3.4. Водосбросные сооружения

3.4.1. Насосная станция

Пример организации плавучей насосной станции, обеспечивающей постоянную высоту сливаемого слоя при перепадах уровня воды в отстойнике, представлен на рис. 3.5.

Рис. 7.4. Схема плавучей насосной станции: 1-насос; 2-вакуум-насос; 3-понтон; 4-шаровой шарнир

3.4.2. Шандорные колодцы

Осветленная вода забирается плавучей насосной станцией или самотеком сбрасывается с гидроотвала. Чаще всего сброс осветленной воды с гидроотвала производится через шандорные колодцы (рис. 3.6 и 3.7), которые обычно устраиваются четырехугольными на свайном или ряжевом основании. Они могут быть одно-, двух- или трехсекционными в зависимости от объема воды, который требуется сбросить через колодец. Ширина колодца обычно равна 1 м, длина, в зависимости от числа секций, 1, 2 или 3 м. Производительность шандорного колодца зависит от его рабочей длины, высоты переливающегося слоя и определяется гидравлическим расчетом. Высота переливающегося слоя во избежание сброса мелких частиц породы с гидроотвала должна быть не более 0,1...0,15 м.

Рис. 7.5. Односекционный шандорный колодец

Рис. 7.6. Двухсекционный шандорный колодец

По мере повышения слоя намыва шандоры наращиваются. В некоторых случаях сечение колодцев принимается треугольным. Вода из колодцев отводится по сбросной трубе и отводящей канаве.

Число одновременно работающих водосбросных колодцев (для сброса осветленной воды из пруда-отстойника при ее положительном балансе в системе оборотного водоснабжения)

, (7.11)

где К_пв - коэффициент потерь воды (0,80... 0,85); Q_к - расход воды, пропускаемой водосливом колодца, м³/с.

, (3.55)

где m_р - коэффициент расхода, равный 0,3...0,55 (в среднем 0,42); b_с - ширина водосливной части колодца (суммарная) м; h_т - напор воды над осью водосливной трубы, м (h_т = 0,2-1 м).

Ширину водосливной части колодца определяют, исходя из конструктивных размеров колодцев. Размеры односекционного колодца 10001000 мм, двухсекционного 10002440 мм. Например, в односекционных имеется не более 2 щелей по 700 мм, в двухсекционных - по 4 щели шириной 800 мм.

3.4.3. Трубный слив

Кроме шандорного колодца при небольших объемах гидроотвала можно использовать трубный слив.

Диаметр водосбросной трубы прудов-отстойников (рис. 3.8) можно определить по следующим формулам:

(7.13)

или

, (7.14)

где _тр - площадь поперечного сечения водосбросной трубы, м²;  - коэффициент расхода при истечении в атмосферу

, (7.15)

где l_тр - длина водосбросной трубы, м (определяется в зависимости от параметров водоудерживающей плотины, причем выступающие концы трубы должны составлять 1,2-2 м от откоса в верхней части плотины и от нижней кромки – в нижней части плотины); _р - коэффициент расхода. Значения _р для металлических труб прини­мают по табл. 7.3.

Рис. 3.8. Трубный слив

Таблица 7.3

Значения коэффициента _р в зависимости от диаметра трубы

Трубы	Значения р для труб диаметром, мм:
	200	250	300	400	500
Новые	0,0258	0,239	0,0225	0,0205	0,0190
Средней изношенности и загрязненные	0,0333	0,0309	0,0281	0,0264	0,0240

Найденный диаметр трубы округляют до стандартного в боль­шую сторону.

В проектной документации в масштабе отображают в плане и продольном разрезе гидроотвал и пруд-отстойник с проставлением всех размеров, а также параметры ГТС и водосбросных сооружений. Указывают мероприятия по предохранению природных водных источников от загрязнения и очистке технологической воды при ее положительном балансе в системе оборотного водоснабжения (станции коагулирования, экраны, плавучие водозаборные сооружения и др.), а также мероприятия по технологическому водоснабжению средств гидромеханизации. На плане и разрезе обозначают положение гидроотвала и пруда-отстойника на начало и конец их эксплуатации.

Пример отображения гидроотвала и пруда-отстойника приведен на рис. 3.9.

Контрольные вопросы и задания.

1. Что такое гидроотвал?

2. Что такое пруд-отстойник?

3. Дать определение гидравлической крупности грунтовых частиц.

4. Дать определение геометрической крупности грунтовых частиц.

5. Дать определение коэффициенту фильтрации грунтов.

6. Классификация гидроотвалов.

7. Перечислить способы намыва гидроотвалов.

8. Перечислить формы гидроотвалов на местности.

9. Строение гидроотвала.

10. От чего зависит объем гидроотвала?

11. Структура водного баланса системы оборотного водоснабжения.

12. Способы очистки технологической воды.

13. Водосбросные сооружения на отстойниках.

14. Чем отличается гидравлическая крупность от скорости осаждения грунтовых частиц в отстойнике?

15. Как определить скорость воды в отстойнике?

16. Элементы грунтовой плотины.

17. Параметры грунтовой плотины.

18. Порядок построения поперечного сечения плотины.

19. От чего зависят углы откосов грунтовых плотин?

20. Что такое заложение откоса?

21. Дать определение депрессионной кривой.

22. Мероприятия по снижению фильтрации через тело и основание грунтовой плотины.

23. От чего зависит уклон намытого гидроотвала?

24. От чего зависит коэффициент разрыхления намытого гидроотвала?

25. Как определяется минимально необходимая длина отстойника?

26. Требования к параметрам слива воды из отстойника.

27. Особенности расчета устойчивости откосов грунтовой плотины.

Рис. 3.9. Пример отображения гидроотвала и пруда-отстойника