4.2. Расчет входных окон

Прием воды из реки в береговых водоприемниках производится через входные окна. Они оборудуются сороудерживающими решетками.

Площадь водоприемных отверстий определяется при одновременной работе всех секций водозабора (кроме резервных) и вычисляются по формуле:

(4.1.)

где - площадь входных отверстий (брутто) водоприемника, м²;

Q_p - количество забираемой воды, м³/с;

- скорость втекания воды в водоприемные отверстия, отнесенная к их

сечению в свету, м/с; для береговых незатопленных водоприемников

0,1 – 0,3 м/с;

1,25 - коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

К - коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решетки;

Коэффициент стеснения отверстий стержнями решетки вычисляется по формуле:

К = (а + c) / а (4.2.)

где а - расстояние между стернями в свету, мм;

c- толщина стержней, мм.

К = (50 + 6)/50 = 1,12

Общее количество рабочих окон:

n = k* m * i (4.3.)

где k – количество водоприемников;

m – количество секций одного водоприемника;

i – количество входных окон одной секции;

n = 2 * 1 *1 = 2

Площадь одного окна (решетки):

(4.4.)

По величине выбирается решетка стандартных размеров. Выбрана решетка с размерами L=400 мм и Н=600мм.

Для нее уточняется коэффициент стеснения отверстий К по формуле (4.2) и вычисляется фактическая площадь (брутто):

(4.5.)

где В – ширина окна, м;

Н – высота окна, м.

К = (50 + 6)/50 = 1,12

Фактическая скорость втекания воды в водоприемные отверстия проверяется на допустимые значения:

м/с (4.6.)

м/с

Водоприемные отверстия следует размещать таким образом, что бы в них не попадали донные наносы. С этой целью низ водоприемных отверстий должен располагаться не менее чем на h₁ = 0,5 м выше дна водоема.

Во избежание захвата воздуха верх водоприемных отверстий должен располагаться на глубине не менее h₂ = 0,3 м ниже ложбины волны. Поэтому по летним условиям минимальная глубина воды в реке в месте установки водоприемника:

H_л = h₁ + h + h₂ + 0,5*a, м. (4.7)

где h - высота водоприемного окна, м.

а - амплитуда волны, м.

Н_л = 0,5 + 0,6 +0,3 + 0,5*0,6 =1,7 м

Во избежание повреждения водоприемника льдом верхняя точка его должна располагаться на глубине не менее h₄ = 0,2 м под нижней кромкой льда. Поэтому по зимним условиям минимальная глубина реки в месте установки водоприемника:

H_з = h₁ + h + h₃ + h₄+ б, м. (4.8.)

где h₃ - конструктивный размер (расстояние от верха водоприемного отверстия до верхней точки сооружения), м. Для данной решетки h₃ = 0,17 м.

б – толщина льда.

H_з = 0,5 + 0,6 + 0,17+0,2 + 0,8 = 2,27 м.

По летним и зимним условиям определяются отметки дна реки и выбираем наименьшую из них:

, м; (4.9.)

, м. (4.10.)

где УНВ_л – уровень низких вод летом, м;

УНВ_з – уровень низких вод зимой, м.

м;

м;