Расчет поводящего и отводящего зарегулированного русла. Расчет отстойника с периодическим промывом насосов

2.1 Расчет поводящего и отводящего зарегулированного русла

Основной параметр зарегулированного русла – его ширина по уровню воды В определяется в зависимости от уклона дна участка реки i и руслоформирующего расхода  для горных рек, принимаемого равным =41,65 .

Для участков рек с средним уклоном дна i>0,005 ширина зеркала воды в подводящем русле по эмпирической формуле А.Н. Крошкина:

,

Где i – средний продольный уклон потальвегу реки, определяемый по плану в горизонталях.

i=10/440=0,023.

Среднюю глубину потока на прямолинейном участке зарегулированного русла приближенно определяют по формуле:

,

Площадь живого сечения потока в подводящем русле приближенно определяют как для прямоугольного сечения , тогда руслоформирующая скорость будет равна:

, а уделный расход воды, приведенный к прямоугольному руслу,

,

Далее рассчитывается глубина размыва вогнутного берега подводящего русла по формуле:

Где С – коэффициент размыва, С=2,0...2,2.

Определяем гидравлические параметры потока и геометрические размеры подводящего зареггулированного русла.

Назвал потока на вогнутный берег за счет действия центробежной силы:

где R – радиусзакругления подводящего русла. Принимаем .

Строительная высота подводящего зарегулированного русла равна:

где - запас верха струенаправляющей дамбы над max УВ вогнутного берега,=0,5...0,7.

- запас низа дамбы от дна воронки размыва, =(1,0...1,2)М.

Коэффициент заложения откосов дамб m=1,5.

Диаметр камня для крепления откоса из условия устойчивости на размыв должен быть не менее величины:

2.2 Расчет и компоновка элементов водозаборного сооружения

2.2.1 Расчетное наполнение в верхнем бьерфе водозаборного сооружения

При , принимаем Н=2,3м.

Наполнение в верхнем бьефе с учетом скорости подхода воды будет рано:

Здесь - руслоформирующая скорось;

- коэффициент кинетической энергии, для турбулентного потока .

   2.2.2 Ширина и количество речных пролетов водозаборного сооружения

Общая ширина речного пролета  водозаборного сооружения определяется из формулы расхода неподтопленного водослив с широким порогом:

;

где m – коэффициент расхода водослива с боковым сжатием приближенно равен m=0,35;

- расход речного пролета принимается равным :

Тогда:

2.2.3 Расчет водоприемной галерей водозаборных сооружений

Длину водоприемной решетки определим из заданного удельного расхода  и общего расхода водоприемной галерей , где - расход деривационного канала:

Ширину решетки  определим по ее пропускной способности из формулы Е.Е. Замарина:

где - коэффициент засоренности решетки, для предварительных расчетов =0,8;

- коэффициент просветоврешетки, , где s – зазор между стержнями решетки диаметром d. Конструктивно принимаем s=20 мм, d=10 мм ;

- коэффициент расхода решетчатой плиты, согласно =0,6;

- средняя глубина на решетке галерей;

,

Здесь - критическая глубина переливающегося потока в начале решетки,

- критическая глубина в концце решетки, для неблагоприятных условий межени =0.

Ширину решетки:

Высота решетки над дном сооружения в верхнем бьефе галегеи =1,5м.

. Условие выпоняется.

(Если окажется, то необходимо  либо уменьшить , либо увеличить напор Н.)

2.2.5 Расчет наносозащитных  цикуляционных порогов

Фронт подводящего русла, перекрываемый порогом, назначается в соотношении: ширина прямолинейного участка ; ширина криволинейного участка, выполняемого радиусом , равна .

Высота повышенного прямолинейного участка КЦП для горного водозабора  пониженного криволинейного участка

Общую длину КЦП можно определить из формулы расхода касого подтопленного водослива:

где - Расход истечения через водослив, равный расходу деривации;

-коэффициент, учитывающий косонаправленность порога.Для угла к направлению течения воды, ;

- коэффициент подтопленного водослива, зависящий от относительного перепада , где перепад уровней верхнего и нижнего бьефов Z равен: ;

- глубина воды в водоприемнике, для водоприемников открытого типа:

где  максимальная глубина в начале деривации, определяет из формулы:

где ω – площадь сечения в начале деривации;

Мы получим ho = 1,12м.

∆H – запас глубины на преодоление гидравлических сопротивлений при истечении из под затвора в деривацию. Принимаем ∆H = 0,3м.

Полный напор между водосливом  определяется по формуле:

где  Р- средняя высота КЦП, =0,5(1,2+1,8)=1,5м;

Отнощение между  и :=0,88/0,92=0,95;

 т.е водослив неподтоплен, если уровень нижнего бьефа ниже отметки гребня КЦП. Коэффициент расхода КЦП m равным средней величине коэффициент расхода прямого водослива с тонкой стенкой  .