1. Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъёма

1. Выбор места расположения насосной станции

В зависимости от расположения насосной станции по отношению к реке может быть совмещенной с берегом, раздельной или располагаться за дамбой.

Для определения типа компоновки и места расположения насосной станции необходимо в достаточно крупном масштабе построить про­дольный профиль по трассе напорного трубопровода, нанести на него максимальный и минимальный уровни воды в реке и ось насосной станции.

Совмещенный тип применяется при колебании уровней в реке более 6 м. В этом случае ось насосной станции располагается на урезе максимального уровня.

Раздельный тип применяется при колебании уровней в реке менее 6 м. Ось насосной станции располагается в том месте, где линия продолжения минимального уровня воды в реке или канале дос­тигнет глубины 6 м от поверхности земли, при условии, что расстояние от максимального уреза до оси насосной станции будет не менее 50 метров. Если расстояние от максимального уреза до оси насосной станции будет менее 50 метров, то применять раздельный тип запрещается и насосная станция располагается совместно с берегом.

В соответствии с продольным профилем по трассе напорного трубопровода (рис. 1.) принимаем совмещенный тип компоновки. Следовательно, подводящего канала не будет.

1.2.Расчёт отводящего канала

При заборе воды на орошение из реки, в случае совместной компоновки выполняется расчёт отводящего канала.

В качестве расчётного расхода по графику работы насосной станции принимается максимальный расход

Принимаю коэффициент заложения откосов для среднего суглинка m = 1,5.

Коэффициент шероховатости принимаем в интервале от 0,02 до 0,024. Принимаю коэффициент шероховатости n = 0,02.

Ширину канала по дну принимаем в зависимости от расхода в нём. При расходе Q = 5,7 м³/с принимаю ширину канала по дну равной 2,3 м.

Определяем площадь живого сечения канала :

Где V_р – допустимая скорость на размыв; V_р = 1,25 м/с

Глубину воды в канале :

Определяю смоченный периметр :

Определяю гидравлический радиус :

Из формулы Шези определяю уклон канала :

где

м^0,5/с

Определяю фактическую скорость :

Дальнейший расчёт сводим в таблицу 1. “Результаты расчета канала”.

Таблица 1. Результаты расчета канала.

h,м	ω,м3	,м	R,м	C, м0,5/с	V,м/с	Q,м3/с
0,285	0,78	3,33	0,23	39,11	0,68	0,53
0,57	1,79	4,36	0,41	43,08	0,99	1,77
0,855	3,16	5,38	0,59	45,78	1,27	4,01
1,14	4,57	6,41	0,71	47,22	1,43	6,53
1,425	6,32	7,44	0,85	48,66	1,62	10,24

По данным таблицы 1, строим график зависимости связи глубины, скорости и расхода (рис 2.).

По графику связи скорости, глубины и расхода определяем максимальную и минимальную скорость движения воды в канале, а также определяем максимальную и минимальную глубину воды в канале.

Вычисляем допустимую скорость движения воды на заиление

Канал рассчитан верно, если выполняется условие:

V_max = 1,5 м/с < V_p = 1,22 м/с

V_min = 1 м/с > V_н.з. = 0,4 м/с

Условие выполняется. Канал рассчитан верно.