- •1.Общая характеристика природно-климатических условий в районе строительства
- •2.Выбор створа гидроузла и компоновка сооружений
- •2.1 Проектирование плотины из местных материалов
- •2.2Определение отметки гребня плотины
- •3.2Фильтрационный расчет
- •3.3Статический расчет откосов плотины.
- •3 Проектирование и расчет водозабора
- •3.2Гидравлический расчет водозабора
- •4 Расчет и проектирование водосброса
- •4.1 Гидравлический расчет отводящего канала
- •4.2 Конструктивный и гидравлический расчеты водосброса
- •4.3Статический расчёт водосброса
- •5 Проектирование и расчет водоспуска
- •Заключение
- •Литература
3 Проектирование и расчет водозабора
Подводящий канал принимаем трапецеидального сечения, с уклоном
I =0.0003.Расчет выполняем в соответствии с требованиями п.1.1[2], на пропуск расхода опорожнения водохранилища .Канал располагается на отметке УМО 204 м. В первом слое грунтов- супесь, по таблице1[2] находим, что заложение откосов m=1,5, а коэффициент шероховатости для условий содержаний выше средних таблица 2[7] n=0.0225.Принимаем глубину канала h=1 м, тогда
Для расчета параметров поперечного сечения канала восполбзуемся формулами (4.1) – (4.4), для удобства сведем расчет в таблицу.
bк |
h |
|
|
R |
N |
C |
|
|
м |
м |
м2 |
м |
м |
|
|
м3/с |
|
2,15 |
1 |
3,65 |
5,756 |
0,634 |
0,0225 |
37,070 |
29,521 |
107,8 |
2,25 |
1 |
3,75 |
5,856 |
0,640 |
0,0225 |
37,131 |
29,715 |
111,4 |
2,35 |
1 |
3,85 |
5,956 |
0,646 |
0,0225 |
37,189 |
29,901 |
115,1 |
2,45 |
1 |
3,95 |
6,056 |
0,652 |
0,0225 |
37,245 |
30,081 |
118,8 |
Таблица 4. Расчет параметров поперечного сечения канала
Для определения расчетной ширины канала по дну, строится график зависимости(рисунок 4), по которому находим, что для расчетного значения ,ширина канала bк =2,35 м, расчет параметров поперечного сечения канала в таблице 7.
bк |
h |
|
|
R |
N |
C |
|
|
м |
м |
м2 |
м |
м |
|
|
м3/с |
|
2,35 |
1 |
3,85 |
5,956 |
0,646 |
0,0225 |
37,189 |
29,901 |
115,1 |
Таблица 5. Расчет параметров поперечного сечения канала для bк =2,35м
Рисунок 4 Зависимость расходной характеристики и ширины подводящего канала водозабора по дну
Рассчитанные размеры канала должны выполнять условие (4.5)
где: Vзаил – допустимая скорость на заиление.
Vразм – скорость размыва.
Vфакт – фактическая скорость.
Т.к. условие (4.5) выполняется, следовательно размеры подводящего канала водоспуска определены правильно и крепление дна и откосов канала не предусматривается.
3.2Гидравлический расчет водозабора
Целью гидравлического расчёта водозабора является определение числа ниток трубопроводов, диаметра трубы dт и потерь напора ∑h.
Исходные данные к расчету:
1. Расчётный расход Qр=1,4м3/с;
2. Материал труб – сталь (∆э=0,2);
3. Длину трубопровода lтр вычислим по формуле:
323Equation Section (Next)33333\* MERGEFORMAT (.)
По расчетной схеме определяем напор, действующий на водозабор
34334\* MERGEFORMAT (.)
В соответствии со СНиП 2.04.02-84 принимаем 2 нитки трубопровода. Во избежание заиления труб скорость движения воды должна быть не менее 0,7 м/с.
Тогда расчётный расход воды в трубопроводе равен
35335\* MERGEFORMAT (.)
Определяем площадь поперечного сечения трубы ω:
Определяем диаметр трубы d:
Принимаем две нити стальных труб с диаметром d=1100 мм.
Уточним скорость движения воды в трубопроводе:
Минимальный уровень воды в верхнем бьефе, который обеспечит гарантированный забор определится из условия
36336\* MERGEFORMAT (.)
Где - суммарные потери напора в одной нити трубопровода:
37337\* MERGEFORMAT (.)
Потери напора на входе в трубопровод
38338\* MERGEFORMAT (.)
Потери напора на сороудерживающей решетке
39339\* MERGEFORMAT (.)
Потери напора по длине трубопровода
40340\* MERGEFORMAT (.)
Потери напора на затворе (задвижке) установленном в колодце управления
41341\* MERGEFORMAT (.)
Потери напора на выходе из трубопровода
42342\* MERGEFORMAT (.)
Значения коэффициентов сопротивлений принимают по справочно-нормативной литературе.
Тогда
Минимальный уровень воды
Рис. 5