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, нанеся на продольный профиль трассы подводящего канала (строится только участок ее, прилегающий к водоприемнику) максимальный (рис 1.1 ) и минимальный уровни, необходимо показать на нем дамбу, размеры которой приняты исходя из следующих рекомендаций: ширина по гребню – 6м; превышение гребня над максимальным уровнем – 0,5м; заложение откосов m =1,5.

Ось насосной станции предварительно расположим в точке пересечения сухого откоса с поверхности земли.

1.2 Расчет подводящего канала

1. Устанавливаем исходные данные.

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

Q_н.ст.= Q_max = 4Q = 4×0,9=3,6м³/с

Коэффициент заложения откосов m=1,5. 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 = 1,0м.

Размывающая скорость =0,9м/с

3. Определяем площадь живого сечения канала:

=м².

Глубина воды в канале: h=

h=м.

Далее определяем смоченный периметр:

м.

Затем определим гидравлический радиус: R=

R=м.

4. Допустимая скорость на размыв для суглинка легкого V_р=0,9 м/с.

5. Из формулы Шези определим уклон канала: i_р=, где С=,

где n- коэффициент шероховатости, n=0,02.

C=;

i_р=.

Фактическую скорость определим по формуле Шези: V=C

V=47,0=0,86 м/с.

Расход воды в канале определим по формуле: Q=V×

6. 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 табл.1.1.

Таблица 1.1 Гидравлический расчет канала

h, м	, м	, м2	R, м	С, м/с0,5	V, м/с	Q, м3/с
0,30	2,08	0,44	0,21	38,52	0,39	0,17
0,60	3,16	1,14	0,36	42,18	0,57	0,65
0,90	4,24	2,12	0,50	44,52	0,70	1,49
1,20	5,33	3,36	0,63	46,31	0,82	2,76
1,50	6,41	4,88	0,76	47,77	0,93	4,54

По данным табл. 1.1 строим 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. Должно выполняться условие V_max<V_р, но V_min>V_н.з., где V_н.з – допустимая скорость на заиление, которая определяется по формуле:

V_н.з=,

где, h_min – минимальная глубина воды в канале при заданном Q_min.

V_н.з = м/с.

V_max=0,86 м/с <V_р=0,90 м/с, а также V_min=0,62 м/с >V_н.з.=0,45 м/с свидетельствуют о том что условие выполняется!!

2 Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования