- •Министерство образования республики беларусь
- •1.0. Проектирование водопропускных сооружений
- •1.1. Гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала
- •1.2. Проектирование и расчет шахтно-башенного водосброса
- •1.2.1. Пример проектирования и расчета шахтно-башенного водосброса
- •1.2.1.1 Гидравлический расчет подводящего канала
- •1.2.1.2 Гидравлический расчет отводящего канала
- •6.2.1.3 Проектирование и расчет водоспуска
- •6.2.1.4 Проектирование и расчет водосброса
- •Коэффициент сопротивления на выходе из трубопровода
- •6.3. Проектирование и расчет ковшового водосброса
- •6.3.1. Пример расчета ковшового водосброса
- •6.3.2. Статический расчет ковшового водосброса
- •Получим
- •Коэффициент устойчивости
- •6.4. Проектирование и расчет берегового открытого водосброса
- •6.4.1. Пример расчета берегового открытого водосброса
- •6.4.1.1. Гидравлический расчет подводящего канала
- •6.4.1.2. Проектирование и расчет водосброса
- •6.3 Статический расчет водосброса
- •6.4. Проектирование водозаборного сооружения
- •6.5. Проектирование водоспускного сооружения
- •Литература
- •Методические указания
6.4. Проектирование водозаборного сооружения
Входную часть устанавливают на отметке УМО за пределами верхового откоса грунтовой плотины или врезают в откос и закрепляют его железобетонными откосными плитами. При небольших расходах и напорах до 5м водозабор выполняют из металлической трубы, укладывая ее с небольшим уклоном, . Расход регулируется водопроводной задвижкой, которую располагают в конце трубы в смотровом колодце. Для предупреждения повышенной фильтрации вдоль трубы через 3...5м устраивают поперечные диафрагмы из металла или бетона высотой не менее двух диаметров труб. Трубы обмазывают битумом, укладывают на подготовку, сверху и с боков засыпают глиной или суглинком с тщательным уплотнением. При больших напорах 5...8м трубы водозабора делают из бетона или железобетона. Поперечное сечение труб может быть круглое или прямоугольное, а число параллельно расположенных труб (ниток) до 3...5. Трубы укладывают на слой бетона толщиной до 30...50см.
Подводящий канал принимаем трапецеидального сечения, с уклоном =0.0003. Расчет выполняем в соответствии с требованиями п.6.1., на пропуск расхода водозабора=4,2м3/с. Канал располагается на отметке УМО 154,40м в первом слое грунтов - супеси, по таблице 11 находим, что заложение откосов =1,5, а коэффициент шероховатости для средних условий содержания (см. таблица 12) =0,025. Принимаем глубину канала=1,4м, тогда
Результаты вычислений приводятся в таблице 17.
Таблица 17. Расчет параметров водоподводящего канала водоспуска
0,2 |
1,4 |
3,22 |
5,25 |
0,61 |
36,8 |
28,7 |
93 |
0,6 |
- |
3,78 |
5,65 |
0,67 |
37,4 |
30,6 |
116 |
1,0 |
- |
4,34 |
6,05 |
0,72 |
37,8 |
32,1 |
139 |
1,5 |
- |
5,04 |
6,55 |
0,77 |
38,3 |
33,6 |
169 |
2,0 |
- |
5,74 |
7,05 |
0,81 |
38,6 |
34,7 |
199 |
2,5 |
- |
6,44 |
7,55 |
0,85 |
38,9 |
35,7 |
231 |
2,8 |
- |
6,86 |
7,85 |
0,87 |
39,9 |
37,2 |
255 |
По графику 29 находим, что для расчетного значения =243, ширина канала =2,66м, с округлением принимаем =2,7м. Фактическая скорость воды в канале
м/с
м/с
м/с
Условие 6.3 выполняется, следовательно размеры подводящего канала водоспуска определены правильно и крепление дна и откосов канала не предусматривается.
Рисунок 29. Рисунок 18. Зависимость расходной характеристики и ширины подводящего канала водозабора по дну
Рисунок 30. Схема к гидравлическому расчету водозабора
Из расчетной схемы (см. рисунок 30) аналитическим путем определяем длину трубы водозабора
По расчетной схеме определяем напор, действующий на водозабор .
Количество нитей и их диаметр назначаем из условия, что-бы расчетная скорость воды в трубах была в пределах =1,5…2,0м/с. Назначаем три нити, тогда расход одной нити составит 1,4м3/с. Площадь живого сечения одной нити
Диаметр трубопровода одной нити определится из условия м
Принимаем ближайший стандартный диаметр труб =1,0м, тогда фактическая скорость движения воды в трубе составит
Фактическая скорость не превышает допустимого значения, следовательно назначаем три нити труб водозабора с диметром 1,0м.
Минимальный уровень воды в верхнем бьефе, который обеспечит гарантированный забор определится из условия
где - суммарные потери напора в одной нити трубопровода:
Потери напора на входе в трубопровод
Потери напора на сороудерживающей решетке
Потери напора по длине трубопровода
Потери напора на затворе (задвижке) установленном в колодце управления
Потери напора на выходе из трубопровода
Значения коэффициентов сопротивлений принимают по справочно-нормативной литературе.
Тогда
Минимальный уровень воды