3.16.1. Сифонные водовыпускные сооружения

В таких водовыпускных сооружениях порог сифона расположен выше максимального уровня воды в отводящем канале, а оборудование его краном срыва вакуума предотвращает обратный ток воды по напорному трубопроводу при остановке насоса.

Сифонные водовыпуски могут быть с укороченным отводом при диаметре трубопровода меньше 1,2м и с удлиненным отводом при диаметре напорного трубопровода больше 1,2м (рис. 3.24).

Расчёт сифона производят в следующем порядке:

1. Диаметр ключевого сечения D_г.с. принимают равным диаметром трубопровода D_тр ;

2. Находят диаметр выходного сечения водовыпуска.

, (3.55)

где Q_макс – максимальный расход в трубопроводе, м³/с;

V_вых - скорость на выходе, равная 1,5÷2,0 м/с.

Полученное значение D_вых округляют до стандартного.

3. Диффузор водовыпуска проектируют раструбом вверх с углом расширения . Его длина определяется по формуле:

(3.56)

4. Определяют минимальное заглубление Z₀ выходного сечения под минимальный уровень в отводящем канале.

(3.57)

С другой стороны найденное значение Z₀ должно быть не менее чем:

- 0,2 м при расходе одной нитке водовода < 2,5 м³/с;

- 0,4 м при расходе одной нитке водовода > 2,5 м³/с.

5. Находим высоту порога водовыпускного сооружения h_п по формуле_:

, (3.58)

где h_мин- минимальная глубина воды в отводящем канале.

6. Определяют длину горизонтальной части колодца L_кол:

(3.59)

7. Определяем ширину по низу бассейна водовыпускного сооружения В_кол (ширину колодца):

В_кол = В_ос (n-1) + D_вых (3.60)

где В_ос- расстояние в осях между двумя смежными диффузорами:

В_ос= D_вых +0,35 м (3.61)

n - число ниток напорных водоводов;

₃ - центральный угол конусности переходного участка, равный

8. Находят длину сопрягающей части колодца

L_сопр = 5h_n (3.62)

9. Определяют длину переходного участка, который имеется в сооружениях, где ширина бассейна не равна ширине по дну отводящего канала

(3.63)

где b - ширина по дну отводящего канала.

10. При конструировании проточной части сифона следует руководствоваться следующими положениями:

- превышение гребня сифона над максимальным уровнем воды в канале  должно быть не менее 0,2 м;

- принимать угол наклона к горизонту восходящей ветви сифона ₁= , а нисходящей ветви ₂ = ;

- рекомендуемые радиусы закруглений:

горлового колена r₀ = D_т.с ;

нижнего колена восходящей R₁ и нисходящей R₂ ветвей не менее 2D_гс;

- высоту подпорных стенок и стенок бассейна устанавливают из условия возвышения их верха над максимальным уровнем воды на м;

- выходной диффузор сифона выполняют раструбом вверх с углом конусности до 8 ;

- при определении диаметра воздушной трубки d_тр и стакана d_с исходят из следующих условий:

а) площадь воздушной трубки должна составлять % от площади ключевого сечения сифона;

б) площадь поперечного сечения стакана составляет утроенную площадь трубки;

- уклон сопрягающей части колодца составляет 1:5.

Рис. 3.24. Водовыпускное сооружение сифонного типа с удлиненным нижним отводом (D_Г.С. = 1,2÷2,2 м)