Проектирование водозаборных сооружений производительностью 56074 м3/сут (количество жителей в населенном пункте – 150000 человек), страница 2

Из таблицы №13 СНиП 2.04.02.-84 следует, что в водозаборных сооружениях I категорий надлежит предусматривать секционирование водоприемной части.

На основании построенного профиля береговой зоны и колебания отметок уровней воды (ЛНУВ и ВУВ) принимаю к проектированию береговой водозабор, который позволяет в периоды паводка и половодья осуществлять забор воды через верхние окна берегового водоприемника (так как вода в верхних слоях потока реки более чистая), в остальные периоды - с помощью нижних окон берегового водоприемника.

Проектирование берегового водозабора выполняется на основе правил проектирования береговых водозаборных сооружений.

Выполняются гидравлические расчеты водозаборов. Гидравлические расчеты производятся для двух условий работы водозабора: 1) нормальных, когда работают все секции; 2) аварийных, когда одна из секций выключена на ремонт или очистку и весь расход воды проходит через другую секцию или через остальные (при нескольких секциях).

В расчетах для нормальных условий работы водозабора определяются: а) площади водоприемных отверстий (решеток)  и водоочистных сеток и размеры других элементов водоприемников в зависимости от их конструкции (входных камер, водоприемного фильтра); б) потери напора в элементах водозабора, отметки уровней воды в отделениях берегового колодца.

Для аварийных условий определяются потери напора в элементах водозабора, отметки низших уровней воды в отделениях берегового колодца и высшая отметка оси насосов.

Производится конструирование водозаборных сооружений

Перед конструированием элементов водозабора выбираются способы производства строительных работ, так как они влияют на вид конструкции и в некоторых случаях на размеры сооружений.

Конструирование водозаборов производится на основании данных гидравлических расчетов с учетом размещения оборудования, обеспечивающего нормальную эксплуатацию сооружений.

Большая часть размеров водозабора назначается конструктивно в зависимости от состава и размеров оборудования. Назначаемые размеры должны быть минимально необходимыми, так как водозаборы являются дорогими и сложными в производстве строительных работ.

После определения конструктивных размеров берегового колодца выполняется проверка его устойчивости на всплывание

2. Расчет основных элементов водозаборных сооружений

2.1 Определение расхода водозабора

Расчетный расход водозабора равен:

Однако, нужно учесть расход воды на собственные нужды сооружений (+6%):

При нормальном режиме расход одной секции равен:

, где n_c – количество секций (n_c=4)

При форсированном режиме расход водозабора:

,

2.2 Определение площадей водоприемных отверстий()

Требуемую площадь (м²) водоприемного отверстия одной секции  вычисляют по формуле:

;

где  - потребная площадь отверстия в свету, м; k₁ – коэффициент, учитывающий уменьшение живого сечения отверстий за счет загрязнения (k₁=1,25); k₂ – коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток или сеток;  – скорость втекания воды в водоприемные отверстия, м/с, отнесенная к их сечению в свету.

Водозаборы средней и малой производительностью оборудуют съемными решетками, размещаемыми в специальных пазах.

, где a – расстояние между стержнями в свету принимаю 30 мм, c – толщина стержней принимаю 15 мм;

Принимаю: м/с;

;

Принимаю окно площадью (размером 1,4х1,0 м) под съёмную решетку размером 1,52х1,10 м. Расстояние между стержнями решётки принято a = 30 мм, а толщина стержней с = 15 мм, высота сечения стержней b = 30 мм. Обвязку стержней производят рамкой из швеллера №6. Масса решётки – 105 кг. Решётки закрепляют в пазах из швеллеров №8, прикреплённых перед окнами к наружной поверхности берегового.

Водоприемные устройства принятого типа и размеров обеспечивает необходимые условия для нормального отбора.

Решетки, расположенные в верхних окнах оснащены электрообогревом для борьбы с обледенением и закупоркой их внутриводным льдом.

2.3 Определение минимальной глубины реки в месте установки водозабора

Для обеспечения нормальных условий забора воды водоприемное окно должно находиться на 0,5 м выше дна русла и на 0,2 м ниже ледового покрова или на 0,3 м ниже ложбины волны в водоисточнике. Поэтому минимальная глубина реки в месте установки водозабора должна быть: