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 = 3Q = 3×2,5=7,5м³/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 = 3,0м.

Размывающая скорость =1,м/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 среднего V_р=1 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=49,22=0,97 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
0,00	3	0	0	0	0	0
0,44	4,58	1,61	0,35	42	0,56	0,9
0,88	6,17	3,8	0,62	46,19	0,81	3,08
1,32	7,75	6,57	0,85	48,67	1,	6,57
1,75	9,3	9,84	1,06	50,49	1,16	11,41

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=0,98 м/с <V_р=1,1 м/с, а также V_min=0,89 м/с >V_н.з.=0,55 м/с свидетельствуют о том что условие выполняется!!

2 Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования