- •Кафедра водоснабжения
- •Водозаборные сооружения из поверхностных источников Учебно-методическое пособие для курсового и дипломного проектирования
- •Введение
- •1. Расчетно-конструктивная часть
- •1.1 Выбор места расположения и типа водозаборных сооружений, их компоновки и конструктивных форм
- •Гидравлический расчет элементов водозабора
- •1.3 Расчет водоприемных отверстий
- •1.4 Расчет плоских и вращающихся сеток
- •1.5 Подбор водоприемника (оголовка)
- •1.6 Расчет самотечных и всасывающих трубопроводов
- •1.7 Выбор способа и расчет системы промыва элементов
- •1.8 Определение габаритных размеров берегового колодца
- •1.9 Подбор насосно-силового оборудования
- •Расчет вспомогательного оборудования
- •1.11 Расчет сооружений на сдвиг, опрокидывание и всплывание
- •1.12 Мероприятия по защите водоприемных устройств от шуги и обмерзания
- •1.13 Мероприятия по укреплению берега и дна реки
- •1.14 Рыбозащитные устройства водозаборных сооружений
- •1.15 Зоны санитарной охраны
- •2. Список литературы
1.6 Расчет самотечных и всасывающих трубопроводов
Диаметры самотечных и всасывающих трубопроводов определяют по расчетному расходу при нормальном режиме работы водозабора и скорости движения воды в трубах определяется по формуле (16):
м, (16)
где - расчетный расход одной секции;
- допустимая расчетная скорость в трубопроводе (1табл. 2.2, 2.3).
Скорости в самотечных трубах должны быть проверены:
а) на незаиляемость транспортируемых по трубе диаметром D (м) мелкими наносами в количестве (кг/м3), имеющими средневзвешенную гидравлическую крупность (м/с). (табл. 9):
, м/с, (17)
где ;
с - коэффициент Шези.
Незаиливающую скорость можно также определить по формуле (18):
(18)
где = 8g/c2 - коэффициент гидравлического трения.
Для частиц взвеси крупностью d = 1 мм с гидравлической крупностью
= 0,094 м/с значения следующие:
D, мм |
200 |
400 |
600 |
800 |
1200 |
1600 |
2000 |
, м/с |
0,75 |
0,87 |
0,96 |
1,02 |
1,12 |
1,19 |
1,25 |
б) на подвижность попадающих в водовод влекомых наносов крупностью мм:
, м/с (19)
1.7 Выбор способа и расчет системы промыва элементов
Хотя скорость в самотечных водоводах назначают больше незаиливающей, полностью исключить осаждение взвеси невозможно, поэтому предусматривается промыв трубопроводов.
Для обеспечения требуемой промывной скорости необходимы расходы (), превышающие нормальную работу самотечной линии. Для ряжевых фильтрующих водоприемниковдля фильтров с приемом воды снизу вверхдля отверстий, расположенных в вертикальной плоскости и огражденных сороудерживающими решеткамидля фильтрующих рыбозаградительных кассет, установленных в вертикальной плоскостиПромывка самотечной линии может быть прямой – при движении промывной воды от оголовка к колодцу, обратной – движение промывной воды от колодца к оголовку и импульсной.
Для прямой промывки необходимо увеличить скорость движения воды в промывочных трубах уменьшением на время промывки число работающих самотечных линий. При выключении одной из двух линий и заборе того же количества воды, которое забиралось до промывки, но через 1 самотечную линию, скорость промыва в трубе увеличивается в 2 раза; при выключении одной из трех самотечных труб скорости в двух промывочных трубопроводах увеличивается в 1,5 раза. При прямой промывке на время закрытия одной из линий между водоисточником и береговым колодцем создается определенный перепад уровней воды. Затем задвижка этой линии быстро открывается, и вода по ней с большей скоростью устремляется в береговой колодец, вынося из него все отложения, которые затем удаляются гидроэлеватором. Такой способ промывки осуществляется при больших уровнях водоисточника.
При обратной промывке самотечные линии соединяются промывными линиями с напорными трубопроводами НС I. Линии 350 ÷ 600 мм и более 600 мм промываются водовоздушным или импульсным способом. Для этого в колодце на выходе из самотечной линии устанавливают герметически закрывающийся затвор. Перед ним подключают к линии напорную колонну высотой 6 ÷ 8 м и диаметром в 1,5 ÷ 3 раза больше диаметра промывной линии. Вверху в колонне с помощью патрубка подключают вакуум насос для создания в ней разряжения. Если в самотечной линии в период промывки закрыть затвор и создать в напорной колонне вакуум, вода поднимется в ней в соответствии степени разряжения уровня. При срыве вакуума в колонне находящаяся в ней вода устремляется в самотечную линию и образовавшимся током промывает отверстия оголовка. Промыв повторяют несколько раз и осуществляют в период низкого уровня воды в источнике. При расходах воды на промывку более 5%применяют обратную водовоздушную промывку или импульсную, сжатым воздухом.