4.3. Расчет берегового колодца
Береговые колодцы выполняются железобетонными и состоят из двух отделений: приемного и всасывающего. В приемное отделение вода поступает через входные окна. Из всасывающего отделения вода забирается насосами первого подъема по всасывающим трубам. Над колодцем устраивается служебный павильон. В данном проекте береговой колодец совмещен с насосной станцией первого подъема.
Приемное и всасывающее отделения колодца отделяются друг от друга перегородкой с сеткой, предназначенной для механической очистки воды. Могут использоваться плоские (подъемные) сетки и вращающиеся. Последние рекомендуется применять при производительности водозабора более 1 м3/с. В данном проекте выбраны плоские решетки, так как производительность водозабора меньше 1 м3/с (0,05 м3/с).
Расчет сеток аналогичен расчету сороудерживающих решеток входных окон. По условиям бесперебойности работы количество сеток принимается не менее двух. Скорость в отверстиях сетки принимается в пределах 0,2-1,2 м/с, диаметр проволоки сеток 0,4-1,2 мм, размеры ячеек в свету от 0,3 х 0,3 до 5 х 5 мм.
К = ((а + c) / а)2= ((2+1)/2)2=2,25 (4.11.)
(4.12.)
Площадь одного окна:
(4.13) 
Выбирается сетка стандартных размеров и высчитывается фактическая скорость:
м/с
Итак, выбраны 2 рабочие и 2 резервные сетки с размерами окна 0,4м х 0,4м, размером рамки 0,53м х 0,53 м, с ячейками 2мм х 2мм, диаметр проволоки 1,2 мм, скорость 0,44 м/с.
По результатам
расчета вычисляются минимальный
и максимальный
уровни воды в приемной камере:
(4.14.)
где УНВ – уровень низких вод в водоеме, м;
hмакс – потеря в решетке, 0,05м;
(4.15.)
где УВВ – уровень высоких вод в водоеме, м;
Колебание уровней воды в приемной камере:
(4.16.)
Глубина берегового колодца:
Hk=h+h1+h2+h3, м; (4.17.)
где h – рабочая высота сеток;
h1 – колебание уровней воды в приемной камере, м;
h2 – толщина слоя осадка, скапливающего перед сеткой, м. Обычно принимается до 1 м;
h3 – высота свободного пространства между верхним уровнем воды и перекрытием колодца, м, обычно принимается 1 – 1,5.
Hk=0,4+8+1+1=10,4м.
Отметка дна берегового колодца:
(4.18.)
Потерю напора в сетке с учетом ее загрязнения рекомендуется принимать hс =0,15 – 0,3 м. На эту величину уровень воды во всасывающем колодце оказывается меньше соответствующего уровня в приемной камере:
(4.19)
(4.20)
4.4. Расчет всасывающих линий.
Количество всасывающих линий насосов первого подъема обычно принимают равным числу установленных насосов. Диаметр всасывающих линий определяется исходя из допустимой скорости воды, значение которой рекомендуется принимать в диапазоне 1,2 - 2 м/с.
Для улучшения условий всасывания входные концы труб оборудуются приемными воронками ( раструбами ), с углом конусности 8 0– 160. Принимаем 2 рабочих насоса и 1 резервный насос марки К100/50. (Q=100м3/ч, Н=50м)
Расход воды по одной линии:
(4.21)
Диаметр трубы определяется по справочным таблицам, исходя из допустимых скоростей, значения которых по СНиП составляет = 1,2 – 2 м/с, или вычисляется по формуле:
По ГОСТ 10704–91 принимаем стальную трубу с наружным диаметром Dнар = 159 мм и толщиной стенки δ = 5 мм. Внутренний расчетный диаметр
Фактическая скорость воды:
(4.22)
Расчет потерь напора выполняется для двух режимов работы: нормального и аварийного. Длина всасывающей линии 3 м. Общая потеря напора на расчетном участке при нормальном режиме (работают все линии)
h = hдл + hм (4.23)
Потери напора по длине можно определить по формуле Дарси-Вейсбаха:
;
(4.24)
;
В число местных сопротивлений входят:
- сужающий переход
(
=0,25);
- колено ( =1);
- поворот на 900 ( =0,5)
- задвижка ( =1).
Местные потери напора определяют при аварии по формуле:
(4.25)
Общая потеря напора:
При аварийном режиме принимается, что одна из линий выключена, но допустимо снижение общей производительности, которая в данном случае
составляет
м3/с;
где
- допустимое значение снижения
производительности, принимаемое по
СНиП и обычно составляющее
0,3 ( СНиП допускает снижение производительности
при авариях до 70% от расчетной).
м3/с;
Расход воды по одной из линий в аварийной ситуации составит:
,
м3/с
Следовательно:
м/с,
Общая потеря напора при аварии
:
hа = hдл.а + hм.а
где hдл.а – потери напора по длине при аварии, м;
hм.а – местные потери напора при аварии, м.
Потери напора по длине при аварии определяются по формуле:
;
Местные потери напора определяют при аварии по формуле:
Общая потеря напора при аварии:
