Водозаборный гидроузел деривационной ГЭС, страница 2

Порог имеет высоту от Р₁ до Р₂ по направлению основного течения.

                                             (13)

Длина порога равна длине дуги, описываемой радиусом R с центральным углом α, т.е.

                                                                                                    (14)

Расход воды через гребень определяем как расход истечения через неподтопленный водослив 

          (15)

где m=0,46-коэффициент расхода по данным Рудакова И.К.

,

(16)

,

1.4. Расчет водобоя и нижнего бьефа водозаборного сооружения

Водобой низконапорной плотины ВЗС представляет собой подземную часть (флютбет) речного пролета и НБ.

Водобой испытывает на себе наибольшие нагрузки и поэтому выполняется – массивным (рис.4).

Длина входной части L₁=2…3м., нижняя часть из ЖБ верхняя из бутобетона, каменной кладки или чугунных плит.

Длина горизонтальной части L₂=6…8м., в конце которой располагаются затворы речного пролета.

Высота основного зуба:

,                                                                                      (17)

где =1,4 высота уступа от отметки речного пролета,

-глубина воронки размыва

- запас крепления,

                                                                                                  (18)

где - относительный удельный расход воды,

- проектная глубина воронки размыва,

          (19)

Длина закрепления котлована за вертикальным зубом:

                                                                                                (20)

где - проектная длина крепления,

Высота зуба на входе флютбета:

Толщина входного и основного зуба принимается

Рис.4. Конструкция водобоя и нижнего бьефа водозаборного сооружения.

1.5. Определение строительной высоты водозаборного сооружения

Строительная высота в створе речного пролета:

                                                                                        (21)

где - наполнение при прохождение паводка,

-строительный запас в высоте стенок сооружения,

                                                                                  (22)

где m – коэффициент расхода водослива без порога, m=0,33;

 принимаем большую для подводящего русла и для ВЗС.

1.6. Расчет средств гидравлической автоматизации процессов водозабора

1.6.1. Расчет авторегулятора уровня верхнего бьефа

Рис.5. Г-образный клапанный затвор-автомат уровня ВБ

Как отмечалось, затворы-автоматы уровня верхнего бьефа, устанавливаемые на речных пролетах водозаборных сооружений, предназначены для:

1.  Поддержания постоянного уровня воды, необходимого для обеспечения командования под отводом,

2.  Сброса воды в нижний бьеф,

3.  Сброса наносов, шуго-ледовых образований и плавника в НБ.

Порядок расчета Г-образного затвора

1.  Ширина полотнища затвора

                                                                   (23)

где - ширина речного пролета между промежуточными бычками,

2.  Расчетный напор в ВБ H_р=h_1%=3,1м.,

3.   Длина консоли

высота расположения противовеса:

_,                                                                                                                           (24)

4.  Вес затвора

,                                                                                         (25)

где Р – сила гидродинамического давления воды на затвор ≠ силе гидростатического давления со стороны ВБ

0,3 – эмпирический коэффициент.

5.  Вес противовеса определяется из уровня моментов сил, действующих на подвижные части затвора, относительно его вращения

,                                                      (26)

где , ,  – плечи сил

6.  Суммарный расчет истечения из под полотнища и через боковые пазухи,

(27)

где  общий коэффициент расхода,

b – ширина затвора в свету b=,

a= 0,67=

                                             (29)