Самотечный водозабор для орошения с плоским затвором с отстойником

Схема компоновки водозабора совмещенного с отстойником, представлена на рис.8.1.

Рис.8.1.Схема размещения водозабора, совмещенного с отстойником, в плане.

1 – река, 2 – водосбросная плотина, 3 – водоприемник, 4 – отстойник, 5 – канал, 6 – камеры отстойника

Расчетная схема водозабора с плоским затвором приведена нар.8.2.

Рис.8.2.Расчетная схема водозабора с плоским затвором

В соответствии со СНиП 2.04.02-84* [12] размеры водоприемных отверстий следует определять по средней скорости втекания воды в отверстия (в свету). Допустимые скорости втекания в водоприемные отверстия без учета требований рыбозащиты при средних условиях 0,6 м/с.

Низ водоприемных отверстий должен быть расположен не менее 0,5 м выше дна водотока или водоема, верх – не менее 0,2 м от нижней кромки льда.

При максимальной толщине льда 0,7 м и минимальном уровне УМО 8,4 м, отметка верха водозабора принимается 7,7 м.

Площадь отверстия находится по формуле ω _отв= Q _max/ v.

Q_max- максимальный расход водопотребления, берется из п.2.1.2 как максимальный расход для периода наиболее интенсивного использования воды на орошение 6 м³/с, v =0,6 м/с -скорость прохождения потока через отверстие.

ω _отв= 8,98 /0,6=14,97 м².

Ширина отверстия b задается в пределах 2...3 м; берем 2,0 м, полная высота затвора h = 14,97/2,0=7,48 м. Так как максимальный расход требуется непродолжительное время, очевидно, что более выгодно устройство четырехсекционного водозабора при ширине отверстий 2,0 м и стандартной высоте 2,0.

Отметка порога водозабора 7,7-0,2-2,0=5,5 м.

Минимальный напор создается при УМО Н=8,4-5,5=2,9 м,

Максимальный напор при ФПУ Н=14,7-5,5=9,2 м.

Для определения необходимой высоты открытия затвора строится график пропускной способности водозабора. Максимальный напор округляется до 10 м, минимальный – 2 в меньшую сторону, чтобы вошел весь диапазон напоров м. Максимальный расход для одной секции берется 8,98/4=2,24м.

Вычисления для построения графика проводятся в таблице.

h_з = ω_i/b, м.

Н, м	Q,м^3/с	ω отв	hз, м
2	1,0	0,26	0,13
2,24	0,59	0,29
	1,0	0,12	0,06
2,24	0,25	0,12

Рис.7.3.График зависимости расхода от высоты открытия затвора при разных напорах

Расчетная схема отстойника приведена на рис.7.4.

Рис.7.4. Расчетная схема отстойника

Объем камеры отстойника в первом приближении принимается W_отст=Q_max/v;

где Q _max - расход максимального водопотребления по одной секции м³/с;

v - средняя продольная скорость потока при осаждении взвешенных наносов, принимаемая в пределах 0,2—0,4 м/с;

W_отст = 2,24/0,2=11,2 м².

Ширина камеры отстойника В_отст зависит от ширины водозабора (подводящего канала), для уменьшения скорости в отстойнике принимается больше в n раз (на практике n =2-3, принимаем п =2).

В_отст⁼ 3 b, где b –общая ширина секции водозабора, м.

В_отст⁼ 3×2,0 =6,0 м.

Глубина (высота) отстойника h_omcm = W_отст /В_отст =11,2/6,0=1,87 м.

Одна из важных характеристик отстойника - его проточностъ, время, в течение которого вода в камере будет полностью заменена другой и происходит отстаивание наносов. Время осаждения наиболее мелкого зерна наносов при гидравлической крупности частицы

ω _{част.макс} ⁼ 0,05 м/с.

t = h _отст/ ω _{част.макс}=1,87/0,05=37,4 с.

Длину камеры отстойника определяют по расчетному наиболее мелкому зерну наносов ω _{част.макс}

l _max= vt =0,2×38=7,5м.

Если сделать камеры длиной l _maх то после небольшого времени осаждения объем ее за счет заиления уменьшается и в канал будут поступать наносы с крупностью больше ω _{част.макс}. Поэтому объем камеры обычно делают больше на величину допустимого объема заиления L=kl_max, где k= 1,2-1,5. Принимаем в расчетах k =1,2.

L=kl_max -1,2×7,5=9 м.

Дата добавления: 2015-07-08