7 Проектирование водовыпускного сооружения

Водовыпускные сооружения мелиоративных насосных станций предназначены для соединения напорных трубопроводов с водоприемником.

7.1 Выбор типа водовыпуска

Наиболее часто применяют два типа водовыпускного сооружения: прямоточные с механическими запорными устройствами и сифонные.

Принимаем прямоточный тип водовыпуска.

7.2 Расчёт водовыпуска прямоточного типа.

1. определяем диаметр напорного трубопровода на вsходе.

D_вых=1,2* D_эк.=1,92м

2. скорость воды на выходе

V_вых=

3. минимальное заглубление верха трубы под минимальный уровень воды в отводящем канале

V_вых=м

4. запас превышения стенок над наивысшим уровнем- а=0,3 м

5. высота порога Р=0,3м

6. максимальное заглубление верха трубы под максимальный уровень воды в канале

=0,39+0,4=0,79

7. длину колодца примем L_к =

, где

Т.о. К=5,8 для наклонного порога.

L_к =0,79*5,8=4,58.

8.длина переходной части и крепления:

l_кр+l_пер = 4∙h_к^max = 4∙1,05= 4,2 м.

9. ширину одной камеры определяем по формуле:

B_к=Д_вых+2b=1,92+2*0.3=2,52

10. толщина бычка принимаем 0,6 м, длина его-0,7* L_к=3,02м, толщина подпорных стенок: торцевой-0,7м, боковых-0,5м, толщина днища колодца-0,9м,

11. сопряжение бассейна и канала осуществляется воронкой с центральным углом конусности 30-40⁰. Длина переходного участка определится:

L_пер=м

12. для предотвращения обратного тока воды по напорному трубопроводу в его конце ставят клапан «хлопушка с противовесом»

Рис. 7.1. Сифонный водовыпуск

8 Технико-экономические расчеты

8.1 Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной станции

Смета составляется по укрупненным показателям, которыми являются 1 кВт установленной мощности и 1м³/с поднятой воды.

Количество установленной мощности определим по формуле:

N_уст = N_дв∙n_дв,

где, N_дв – номинальная мощность электродвигателя по паспорту;

n_дв – количество электродвигателей.

N_уст = 400∙4 = 1600 кВт

Общая стоимость здания, гидромеханического и силового оборудования определяется как С_i∙N_уст. Стоимость напорного трубопровода определяется в зависимости от суммарной длины всех ниток напорного трубопровода L_нт и С₅ – стоимость 1 м трубы. Расчеты сводим в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 Смета капитальных вложений

№ п.п.	Наименование сооружений и оборудования	Единица измерений	Количество единиц	Стоимость,тыс. руб.
				Единицы	Общая
1	Здания насосной станции с водозабором	кВт	1600	0,091	145,6
2	Гидромеханическое оборудование	кВт	1600	0,031	49,6
3	Силовое электротехническое оборудование	кВт	1600	0,025	40
4	Водовыпускное сооружение	м3/с	3,0	3,46	10,38
5	Напорный трубопровод	м	1050	0,26	273,00
Итого					518,58
Накладные расходы и плановое накопление 25% от итого					129,65
Всего по смете					648,23

8.2 Смета на эксплуатационные расходы

Эксплуатационные издержки включают в себя содержание штата, затраты на электроэнергию, амортизационные отчисления на ремонт и восстановление сооружений и оборудования и прочие мелкие затраты. Затраты на содержание штата приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2 Затраты на содержание штата

№ п.п.	Наименование должности	Количество едениц	Зарплата в месяц , руб.	Количество оплачиваемых месяцев	Сумма зарплаты, руб.
1	Инженер-гидротехник	1	170	4	680
2	Дежурный электрик	4	100	4	1600
Итого					2280
Начисления на зарплату 4% от итого					91,2
Всего по смете					К = 2371,2

Для определения стоимости затраченной электроэнергии необходимо выполнить водоэнергетический расчет по насосной станции и определить количество потребляемой электроэнергии. При этом объединяются в один период те месяцы и декады, где насосная станция подает один и тот же расход при одинаковом геометрическом напоре.

Число часов в период определяется по формуле:

Т_раб = Т_сут∙t,

где t – заданное число часов работы в сутки.

Напор насоса в данный период определяется по зависимости:

Н = Н_г +∑h_t.

Потребляемая мощность определяется по формуле:

N = , кВт.

Количество потребляемой электроэнергии определяется по зависимости:

Э = N∙Т_раб, кВт∙ч,

а количество поднятой воды:

W = 0,0036∙Q∙Т_раб, млн. м³.

Расчеты приводим в таблице 8.3

Таблица 8.3 Водоэнергетический расчет

Даты периодов	Расходы на период Q, м3/с	Геаметрический напор в периоде Нг,м.	Число суток в периоде Тсут	Число часов работы в периоде Траб	Напор насосов Н, м.	Потребляемая мощность N, кВт	Количество потребляемой электроэнергии Э, кВт	Количество поднятой воды W, млн м3	Количество тонно-метров поднятой воды WH , млн. м3
01.05.-31.05	1	28,08	31	496	30,78	397,31	197065,8	1,786	54,973
01.06-30.06	2	28,83	30	480	31,53	813,97	390705,6	3,456	108,968
01.07-31.07	3	29,5	31	496	32,2	1246,90	618462,4	5,357	172,495
01.08-31.07	2	28,83	31	496	31,53	813,97	403729,1	3,571	112,594
Итого				1968			1609962,9	14,170	449,030

По значениям результатов таблицы 8.3 составим смету на эксплуатационные расходы. Результаты расчетов сведем в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 Смета ежегодных эксплуатационных расходов

№ п.п.	Статья расхода	Отчисления производят от суммы	Процент отчислений	Сумма ежегодных затрат, тыс.руб
1	Содержание штата	2,37		2,37
2	Стоимость электроэнергии			48,30
3	Амартизационные отчисления на:
	сооружения	155,98	5%	7,80
	напорный трубопровод	273,00	11%	30,03
	гидромеханическое оборудование	49,60	16%	7,94
	силовое оборудование	40,00	10%	4,00
4	Стоимость смазочных и обтирочных материалов	48,30	0,05%	2,41
5	Прочие сборы	648,23	2,50%	16,21
Итого				119,06
Общецеховые расходы 15 % от итого				17,86
Всего по смете				136,92