Определение расчетных уровней воды в береговом колодце

Отметки расчетных уровней в береговом колодце определены при двух режимах:

· максимальные уровни в приемном и всасывающем отделениях – при нормальном режиме;

· минимальные уровни – при аварийном режиме.

Расчетный уровень в приемном отделении определён с учетом потерь напора в водоприемных устройствах, исходя из уровней воды в реке:

(14)

, (15)

где h – потери напора в водоприемных устройствах при нормальном режиме

работы, м;

h_ав - потери напора в водоприемных устройствах при аварийном режиме работы, м.

Для руслового водозабора потери напора в водоприемных устройствах определены по формуле:

(м), (16)

где h_р – потери напора в решетках, h_р = 0,05 м и h_р = 0,1 м (при аварии);

h_в – потери напора в элементах затопленных водоприёмников

(вихревых камерах и водоприемных фильтрах, отводе), м;

h_дм – общие потери напора по длине и местные потери в самотечных линиях на участках от входа воды в водовод до выхода в колодец, м.

Потери напора в вихревых камерах h_вк определены по формуле:

(м), (17)

где ξ_{в к} – коэффициент сопротивления, равный 4,2;

V_c – скорость в самотечной линии, м/с.

При нормальном режиме

(м).

При аварийном режиме

(м).

Потери напора в фильтрующих оголовках h_ф, м, определены по формуле:

(м), (18)

где К₁ – коэффициент загрязнения, принят К₁=1,25;

S – толщина слоя, принята 0,2м;

V_вт – скорость втекания в оголовок, м/с;

К_ф – коэффициент фильтрации, принимается в пределах 0,195-0,234 м/с, принят 0,2 м/с.

При нормальном режиме:

(м).

При аварийном режиме:

(м).

В проекте оголовок комбинированный, поэтому расчет потерь проводится для двух видов забора воды, через раструбную часть и фильтрующую. Определение потерь напора приведено в таблице 1 и 2.

Таблица 1 – Определение потерь напора для раструбной части

№ по схеме	Элемент	Коэф-т ξ	Диаметр d	Нормальный режим	Аварийный режим
q	V	h	qав	Vав	hав
	Решетка			0,318	0,25	0,0032	0,636	0,5	0,0128
	Раструб	0,25		0,0008	0,0032
	Самотечн. Труба			1,07	0,2045	2,15	0,8255
	Тройник		600х500	0,0584	0,2358
	Задвижка			0,0584	0,2358
	Выход из трубы в резервуар	0,1		0,0058	0,0236
	ИТОГО					0,33			1,34

Таблица 2 – Определение потерь напора для фильтрующей части

№ по схеме	Элемент	Коэф-т ξ	Диаметр d	Нормальный режим	Аварийный режим
q	V	h	qав	Vав	hав
	Фильтр			0,318	0,05	0,0150	0,636	0,1	0,060
	Вихревые камеры	4,2		1,07	0,2450	2,15	0,9910
	Колено	1,5		0,0876	0,3538
	Самотечн. труба			0,2045	0,8255
	Переход расширяющейся	0,25	500х600	0,0146	0,0590
	Тройник		600х500	0,0584	0,2358
	Задвижка			0,0584	0,2358
	Выход из трубы в резервуар	0,1		0,0058	0,0236
	ИТОГО					0,69			2,79

h = 0,33 + 0,05 = 0,38 м,

h_ав=2,79+0,1=2,89 м.

В приемном отделении отметки равны:

Z_max = 28,5 - 0,38 = 28,12 м,

Z_min = 23,1 - 2,89 = 20,21 м.

Во всасывающем отделении отметки уровней воды будут меньше, чем в приемном на величину потерь напора в сетке, которые для плоских сеток приняты 0,15 м при нормальном режиме и 0,25 м при аварии. Следовательно:

Z_max^вс = 28,12 - 0,15 = 27,97 м,

Z_min^вс = 20,21 - 0,25 = 19,96 м.