2. Проектирование и расчет водозабора

Водозаборные сооружения должно обеспечивать забор и подачу воды требуемого качества и количества в сроки, предусмотренные графиком водопотребления. В состав водозаборного сооружения входят водоподводящий и водоотводящий каналы и собственно водозаборное сооружение.

1. Проектирование и расчет водоподводящего и водоподводящего каналов.

Принимаем поперечное сечение каналов трапецеидальным.

Исходные данные:

1. Расчетный расход Qвод=1,5 м³/с

2. Коэффициент заложения откосов, принимаемый по таблице 1 [2] m=1,5

3. Продольный уклон канала принимаем i=0,0003

4. Коэффициент шероховатости русла n=0,0225

5. Допускаемая скорость на размыв V_разм.=0,6м/с (супесь)

Гидравлический расчёт заключается в определении параметров поперечного сечения канала: ширины по дну и глубины заполнения канала.

Гидравлический расчет каналов ведем по методу Агроскина:

; (3.1)

где: m_o = 2-m =2-1,5 = 2,106м

м³/с

По таблице приложения 2 [4] определяем = 0,58

Находим ; по приложению берём

Назначаем стандартную ширину по дну канала b = 1 м. и произведём перерасчёт h:

По = 1,724 и m=1.5 находим = 1,905

Рассчитанные размеры канала должны выполнять условие:

(3.2)

где: V_заил – допустимая скорость на заиление:

V_заил = =0,33∙ 1,5^0.2 = 0,358 м/с

V_разм – скорость размыва:

V_разм = =0,53∙ 1,5^0,1 = 0,55 м/с

м/с (3.3)

0,358 ˂ 0,51 ˂ 0,55

Условие выполняется, значит размеры определены правильно, канал не размывается и крепление откосов не требуется.

Рис. 3.1.1. К гидравлическому расчету водоотводящего канала.

.

2. Гидравлический расчет водозабора

В Курсовом проекте принимается водозабор по типу напорной трубы с затворами на выходной части. Транзитная часть водозабора представлена стальными трубами, уложенными на бетонную подготовку мощностью 150 мм. Для снижения контактной фильтрации предусматриваются Ж/Б диафрагмы. Гашение кинетической энергии потока на выходе осуществляется с помощью водобойного колодца глубиной 0,5 м.

Исходные данные:

1. Расчетный расход =1,5 м³/с

2. Материал труб – сталь

3. Количество нитей труб – 2

4. Длина нитки труб l_t:

= + h + 0,3 = 123,7 + 1 + 0,5 =125,2 м

l_t = b_гр + ( - )(m1+ m₂)+3

l_t = 10 + (127,14 – 125,2)∙ 1,94+3 = 22,70 м.

Рисунок 3.2.1 . Схема к статическому расчету устойчивости шахты водосброса

1 – водоподводящий канал,

2 – сороудерживающая решетка,

3 – стальной трубопровод,

4 – дисковый затвор,

5 – водопроводящий канал,

6 – водобойный колодец,

7 – водоотводящий канал.

– экономическая скорость, равная 1 м/с.

Определяем площадь поперечного сечения трубы:

0,75

Определяем диаметр трубы (транзитной части):

R=0,49 =2R =0,98

Уточняем =904 мм --мм

Принимаем к расчету трубы с = 0,904 м.( R=0,45; =1,7 м/с)

Суммарные потери напора водной нити трубопровода:

(3.4)

где: _вх= 0,5 по приложению 2 [4];

_реш = 0,3 по приложению 2 [4];

_зат. = 0,2 по приложению 2 [4];

_вых = 1 по приложению 2 [4];

∑=0,5+0,3++1

∑=0,5+0,3++1=2,61 м

h=2,61=0,18 м

Минимальный уровень воды:УНБ=УМО+h=123,7+1,5=125,2 м.

УВБ_min=УНБ+∑h=125,2+0,18=125,28 м.