Выбор типа и места расположения оголовка

русловых водозаборов

Типы оголовков определяются условиями забора воды и характером водоема. Размеры оголовков зависят от размеров и количества решеток и диаметра самотечных линий. Подбор оголовков может быть произведен по табл. 10 [3] в зависимости от производительности водозабора, природных условий забора воды, минимальной глубины воды в реке.

Размеры мусорозадерживающей решетки обязательно привязываем к размерам стандартного оголовка (рис. 8.1)

, м, (8.1)

где - высота оголовка над поверхностью земли, м (зависит от конструкции оголовка);

- расстояние от верха водоприемника до водоприемного отверстия (толщина плиты); м (зависит от конструкции оголовка);

- расстояние от дна низа водоприемного отверстия (порог водоприемных отверстий) – не менее 0,5 м. С учетом возможного отложения наносов у водоприемника и для уменьшения поступления воды из природных слоев, имеющих большую мутность, обычно назначают .

Рис. 8.1 - Затопленный водоприемник (разрез)

Минимальную отметку дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям можем найти размещения под НУЛ

, (8.2)

где - отметка уровня воды ледостава, м;

- толщина льда, м;

- минимальная глубина от верха водоприемника до нижней поверхности льда – не менее 0,2 м (по условиям размещения под НГЛ) или до ложбины волны (при отсутствии волнения – до уровня воды) – не менее 0,3 м (по условиям размещения под НГВ).

При учете волнения расстояние от уровня воды в спокойном состоянии до самой нижней точки ложбины волны ориентировочно может быть принято равным ½ высоты волны.

Минимальная отметка дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям размещения под НГВ

, (8.3)

где - отметка низкого горизонта воды, м;

- высота волны, м.

Определение характерных отметок и размеров подземной

Части водоприемника

А. Русловой водоприемник с плоскими сетками(рис. 8.2)

Минимальную отметку незатопленного берега в месте установления водоприемно-сетчатого колодца находим по формуле

, (8.4)

где - самый высокий горизонт воды, м;

высота волны, м.

Отметка пола служебного павильона

. (8.5)

Отметку верха самотечной линии в колодце находим

, м. (8.6)

где - уровень воды в приемном отделении, м.

Отметка низа всасывающего патрубка

, м. (8.7)

где - уровень воды во всасывающем отделении, м.

Отметка дна в приемном отделении колодца зависит от того оснащения, которое устанавливается в нем. Она определяется дважды: для приемного и всасывающего отделений. Для того чтобы обеспечить пропуск воды через принятые сетки отметка дна приемного отделения должна быть

, м, (8.8)

где - диаметр самотечной линии, м.

Отметка дна во всасывающем отделении

, м. (8.9)

или

, м. (8.10)

где - высота плоской сетки, м;

- диаметр всасывающего патрубка, м.

В качестве искомого принимается меньшая отметка из трех значений и обозначается . В целях создания приямка для выпадающих из воды осадков дно берегового колодца заглубляется под низом самотечных труб не менее чем на 0,5¸1 м.

Отметка низа приямка

, м. (8.11)

Глубину колодца находим

, м. (8.12)

Рис. 8.2 - Поперечный разрез реки в створе водозабора

Б. Береговой водоприемник с вращающимися сетками(рис. 8.3)

По полученной общей площади водоприемных окон принимают размеры одного окна и , имея в виду разделение водоприемника на самостоятельные секции, причем число секций должно быть не менее двух. Каждая секции делится перегородкой на две части: приемную и всасывающую.

Рис. 8.3 - Поперечный разрез реки в створе берегового водозабора раздельного типа

Таким образом, минимальная глубина для расположения лицевой стороны водоприемника должна быть

- при наинизшем расчетном уровне

, (8.13)

где - расстояние от дна до водоприемного окна, м, равное ³ 500 мм;

- высота водоприемного окна, м, (опреляли ранее);

а - расстояние от водоприемного окна до расчетного низкого горизонта (СНГВ), м, равное ³ 300 мм.

- при наинизшем расчетном уровне воды во время ледостава

, (8.14)

где а - расстояние от нижнего края льда до водоприемного окна, м, равное ³ 200 мм.

Следовательно, отметку дна реки в створе водозабора из условий размещения водоприемных окон нижнего яруса под СНГВ находим

, (8.15)

где - минимальная глубина для расположения лицевой стороны водоприемника при наинизшем расчетном уровне, м.

Соответственно отметку дна реки в створе водозабора из условий размещения водоприемных окон нижнего яруса под НГЛ находим

, (8.16)

где - минимальная глубина для расположения лицевой стороны водоприемника при наинизшем расчетном уровне воды во время ледостава, м;

- толщина льда, м

Окончательно принимаем меньшее значение .

Минимальную отметку незатопленного берега в месте установления водоприемно-сетчатого колодца определяют по формуле (8.4)

Отметку пола служебного павильона определяют по формуле (8.5)

Размер сооружения с применением вращающихся сеток всегда будет больше, чем с использованием плоских (съемных) сеток, за счет устройства дополнительных сеточных камер.

Глубина погружения под расчетный уровень , м, составит для сеток:

- с внешним (и внутренним) двухсторонним подводом воды

, (8.17)

где В – ширина полотна сетки, м; - радиус закругления сетки, м;

- глубина погружения сетки под расчетный уровень, обычно в пределах 1,5¸7 м.

- площадь полотна вращающейся сетки, м².

- с лобовым подводом воды

, (8.18)

Рассчитав глубину погружения сетки под расчетный уровень , а, также имея величину заданного для данного источника колебания уровня , определяем общую высоту Н – расстояние между центрами звездочек полотна сетки

, м (8.19)

где - колебания уровня воды в заданном источнике, м;

- запас над максимальным расчетным горизонтом воды в водоеме (береговой водозабор) или уровнем грунтовых вод (русловой водозабор), м;

- высота агрегата сетки (расстояние от оси верхней звездочки до пола, на котором устанавливается механизма сетки), м, (см. [2]).

Отметка дна в приемном отделении колодца зависит от того оснащения, которое устанавливается в нем. Она определяется дважды: для приемного и всасывающего отделений. Для того чтобы обеспечить пропуск воды через принятые сетки отметка дна приемного отделения должна быть:

- при использовании плоских сеток

, (8.20)

где - уровень воды в приемном отделении, м;

- высота плоской сетки, м;

(³ 0,5) – расстояние от дна колодца до начала сетки, м.

- при использовании вращающихся сеток

, (8.21)

где - глубина погружения сетки под расчетный уровень (высота рабочей части сетки), зависит от принятого типа подвода воды (см. (8.17), (8.18), м;

- расстояние от оси нижней звездочки до дна колодца, м (см. [2]).

Отметка дна во всасывающем отделении при вертикальных всасывающих трубопроводах

, (8.22)

или

, (8.23)

где - диаметр всасывающего патрубка находим по (7.4), м.

- отметка низа всасывающего патрубка, м, находим

, м. (8.24)

За расчетную отметку дна колодца принимают меньшую из отметок и , но не менее 0,5 м.

В целях создания приямка для выпадающих из воды осадков дно берегового водоприемника заглубляется под нижними входными окнами не менее чем на 0,5¸1 м.

Отметку низа приямка в приемном и всасывающем отделениях сетчатой камеры определяют

, м. (8.25)

Глубина колодца

, м, (8.26)

где отметка поверхности земли, м.