Расчет водовыпуска прямоточного типа

Выбор типа водовыпуска

СООРУЖЕНИЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОВЫПУСКНОГО

Водовыпускные сооружения мелиоративных насосных станций предназначены для соединения напорных трубопроводов с отводящим каналом (в оросительных насосных станциях) или с водоприемником (в осушительных насосных станциях).

Наиболее часто применяют два типа водовыпускного сооружения: прямоточные с механическими запорными устройствами и сифонные.

В оросительных насосных станциях можно применять оба типа водовыпуска. Однако более целесообразно на напорных трубопроводах, уложенных под землей, применять прямоточный тип водовыпуска, а на уложенных по поверхности земли – сифонный.

В осушительных насосных станциях выбор типа водовыпуска зависит от места расположения насосной станции. Если насосная станция располагается в теле дамбы, то чаще всего водовыпускное сооружение совмещается с ней и представляет собой либо одно целое с подземной частью здания (грунт основания – скала), либо раздельно осадочным швом. В этом случае обычно применяют водовыпуск прямоточного типа. Если в результате компоновки подземной части насосной станции оказалось, что низ напорного трубопровода выше максимального уровня воды в водоприемнике, то применяют сифонный тип водовыпуска.

Если насосная станция расположена перед дамбой, то она будет строиться раздельно с водовыпуском, который, как правило, применяется сифонного типа, хотя не исключается и прямоточный тип.

Водовыпускное сооружение прямоточного типа показано на рис. 8.1. Исходные данные для его расчета следующие:

экономически наивыгоднейший диаметр напорного трубопровода Д _эк;

минимальный расход одной нитки напорного трубопровода Q _min;

максимальный расход одной нитки, берется с учетом всех насосов, в том числе и резервного, а в случае наличия форсированного расхода– Q _max ;

отметки max и min уровней воды в отводящем канале и соответствующая им глубина h _k ^max и h _k^min.

Последовательность расчета

1. Определяется диаметр напорного трубопровода на выходе:

Д _вых = (1,1…1,2) Д _эк.

2. Скорость воды на выходе .

Рис.8.1. Водовыпускное сооружение прямоточного типа

3. Минимальное заглубление верха трубы под минимальный уровень воды в отводящем канале

, но не менее 0,1 м.

4. Принимается запас превышения стенок над наивысшем уровнем «а» в зависимости от максимального (форсированного расхода) по табл. 8.1.

5. Высота порога Р = 0,2...0,3 м.

6. Максимальное заглубление верха трубы под максимальный уровень воды в канале

,

где D h – разность между max и min уровнями воды в створе.

Т а б л и ц а 8.1. Запас превышения стенок над уровнем воды

Q, м^3/с	1,0	1...10	10...30
а, м	0,3	0,4	0,5	0,6

7. Длина водобойного колодца L _кол определяется в зависимости от типа порога (наклонный или вертикальный) и максимального заглубления трубы:

,

где К определяется из табл. 8.2.

Т а б л и ц а 8.2. Значения коэффициента К

	Наклонный порог	Вертикальный порог
0,5	6,6	4,0
1,0	5,8	1,6
1,5	–	1,0
2,0	–	0,85
2,5	–	0,85

В табл. 8.2 h _р определяется по формуле

, где ;

– минимальная глубина воды в канале.

8. Длина переходной части и крепления

l _кр + l _пер = (4...5) ,

где – максимальная глубина воды в канале.

9. Ширина одной камеры

b _к = Д _вых + 2b,

где b – запас, равен 0,25...0,3 м.

10. Дополнительные рекомендации: толщина бычка b _б принимается равной 0,6 м; длина его – (0,7...0,8) L _кол; толщина подпорных стенок: торцевой b _ст = 0,6...0,8 м, боковых 0,4...0,6 м; толщина днища колодца 0,8...1,0 м; ширина служебного мостика – 1,2 м.

11. В случае, когда ширина бассейна В _бас больше ширины канала по дну, то их сопряжение осуществляется воронкой с центральным углом конусности b =40...50 ⁰. Тогда длина переходного участка определится как .

12. Для предотвращения обратного тока воды по напорному трубопроводу в конце его ставят следующие механические запорные устройства: клапан типа “хлопушка” применяется при Д _вых £ 0,6 м; клапан “хлопушка с противовесом” – при 1,2 > Д _вых > 0,6 м; при Д _вых > 1,2 м применяют дроссельные затворы с эксцентричной горизонтальной осью вращения (на рис. 8.1 запорное устройство не показано).

Дата добавления: 2015-07-02