 |
Расчет, подбор решеток и сеток
|
|
|
|
Площадь водоприемных окон в оголовке или передней стенке берегового колодца определяют при работе всех секций водозабора (кроме резервных) по формуле
, (4.3)
где 1,25 - коэффициент, учитывающий загрязнение решетки водорослями и мусором;
- условная средняя скорость течения воды в отверстиях решетки, принимается в зависимости от особенностей водоема, мутности и шугоностности потока, принимаемая в соответствии с [1, п. 5.94]:
а) при заборе воды из шугоностных рек: в береговых незатопленных водозаборах – 0,2¸0,6 м/с; при затопленных водоприемных оголовках – 0,1¸0,3 м/с;
б) при заборе воды из озер, водохранилищ, водоприемных ковшей и равнинных рек: в береговых водозаборах – 0,4¸1,0 м/с; при затопленных водоприемных оголовках – 0,2¸0,6 м;
- коэффициент увеличения, учитывающий заполнение водоприемного отверстия стержнями решетки, определяемый по формуле
, (4.4)
где 
- диаметр стержней, принимается 6¸12 мм;
- расстоянием между стержнями в свету, 50¸100 мм;
Низкие пределы входных скоростей назначаются при значительном количестве наносов в источнике (свыше 1000 мг/дм3 в паводок).
По площади водоприемного окна назначаются его размеры в соответствии с типовыми грубыми решетками, данные которых приведены в табл. 3 [2, с. 4] или по табл. 3 (приложение 1). Размеры решеток выбирают с таким расчетом, чтобы они имели небольшую массу и были удобны для подъема (их высота должна быть больше ширины). При подборе решеток следует учитывать, что в некоторых типах оголовков высота окна меньше его ширины, и в одной секции может быть несколько решеток.
При значительных колебаниях уровня воды в источнике входные окна водозаборов располагают в два яруса, чтобы всегда можно было получить воду лучшего качества.
|
|
|
Сетки, через которые проходит вода из приемного во всасывающее отделение, могут быть плоские (подъемные) или вращающиеся.
В средних и тяжелых условиях забора воды при производительности водозабора более 1 м3/с следует применять вращающиеся сетки.
Площадь плоских сеток 
определяют при минимальном уровне воды в сетчатом колодце по формуле
, (4.5)
где 1,25 – коэффициент, учитывающий загрязнение части полотна сеток перед их промывом;
- допускаемые скорости течения в сетках принимаемые равными 0,2¸0,4 м/с - для плоских и 0,4¸0,5 м/с - для вращающихся;
- коэффициент, учитывающий стеснения отверстия сеткой, вычисляют по формуле
, (4.6)
где - размер ячейки сетки в свету, см, для плоских сеток принимается от 2 до 5 мм, для вращающихся – от 5 до 3 мм;
- диаметр проволоки сетки, см; принимается 1,0¸3 мм для плоских сеток и 3¸1,2 мм для вращающихся сеток.
Площадь вращающихся сеток, погруженная в воду, определяется по формуле (4.5) с учетом коэффициента по формуле (4.6). При установке вращающихся сеток с внутренним и внешним подводом воды величина 
уменьшается вдвое.
Плоские сетки подбирают по площади в табл. 4 [2, с. 13] или по табл. 4 (приложение 1), а вращающиеся по производительности – в табл. 5 [2, с. 14-23] или по табл. 5 (приложение 1).
По способу подвода к сеткам загрязненной воды и отвода от них частей, конструкции вращающихся сеток могут быть разделены следующим образом: с лобовым подводом (по нормали к полотну сетки); с лобово-внешним подводом воды; с внутренним (внутрь полости, огражденной сеткой) и с внешним подводом (во внешние части сеточной камеры).
РАСЧЕТ САМОТЕЧНЫХ ЛИНИЙ
Самотечные линии прокладывают в плане и вертикальной плоскости без резких поворотов, вызывающих отложение наносов, сора и шуги и затрудняющих промыв и очистку водоводов.
