2. Розрахунок підвідного каналу та аванкамери

Визначаємо глибину води в каналі за формулою Гіршкона

, м

де h – глибина води в каналі,м

А – коефіцієнт витрати каналу, який знаходиться в межах

А= 0,75 – 0,85

– максимальна витрата води, яка за завданням дорівнює =1600 м3/год=4,44 м3/с

Визначаємо площу основного перерізу каналу за формулою:

, м2

де – швидкість руху води в каналі, при якій не розмивається та не наноситься грунт, м/с

Вибираємо значення m та n в залежності від типу ґрунту. Оскільки тип ґрунту – глина m= 1,5, а коефіцієнт n= 0,0225

Визначаємо ширину каналу по дну

, м

м

З умов механізації роботи приймаємо ширину каналу рівній ширині ковша екскаватора 1,5 м.

Проводимо уточнюючий розрахунок

, м2

м2

Розраховуємо змочений периметр

, м

Розраховуємо гідравлічний радіус

, м

Розраховуємо коефіцієнт Шизі

Розраховуємо витрату води в каналі

I - нахил каналу, який визначається по формулі

Подальший розрахунок проводимо аналогічно в табличній формі

Таблиця 2.1 – Розрахунок витрат води в каналі

h ́,	w,	X,	R,	C,	Q,
0,2	0,36	2,22	0,16	32,82	0,16
0,4	0,84	2,94	0,29	36,06	0,53
0,6	1,44	3,66	0,39	38,04	1,12
0,8	2,16	4,38	0,49	39,50	1,95
1,0	3,00	5,11	0,59	40,68	3,05
1,2	3,96	5,83	0,68	41,67	4,44

По даним таблиці будуємо графік

Розраховуємо аванкамеру

Аванкамера сполучає підвідний канал з водоприймачем, забезпечує прийом води до всіх водоприймальних отворів (рис.2.2)

Рис.2. 2 – Схема для розрахунку аванкамери

1 – підвідний канал

2 – аванкамера

3 – напірний водоприймач

4 – сміттєутримуюча решітка

5 – всмоктуючий трубопровід

Довжина аванкамери визначається за ф ормулою

L1 - підвідна розширена частина аванкамери

L2 - частина аванкамери зі зворотним ухилом

де - ступінь розширення,

Ширина водоприймальної споруди, яка визначається за формулою

де – середнє значення водоприймальної споруди, яка визначається по формулі

Lb – відносна довжина водозабору, що визначається від ступеню розширення і від ухилу, при іср=0,1 .

Визначаємо виходячи із виразу

3. Визначення розрахункових витрат та напору насоса

Для визначення розрахункового напору Нр та розрахункової витрати Qр будуємо графік водо подачі.

Розрахункова витрата знаходиться по формулі

де np – кількість працюючих насосів.

В будівлі насосної станції передбачається встановлення додаткового резервного насосу. Розрахунковий напір насоса визначають як суму середньозваженої геодезичної висоти підйому та втрат напору в споруді насосної станції від джерела до приймача.

Визначається по формулі :

де - середньозважена геодезична висоти підйому,м

hтp – сума втрат напору по довжині трубопроводу,м

Розрахунковий напір в трубопроводі повинен враховувати коливання рівнів води у верхньому та нижньому б’єфі та забезпечувати роботу насоса при максимальних коефіцієнтах корисної дії протягом періоду роботи насосної станції.

Відмітка дна у водоприймачі знаходиться по формулі:

де – максимальна відмітка рівня води у водоприймачі

по завданню,

= - максимальна відмітка води в каналі, м

Визначаємо рівень води на кожний період.

де - відносна глибина води в каналі, яка знаходиться за

графіком 2.1

Знаючи рівні води у джерелі та водоприймачі по періодам будуємо графік коливань води (рис3.2).

Визначаємо геодезичну висоту підйому в напружений період.

За знайденими висотами визначаємо середньозважений геодезичний напір.

де – тривалість кожного періоду (кількість днів у місяці ).

Визначаємо втрати напору по довжині трубопроводу

де – довжина трубопроводу, м