1. Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема.

1.1 Выбор места расположения насосной станции.

Осушительные насосные станции могут располагаться перед дамбой или в ее теле. Вопрос о месте строительства насосной станции может быть решен только в результате компоновки здания после подбора основного гидромеханического оборудования и выбора типа здания насосной станции. Поэтому строим продольный разрез подводящего канала с изображением расположения оси насосной станции. Так же изображаем дамбу, размеры которой принимаем исходя из следующих рекомендаций ширина по гребню – 6 м; превышение гребля над максимальным уровнем воды – 0,5м; коэффициент заложения откосов принимаем равным 2 (рис 1.)

1.2. Расчет подводящего канала.

1. Устанавливаем исходные данные.

В качестве расчетного расхода (Q_н.ст.) по графику работы насосной станции принимается максимальный расход из условия:

Q_н.ст.= Q_max = 3Q = 3×1=3 ,м³/с

Коэффициент заложения откосов m=2,0. Коэффициент шероховатости принимаем n = 0,02.

2. Принимаем стандартным ширину канала по дну в зависимости от расхода в нем, используя рекомендации:

при Q_н.ст < 5 м³/с принимаем ширину канала по дну b = 1,5 м.

3. Определяем площадь живого сечения канала:

== 3,75 м² , где

-допустимая скорость на размыв, принимаемая для глины равной 0,8 м/с.

Глубина воды в канале:

h= =м

Далее определяем смоченный периметр:

Затем определяем гидравлический радиус:

R==м.

4. По формуле Шези находим гидравлический уклон канала при заданной

скорости размыва:

С==, где

n- коэффициент шероховатости, n=0,02.

Уклон канала равен:

i_р= = =0,46

5. При найденных параметрах b, m, i, n расчет повторим еще по нескольким расходам, постепенно, уменьшая до заданного минимального, в результате чего определяется глубина и скорость воды в канале. Результаты сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 Гидравлический расчет канала.

h, м	, м	, м2	R, м	С, м/с0,5	V, м/с	Q, м3/с
1	2	3	4	5	6	7
0,1	1,9472	0,17	0,087	33,30	0,219	0,037311
0,2	2,8416	0,63	0,221	38,89	0,4085	0,257365
0,3	3,7360	1,25	0,334	41,65	0,5374	0,671843
0,5	4,6304	2,03	0,438	43,57	0,6435	1,306479
0,75	5,5249	2,97	0,537	45,086	0,7373	2,189798
0,9	6,41935	4,07	0,634	46,343	0,8230	3,349839

По данным таблицы 1.1строим графики h=f(Q) и V=f(Q) (рис. 1.2), по которым определим отметки уровни воды V_max и V_min в подводящем канале. Сверяем расчетные данные и данные по графику. Должно выполняться условие V_max<V_р, и V_min>V_н.з., где V_н.з – допустимая скорость на заиление, которая определяется по формуле:

V_н.з== м/с , где

h_min – минимальная глубина воды в канале при заданном Q_min.

Сверяем данные:

V_max = 1,7 <V_р=0,79 – условие соблюдено;

V_min = 1,25 >V_н.з =0,59 – условие соблюдено.

2. Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования.

2.1 Определение расчетного напора.

В общем случае расчетный напор насоса определяется по формуле:

Н_р=Н_{г ср.}+ h_Т+ Н_св

Н_{г ср}-средневзвешенный геодезический напор определяемый по формуле:

Н_{г ср.}= Н_{max ;}

h _Т – потери на трение:

h_T = h_M +h_ДЛ.

Так как трубопровод еще не заплонирован , поэтому величина потерь напора принимается по рекомендациям ГОСТа h_M =0,5..0,75

Потери по длине трубопровода:

h_дл =i×L_тр. , где

i- удельное сопротивление по длине трубопровода и принимается равным 2,5 м/км;

L_тр. – длина напорного трубопровода, при осушении принимается при осушении принимается равным ширине подошвы дамбы.

Принимаем его равным 20 м.

Н_св –свободный напор на конце трубопровода. При отсутствии Н_св = 0.

Рассчитаем расчетный напор насоса:

h_дл =i×L_тр.= 2,520/1000 = 0,05м.

h_м = 0,5 м;

h_T = h_M +h_ДЛ.=0,5+0,05=0,55 м;

Н_{г ср.}= Н_max= 3,2м;

Н_р = Н_{г ср.}+ h_Т =3,2 + 0,55 =3,75 м.