Самотечные линии соединяют оголовки и береговые водоприемные колодцы. Количество самотечных линий должно быть не менее двух (обычно их количество соответствует числу секций берегового колодца). Самотечные линии укладываются преимущественно из стальных труб. Самотечные водоводы в реке должны быть защищены от подмыва речным потоком и повреждения якорями судов. С этой целью их следует заглублять ниже дна не меньше чем на 0,5 м или производить обсыпку грунтом с укреплением его от размыва.
|
|
|
Расчет самотечных линий выполняют для нормальных и аварийных условий работы.
Диаметр самотечной линии 
определяют по формуле
, (5.1)
где 
- расчетный расход водозабора в нормальном режиме, м3/с;
- расчетная скорость, м/с. При этом скорость движения воды в самотечном трубопроводе принимается по табл. 6 [1, табл. 14, п. 5.99] или табл. 6 (приложение 1).
Большие значения следует принимать для больших производительностей водозабора при большом содержании взвеси и малой длине линий. Повышение скорости вызывает увеличение потери напора и глубины берегового колодца.
Потери напора в самотечных линиях определяются как для нормального, так и для аварийного режимов работы водозабора. В этом случае оставшиеся в работе самотечные линии (одна отключена) должны обеспечивать пропуск 70% расчетного расхода для водозаборных сооружений II и III категории, и 100% - для I.
Потери напора в самотечных и сифонных линиях рассчитываются как сумма потерь напора по длине трубопровода, потерь напора в мусорозадерживающих решетках, потерь напора на местные сопротивления:
, (5.2)
где 
- потери напора на единицу длины 
; 
- по таблицам Ф.Н. Шевелева, в зависимости от скорости и диаметра трубопровода;
- длина самотечной линии трубопровода, м. Длина самотечной линии определяется расстоянием на поперечном профиле реки между оголовком, который устанавливается в месте, где обеспечивается необходимая минимальная глубина 
, и водоприемным сетчатым колодцем, который устанавливается на незатопленном берегу. Длина линий не должна быть больше 100 м. При большей длине оголовок приближают к берегу, заглубляя дно, или водоприемно-сетчатый колодец приближают к оголовку, обеспечивая одновременно подсыпку и выравнивая берег.
- потери напора в решетке оголовка, можно принять равным 0,05¸0,1 м, для аварийного режима работы принимают 0,10¸0,20 м;
|
|
|
- местные потери, состоящие из потери при входе в решетку оголовка, при сужении трубы, в колене и т.д.
Местные потери напора вычисляют по формуле
. (5.3)
где 
- сумма коэффициентов местных сопротивлений в фасонных частях и арматуре;
- скорость движения воды, м/с;
- ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Значения коэффициентов местных сопротивлений можно принимать следующие:
Вход в трубу без расширения.......................................................0,5
Плавно очерченный вход в трубу.................................................0,1
Приемная сетка без клапана.........................................................2-3
Приемный клапан с сеткой...........................................................5-10
Обратный клапан...........................................................................1,7
Колено с углом 900.........................................................................0,5-0,76
Колено с углом 450.........................................................................0,25-0,30
Для сварных колен коэффициент сопротивления следует увеличить на 50%;
Переход суживающийся..................................................................0,1
Переход расширяющийся...............................................................0,25
Тройник в прямом направлении.....................................................0,1
Тройник в направлении ответвления.............................................2,0
Тройник при разделении потока....................................................1,5
Выход из трубы в резервуар...........................................................1,0
Сварное колено................................................................................1,5
Сварной отвод с углом 450..............................................................0,45
Задвижка (в зависимости от степени открытия)..........................0,15-0,2.
Потери напора подсчитываются как для нормального режима, так и для аварийного (выключение одной самотечной линии на ремонт).
В результате подсчета потерь напора определяют наинизший горизонт воды в приемной части берегового колодца и отметка днища колодца.
|
|
|
