасайды. Мұндай реттегіште екі қабатты конструкция болады – жоғарғы қабаттың тесігінен су қазындыдан бас каналға өтеді, ал төменгі қабаттың тесігінен – су түптік шайғыштарға, онан әрі су алу орнынан төмен, өзенге тасталады.

Таулы өзендерден су алу коэффициенті 0.7 – ге дейін болғанда, басты реттегіштің конструкциясы бөгетті сағаға өтпелі баспалдақ болғаны дұрыс. Оның ерекшелігі су қабылдағышқа табалдырық және шпорлар кешендері арқылы түптік тосқындардың түсуіне тиімді қорғау, сондай-ақ су беруді тұрақтандыруды қамтамасыз ететін қондырғыларды қорғау.

4.4. Бөгетсіз сағалық су тораптарының есептеулері

Бөгетсіз сағалық су тораптарын жобалағанда олардың гидравликалық, сүзгілік және статистикалық есептеулер арқылы оның негізгі ғимараттарының параметрлеріне есептік негіздеулер жүргізеді.

Сағалық реттегіштердің гидравликалық және сүзгілік есептеулері желідегі реттегіштердің есептеулеріне ұқсас. Гидравликалық есептеулермен су өткізгіш құрылымдардың өлшемдерін белгілейді: есептік өтімділікті алуға кепілдік беретін су қабьлдағыштың алдының енін; бьефтердің қабысу жағдайларын анықтайды; конструкцияларды және суұрғыштың өлшемдерін анықтайды; ғимараттардың биіктік өлшемдерін белгілейді. Сүзгілік есептеулермен ғимарат негізінің топырағының сүзгілік орнықтылығын тексереді. Ғимараттың жер асты контурына түсетін сүзгілік қысымды белгілейді. Қажет жағдайда оның өлшемдері мен конструкцияларын анықтайды.

Ғимараттың орнықтылығы мен беріктілігінің статистикалық есептеулерін жүргізу үшін СНиП [19,20] бойынша анықталатын, оған әсер етушілер туралы барлық мәліметтер болуы керек.

Канал-қазындылардың гидравликалық есептеулері олардың көлденең қималарының өлшемдері мен түбінің еңістігін анықтайды. Шаюшы каналды бас каналдардан қалыпты және тасқынды өтімділіктерді өткізуімен есептейді. Мұндайда каналдың берілген өткізушілік қабілеті ғана емес, тосқындарды тасымалдауға қажетті жылдамдықты да қамтамасыз етуге ұмтылу керек. Қажет жағдайда қазынды-тұндырғыштардың беткейлерін қаптау қарастырылады.

Тұндырғыш ретінде пайдаланылатын қазындылар есебін, оларды тосқындардан тазалаудың қабылданған әдісіне байланысты жүргізеді.

Каналдардың статистикалық есептеулері олардың беткейлерінің орнықтылығын анықтайды. Реттегіштерді орнықтылық пен беріктікке есептегенде, тіреуіш қабырғалардың, бағандардың, қызметтік және көлік жүретін көпірлердің төсеніштерінің, тақта, флюбет, бекіткіштер және басқалардың қажетті өлшемдерін белгілейді [10,34-97 бет].

Реттегіштің су қабылдау алдындағы қажетті енін, алынатын өтімділікке сәйкес өзен мен бас каналдағы су деңгейлерінің асып түсуін ескере отыра анықтайды. Оларды анықтау үшін бас канал Н₁=f(t) мен алынатын өтімділіктерді H₂=f(t) ескере отыра өзеннің саға жақтауындағы деңгей режимдерінің графиктерін біріктіреді (сурет 3.4).

Сурет 11.4.Сағалау жақтауындағы канал (1) мен өзен (2) су деңгейлерінің режимдерінің біріккен графиктері

H₂=f(t) графигін Н₁=f(t) тұрмыстық жағдайы үшін өзен графигі және Q₁=f(H₁) өтімділік қисығы, сондай-ақ сол кезеңдердегі каналдың гидрографы мен өзен өтімділіктерінен Q_1t су алу өтімділігін Q_{су алу t} бірітіндеп алу жолымен құрылған өтімділік қисығы негізінде тұрғызады. Біріккен графиктен (сурет 3.4) саға жұмысының алмағайып моменттерді таңдайды – деңгейлері аз құламалы Z₁, Z₂, Z₃ abcd нүктелері және сәйкес алынатын өтімділіктер үшін Q_{су алу1}, Q_{су алу2}, Q_{су алу3}. Кең табалдырықты сумен бастырылған суағардан өтетін өтімділік формуласы бойынша су қабылдағыштың алдының енін есептейміз:

Q=mbσ_n ; (11.6)

мұнда m - өтімділік коэффициенті жылдамдық коэффициентіне байланысты, кесте YI-29. [16] бойынша анықталады, жылдамдық коэффициенті болғанда m=0.34-ке тең; B – суағар табалдырығының ені, - су басу коэффициенті, мәнін YI-24 [16] бойынша қабылдайды; H₀ – жақындау жылдамдығын ескере отыра, су қабылдағыш алдындағы судың тереңдігі;

Н₀ = Н + ; (11.7)

мұнда Н – каналдағы су тереңдігі; қималары бойынша ағын жылдамдығының біркелкі таралмау коэффициенті; V₀ - ағынның тесікке жақындау жылдамдығы: V₀= ; (11.8)

Су қабылдағыш алдының енінің табылған ең жоғары мәнін онан әрі жобалауға пайдаланады. Бұл ең жоғары өтімділікті алуды қамтамасыз етуі тиіс. Саға алдындағы үлесті өтімділігінен 1.5-2 есе аз қабылдайды. Ірі ғимараттардың тесіктерін СНиП 2.06.01-86-ға сәйкес қабылданған мөлшерлермен аралықтарға (үшеуден кем емес) бөледі.

Бьефтердің қабысу есептеуін ең төменгі су алуда өзендегі (сурет 3.4-тегі С-нүктесі) ең жоғарғы деңгейлер үшін жүргізеді. Ғимарат (бас реттегіш) қалқан астынан су ағу режимінде жұмыс істейді. Қалқанның көтерілу биіктігін іріктеу әдісімен формула арқылы анықтайды [14]:

Q= ; (11.9)

мұнда - өтімділік коэффициенті, кез келген автореттегіштермен байланыстырып таңдалады, алдын ала есептеулер үшін 0.8-0.85 аралығында қабылданады; а – қалқанның көтерілу биіктігі; Е - ағып шығатын судың тігінен сығылу коэффициенті, алдын ала есептеулер үшін 0.63-ке тең деп қабылданады.

Гидравликалық сипаттамалар есептеулері «Гидравликалық есептеулер бойынша анықтамада» келтірілген ұсыныстар бойынша жүргізіледі [16].

Реттегіш қабырғасының биіктігін ғимараттың күрделілік класына сәйкес (СНиП 2.06.01-86) ең жоғарғы деңгей үшін артығымен қабылдайды.

Өзен ағысында көп мөлшерде түптік тосқындар болғанда, су торабы құрамындағы су қабылдағыштың тесіктерін олардан қорғау үшін арнайы ғимараттар мен конструкциялар қарастырылуы тиіс: М.В.Потаповтың ағын бағыттағыш жүйелері; түптік тосқын реттегіш табалдырықтар; экрандайтын қабырғалар; су тұтқыш шпорлар және басқалар [1].

Бөгетсіз сағаларды топтастырудың мүмкін болар нұсқалары [10,17]-да келтірілген.