- •Министерство образования республики беларусь
- •1.0. Проектирование водопропускных сооружений
- •1.1. Гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала
- •1.2. Проектирование и расчет шахтно-башенного водосброса
- •1.2.1. Пример проектирования и расчета шахтно-башенного водосброса
- •1.2.1.1 Гидравлический расчет подводящего канала
- •1.2.1.2 Гидравлический расчет отводящего канала
- •Коэффициент сопротивления на выходе из трубопровода
- •6.2.1.3 Проектирование и расчет водоспуска
- •6.2.1.4 Проектирование и расчет водосброса
- •6.3. Проектирование и расчет ковшового водосброса
- •6.3.1. Пример расчета ковшового водосброса
- •6.3.2. Статический расчет ковшового водосброса
- •Получим
- •Коэффициент устойчивости
- •6.4. Проектирование и расчет берегового открытого водосброса
- •6.4.1. Пример расчета берегового открытого водосброса
- •6.4.1.1. Гидравлический расчет подводящего канала
- •6.4.1.2. Проектирование и расчет водосброса
- •6.3 Статический расчет водосброса
- •6.4. Проектирование водозаборного сооружения
- •6.5. Проектирование водоспускного сооружения
- •Литература
- •Методические указания
6.4. Проектирование водозаборного сооружения
Входную
часть устанавливают на отметке УМО за
пределами верхового откоса грунтовой
плотины или врезают в откос и закрепляют
его железобетонными откосными плитами.
При небольших расходах и напорах до 5м
водозабор выполняют из металлической
трубы, укладывая ее с небольшим уклоном,
.
Расход регулируется водопроводной
задвижкой, которую располагают в конце
трубы в смотровом колодце. Для
предупреждения повышенной фильтрации
вдоль трубы через 3...5м устраивают
поперечные диафрагмы из металла или
бетона высотой не менее двух диаметров
труб. Трубы обмазывают битумом, укладывают
на подготовку, сверху и с боков засыпают
глиной или суглинком с тщательным
уплотнением. При больших напорах 5...8м
трубы водозабора делают из бетона или
железобетона. Поперечное сечение труб
может быть круглое или прямоугольное,
а число параллельно расположенных труб
(ниток) до 3...5. Трубы укладывают на слой
бетона толщиной до 30...50см.
Подводящий
канал принимаем трапецеидального
сечения, с уклоном
=0.0003.
Расчет выполняем в соответствии с
требованиями п.6.1., на пропуск расхода
водозабора
=4,2м3/с.
Канал располагается на отметке УМО
154,40м в первом слое грунтов - супеси, по
таблице 11 находим, что заложение откосов
=1,5,
а коэффициент шероховатости для средних
условий содержания (см. таблица 12)
=0,025.
Принимаем глубину канала
=1,4м,
тогда
![]()
Результаты вычислений приводятся в таблице 17.
Таблица 17. Расчет параметров водоподводящего канала водоспуска
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
1,4 |
3,22 |
5,25 |
0,61 |
36,8 |
28,7 |
93 |
|
0,6 |
- |
3,78 |
5,65 |
0,67 |
37,4 |
30,6 |
116 |
|
1,0 |
- |
4,34 |
6,05 |
0,72 |
37,8 |
32,1 |
139 |
|
1,5 |
- |
5,04 |
6,55 |
0,77 |
38,3 |
33,6 |
169 |
|
2,0 |
- |
5,74 |
7,05 |
0,81 |
38,6 |
34,7 |
199 |
|
2,5 |
- |
6,44 |
7,55 |
0,85 |
38,9 |
35,7 |
231 |
|
2,8 |
- |
6,86 |
7,85 |
0,87 |
39,9 |
37,2 |
255 |
По
графику 29 находим, что для расчетного
значения
=243,
ширина канала
=2,66м,
с округлением принимаем
=2,7м.
Фактическая скорость воды в канале
м/с
м/с
м/с
Условие 6.3 выполняется, следовательно размеры подводящего канала водоспуска определены правильно и крепление дна и откосов канала не предусматривается.

Рисунок 29. Рисунок 18. Зависимость расходной характеристики и ширины подводящего канала водозабора по дну

Рисунок 30. Схема к гидравлическому расчету водозабора
Из расчетной схемы (см. рисунок 30) аналитическим путем определяем длину трубы водозабора
По
расчетной схеме определяем напор,
действующий на водозабор
.
Количество
нитей и их диаметр назначаем из условия,
что-бы расчетная скорость воды в трубах
была в пределах
=1,5…2,0м/с.
Назначаем три нити, тогда расход одной
нити составит 1,4м3/с.
Площадь
живого сечения одной нити
![]()
Диаметр
трубопровода одной нити определится
из условия
м
Принимаем
ближайший стандартный диаметр труб
=1,0м,
тогда фактическая скорость движения
воды в трубе составит
![]()
Фактическая скорость не превышает допустимого значения, следовательно назначаем три нити труб водозабора с диметром 1,0м.
Минимальный уровень воды в верхнем бьефе, который обеспечит гарантированный забор определится из условия
![]()
где
-
суммарные потери напора в одной нити
трубопровода:
![]()
Потери напора на входе в трубопровод
![]()
Потери напора на сороудерживающей решетке
![]()
Потери напора по длине трубопровода
![]()
Потери напора на затворе (задвижке) установленном в колодце управления
![]()
Потери напора на выходе из трубопровода
![]()
Значения
коэффициентов сопротивлений
принимают по справочно-нормативной
литературе.
Тогда
![]()
Минимальный
уровень воды
![]()
