 |
2. Гідравлічний розрахунок бокового водозабору з наносоперехоплюючими галереями
|
|
|
|
2. Гідравлічний розрахунок бокового водозабору з наносоперехоплюючими галереями
Річковий гребельний водозабір до свого складу включає:
- водозабірну греблю (водозабірний шлюз або водоприймач);
- водопідйомну греблю (земляну глуху);
- магістральний канал;
- відстійники;
- комбіновану (щитову і автоматичну) водозливну греблю.
Інколи безпосередньо за водоприймачем влаштовується споруда, яка називається вузол регуляторів, який розподіляє воду на другорядні канали.
2. 1. Компоновка і конструкція водозабору
План гребельного бокового водозабору зображений на рис. 1. 1.
Рис. 1. 1 Боковий водозабір з боковою промивкою наносів: 1 – головна споруда; 2 – канал; 3 – донні галереї; 4 – гребля;
2. 2. Робота водозабору
В бокових водозаборах головну споруду розташовано, як правило, на березі річки поруч з греблею або в кінці криволінійного каналу, який влаштовано в обхід греблі. Наноси вилучають через прогони греблі, берегові донні промивники або пристрої в межах криволінійного підвідного каналу. Принцип роботи такого водозабору ґрунтується на заборі верхніх освітлених шарів потоку і пропуску транзитом донних наносів крізь промивні галереї.
2. 3. Гідравлічний розрахунок водозабору
Водоприймач бокового водозабору влаштовується у вигляді водозливу з широким порогом. В його нижньому ярусі розташовані донні промивні галереї.
Схема для гідравлічного розрахунку водоприймача показана на рис. 1. 2.
Рис. 1. 2. Схема для гідравлічного розрахунку водоприймача
Призначаємо напір води hст на порозі водозабору при відомій відмітці НПР, погоджуючи його зі стандартним значенням висоти потоку. Попередньо hст вибираємо орієнтовно в залежності від величини QIV-IX.
|
|
|
Оскільки QIV-IX = 27 м3/с, то приймаємо hст = 2, 4 м.
Визначаємо відмітку порогу за формулою:
↓ 1 = ↓ НПР – hст = 147, 905 – 2, 4 = 145, 505 м.
Приймаємо різницю рівнів Z, яка необхідна для забезпечення забору води QIV-IX і попередньо приймаємо Z = 0, 25…0, 35 м, тоді глибина води на порозі водозабору буде рівною:
hп = hст – Z = 2, 4 – 0, 25 = 2, 15 м.
Водозабірний прогін працює як водозлив з широким порогом.
Визначаємо ширину водозабірного прогону попередньо визначивши критерій підтопленості за формулою:
Оскільки 
, то вважаємо що водозлив працює в підтопленому режимі тоді використовуємо формулу:
,
де δ - коефіцієнт, який враховує втрати напору на боковий відвід і залежить від кута відводу води α. Для бокового водозабору (α = 135º ) значення δ = 0, 95;
ε - коефіцієнт бокового стиснення, який попередньо приймається 0, 9…0, 95, а потім перевіряється за формулою Е. А. Замарина, приймаємо ε = 0, 95;
φ – коефіцієнт швидкості.
Значення φ приймаємо виходячи із того, що у водоприймачі прямокутний гладкий поріг, тому φ = 0, 84. Тоді:
Одержана повна ширина водозабірних прогонів розбиваємо на окремі прогони стандартної ширини. Ширину прогону приймаємо, узгодивши з стандартними ширинами, найближчу більшу. Із умов експлуатації бажано приймати непарне число прогонів, щоб уникнути збійних течій. Приймаємо 4 прогони по 2. 00 м.
Уточнюємо коефіцієнт стиснення за формулою:
,
де a - коефіцієнт, що для оголовка проміжного бика напівциркульної форми рівний
а = 0, 11.
Перевіряємо пропускну спроможність водозабірної споруди за формулою, підставивши стандартні розміри прогонів і уточнене значення ε. Тоді:
.
Різниця між отриманою і необхідною пропускними спроможностями становить:
.
Оскільки різниця між отриманою і необхідною пропускними спроможностями водоприймача менша 5%, тому перерахунок здійснювати не потрібно.
|
|
|
Таким чином повна ширина входу з урахуванням ширини биків рівна:
3·8+(3–1)0, 5=27, 2 м
де dБ – товщина бика, що визначається за формулою:
.
Приймаємо ширину бика dБ =0, 5 м.
Відмітка рівня води у ВБ в осінньо-зимовий період при заборі витрат 
дорівнює
145, 505+1, 564=147, 068 м.
|
|
|
