Определение необходимого расхода воды и объёма водоприёмных секций

Задание на выполнение курсового проекта по дисциплине

«Водоснабжение» на тему « Водозаборные сооружения из поверхностных источников»

1. Производительность сооружений и категория надежности 6250 м³/сут - II категория

2. Пъезометрический напор насосной станцией I подъёма – нет

3. Тип водоисточника- река

4. Минимальный расход воды в реке – 52,0 м³/сут

5. Максимальный расход воды в реке – 315 м³/сут

6. Минимальный уровень воды летом НУВЛ – 88,4 м

7. Минимальный уровень воды зимой НУВЗ – 88,5м

8. Высший уровень воды ВУВ – 93,1 м

9. Средние скорости движения воды на участке водоприёмных отверстий:

- наименьшая 0,33 м/с

- наибольшая 1,11 м/с

9. Толщина льда 0,45 м.

10. Наличие шуги и шуговых зажоров - есть

11. Наибольшая мутность воды – 123,6 мг/л

12. Высота волны - нет

Виды грунтов от поверхности земли на отметки ВУВ+0,5 м:

-) супеси – 2,3 м

-) суглинки – 3,2 м

-) глина - далее

Расчёт и конструирование водозаборного сооружения.

Гидравлический расчёт водозаборного сооружения.

Водоприёмные отверстия и решётки.

Определение необходимого расхода воды и объёма водоприёмных секций

Необходимый расход воды определяется по формуле:

Где:

P –коэффициент-т использования воды на собственные нужды водозабора

( P=6 - 8% ). Пусть P = 7%.

Тогда:

Определим расчетный коэффициент 1секции водоприемников:

Где:

n- число секции (n= 2).

Тогда:

Расчёт водоприёмных окон

При заборе воды из рек и других поверхностных источников в водоприёмных отверстиях водозаборных сооружений устанавливаются решётки для защиты от попадания в них плавающих в воде предметов.

Площадь водоприёмных отверстий одной секции водозабора (оборудованной решётками) определяем по формуле:

, где

- коэффициент, учитывающий засорение отверстий

v_вт. – допустимая скорость втекания воды в водоприемные отверстия; в моем случае, учитывая шугу, v_{вт.=0,06 м/с}

- коэффициент, учитывающий стеснение водоприемных отверстий стержнями сорозадерживающей решетки

Считается по формуле:

Где:

а- диаметр стержней сорозадерживающей решетки. а=10 мм.

с- расстояние между стержнями сорозадерживающей решётки. с=50

Тогда получим:

, м

По полученному значению площади и требуемой скорости движения воды нет соответствующей типовой решётки. Поэтому подбираем согласно таблице 1.1 [2] самую ближайшую по размерам решётку с размерами перекрываемого отверстия , площадью и производим переращёт:

Принимаем скорость прохождения воды через сетку равной 0,054 м/с

Расчёт сорозадерживающих сеток

Где:

v_сетки – скорость воды в сетках, т.к. у меня плоские сетки,

то v_{сетки=0,2-0,4} .

=1,25- коэффициент сжатия струи

Qсетки – расчётный расход одной сетки

=1,5- коэффициент засорения сеток.

K₂ - коэффициент, учитывающий стеснение потока воды сеткой. Считается по формуле:

Где:

- диаметр стержней сетки. Примем см.

- расстояние между стержнями сетки. Примем см.

P=15%- процент занятия рамками. Тогда =1,15

Получим:

Тогда:

По учебнику Москвитина, по таблица №5.4 подбираем размеры сетки равными 0,8 0,8 м. При данных размерах водоприёмного окна F=0,64 .

Определим потери в водоприёмных окнах по формуле:

Где:

V_окна. – скорость движения воды в водоприёмном окне

g – ускорение свободного падения = 9,81

=1,2 при диаметре стержней сеток 1 мм.

Тогда получим:

Т. к менее 5 см (0,006 0,05), то примем потери в сорозадерживающих сетках равными 5 см.

Трубопроводы водозаборных сооружений.

- Всасывающие.

При проектировании всасывающих труб учитываются требования: трубы не должны иметь резких поворотов и внезапных расширений. Радиусы закруглений должны быть не менее 3,5*d

Расчёт ведётся на 100% расход

Диаметр трубопровода определяем по формуле:

- расчётный расход, равный 0,077 м³/с

- скорость во всасывающем трубопроводе, равная 1,2 м/с

Принимаем

Скорость для пропуска нормального расчётного расхода определяется как:

- Самотечные

Расчёт ведётся на 70% расход

Диаметр трубопровода определяем по формуле:

- расчётный расход одной секции водоприёмника, равный 0,0539 м³/с

- скорость в напорном трубопроводе, равная 1,2 м/с на основании табл. 33 [1]

Принимаем

- скорость для пропуска нормального расчётного расхода определяется как:

=0,7 * 0,077=0,0539 м3/с

Определение потерь напора в окнах

Потери трубопровода определяются их суммы линейных и местных потерь.

, где - линейные потери самотечных труб

- местные потери

, где - удельное сопротивление трубопровода

, где А – удельное сопротивление, зависящее от d и материала трубопровода, определ. по табл.(2)=2,187

К - поправочный кофф-т =1,03

L – длина самотечной трубы =64 м

=2,187* 1,03*6,4=14,4

На решетках:

, где

, где

;

;

- коэф-т, зависящий от стержней решетки

принимаю для круглых стержней

, принимаю .

Определение потерь напора в оголовке:

При аварии:

,при 70%

, принимаю =5 см

Определение потерь напора в самотечных линиях:

=0,26 =0,5