Разработка проекта водозаборного гидроузла деривационной ГЭС, страница 2

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

где  – коэффициент кинетической энергии (.

.

1.2.2  Определение ширины и количества речных пролетов водозаборного сооружения

Общая ширина речного (сбросного) сооружения  определяется при полностью открытых затворах из формулы расхода неподтопленного водослива с широким порогом.

где  – коэффициент расхода речных пролетов водозаборного сооружения (;

 – расход речного пролета

.

Выразим :

.

Принимаем три пролета по 2,74 м.

1.2.3  Расчет подводящего участка и определение ширины бокового пролета водовыпуска деривационного канала

Расчет начального участка деривационного канала производится на равномерный режим.

Для гидравлически-наивыгоднейшего сечения трапеции величина относительной ширины по дну:

где  – коэффициент заложения откосов ().

.

Допустимая скорость воды в канале  назначается из условий пропускной и транспортирующей способности канала ().

Площадь поперечного сечения деривационного канала:

.

Глубина равномерного движения в деривационном канале (при ):

.

Ширина канала по дну:

.

Смоченный периметр:

.

Гидравлический радиус:

.

Коэффициент шероховатости принимается равным .

Уклон дна:

где  – коэффициент Шези ().

.

1.2.4  Расчет радиального порога

Радиус порога в плане:

Примем .

;

;

Длина криволинейного порога:

.

Расход, проходящий через порог:

где  – коэффициент расхода радиального порога водозаборного сооружения (;

.

.

 – пропускная способность обеспечивается.

1.2.5  Определение ширины промывного отверстия

Ширина промывного отверстия  назначается из условия пропуска наносов максимального диаметра:

где .

При уклоне канала  для определения среднего диаметра наносов используется формула Крошкина:

.

.

Принимаем размер промывного отверстия для пропуска наносов равным .

1.2.6  Расчет водобоя и крепления нижнего бьефа водозаборного сооружения

Рис. 3. Конструкция водобоя и нижнего бьефа.

Длина входной наклонной части водобоя, которая выполняется из железо-бетона с каменной отмосткой поверхности бутобетона и с обратной отсыпкой со стороны верхнего бьефа по рекомендациям авторов равна:

Длина горизонтальной части водобоя, на которой устанавливаются затворы речного пролета по тем же рекомендациям равна:

Эта часть выполняется из железобетона с верхним слоем из бутобетона.

Высота основного зуба флютбета определяется по формуле:

где  – высота уступа от отметки порога речного пролета до уровня дна нижнего бьефа ();

 – толщина крепления нижнего бьефа (;

 – средняя глубина воронки размыва:

где  – относительный удельный расход.

где .

Удельный расход сброса :

.

 – проектная глубина воронки размыва ().

.

.

Длина крепления котлована за вертикальным зубом:

где  – проектная длина крепления (.

.

Высота зуба на входе флютбета:

Длина зуба задается равной . Толщина наклонной части водобоя из железо-бетона .

1.2.7  Определение строительной высоты

Строительная высота измеряется от отметки порога речного пролета до кромки бетонной стенки:

где  - наполнение на речном пролете при прохождении 1% паводка;

где  – коэффициент расхода водослива с широким порогом ().

.

Строительный запас .

.

1.2.8  Расчет авторегулятора уровня верхнего бьефа

Наибольшее распространение на водозаборный сооружениях получили гидравлические авторегуляторы уровня прямого действия, использующие для своего перемещения энергию подвода воды. Одним из таких затворов является прислонный затвор-автомат.

Рис. 4. Схема прислонного затвора-автомата.

Ширина полотнища устанавливается из условия перекрытия водосливного пролета:

где  – ширина речного пролета, разделенная три на части (.

.