MU_Vod._soorug_4_вар.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА













МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
(ВОДОПРИЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ(
по курсу (Водоснабжение(
(для студентов 4-5 курсов дневной и заочной форм обучения,
экстернов и иностранных студентов
специальности 7.092601 (Водоснабжение и водоотведение()




















Харьков – ХНАГХ – 2005
Методические указания к курсовому проекту (Водоприемные сооружения( по курсу (Водоснабжение( (для студентов 4-5 курсов дневной и заочной форм обучения, экстернов и иностранных студентов специальности 7.092601 (Водоснабжение и водоотведение() - Сост.: Г.И. Благодарная. – Харьков: ХНАГХ, 2005. - 43 с.





Составитель: Г.И. Благодарная







Рецензент: докт. техн. наук, проф. С.С. Душкин



Рекомендовано кафедрой водоснабжения, водоотведения и очистки вод, протокол №1 от 29.08.05 г.











ВВЕДЕНИЕ
Курсовой проект на тему (Водоприемные сооружения( выполняется в соответствии с учебным планом. В ходе выполнения курсового проекта студент применяет все полученные знания как по специальному курсу (Водоснабжение(, так и по основным техническим и строительным дисциплинам: гидравлике, гидрологии и гидротехническим сооружениям, строительным и железобетонным конструкциям, основаниям и фундаментам, технологии строительного производства.
При работе над курсовым проектом студент пользуется соответствующими нормами и техническими условиями и ГОСТами, а также справочниками и пособиями, рекомендованными в настоящих методических указаниях.
Выполнение курсового проекта имеет целью научить студентов проектированию водоприемных сооружений, привить им навыки в выборе типа и конструкции водозабора с производством необходимых технологических расчетов и конструктивного оформления. Изложенные методики могут быть использованы также в дипломном проектировании.

1. УКАЗАНИЯ К СОСТАВЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
(ВОДОПРИЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ(
При разработке курсового проекта по водоприемным сооружениям следует проектировать наиболее прогрессивные типы водоприемных сооружений. Расчетная часть проекта составляется на основе существующих норм и технических условий проектирования водоприемных сооружений. В методических указаниях приведены основные данные по проектированию, даны примеры расчета различных водоприемных сооружений, их технологические и конструктивные решения (приложение 2).
В задании по составлению проекта водозаборных сооружений входят следующие задачи: выбор типа и места расположения (площадки) водозабора; обоснование и выбор схемы и конструкции водозаборных сооружений; выполнение гидравлических расчетов основных элементов водозаборных сооружений и их отдельных элементов; определение количества рабочих и резервных водоприемников и их элементов; конструирование водозаборного сооружения; выбор и компоновка связывающих водозаборное сооружение коммуникаций; установление необходимых для надежной эксплуатации водозабора устройств и приспособлений; установление границ санитарной охраны для источника водоснабжения и для водозаборного сооружения.
Привести описание зоны санитарной охраны водозаборных сооружений.
2. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
(ВОДОПРИЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ(

Проектирование водоприемных сооружений

1. Основной потребитель воды - .
2. Геологическое строение берега - .
3. Суточное водопотребление - м3.
4. Отметки:
а) дна реки - м;
б) поверхности земли - м.
5. Особые условия:
а) количество взвешенных наносов, ( - кг/м3;
б) шуга - балл;
в) ледостав, 13 EMBED Equation.3 1415 - м;
г) крупность отложившихся наносов, d - м;
д) высота волны, hв - м.
6. Гидрологический режим реки:
а) отметка самого низкого горизонта воды (СНГВ) - м;
б) отметка нижнего горизонта ледостава (НГЛ) - м;
в) отметка самого высокого горизонта воды (СВГВ) - м.
7. Напор насосов для подачи воды на ОСВ - м.
Состав курсового проекта
а) Расчетно-пояснительная записка должна содержать:
титульный лист;
содержание;
введение, в которое входят анализ исходных данных по проектированию и другие материалы, имеющие принципиальное значение для характеристики выполняемого проекта;
задание (исходные данные);
обоснование выбора источника водоснабжения;
обоснование выбора места расположения водозабора;
обоснование схемы водозаборного узла, типа и конструкции водозаборного сооружения;
гидравлический расчет водоприемных и водопропускных устройств водозаборов с назначением конкретных размеров соответствующих (расчетных) конструкций и приспособлений;
обоснование количества работающих и резервных водозаборов и их элементов из условия надежности и экономичности забора воды из источника;
детальный расчет необходимых диаметров труб, размеров решеток, оголовков приемных труб, размеров приемных окон при конструкциях береговых водоприемников, размеров плоских сеток береговых колодцев и водоприемников и диаметров всасывающих труб насосов;
определение потери напора при движении воды в водоприемных сооружениях и уровни воды при нормальном и аварийном режимах. Аварийный режим предполагает пропуск полного расчетного расхода воды по одной самотечной линии;
подбор необходимого грузоподъемного оборудования;
обоснование размеров границ зон санитарной охраны и указания по их организации и содержанию;
в необходимых случаях – определение и описание (с соответствующими расчетами и обоснованиями) мероприятий, устройств, приспособлений и конструкций по защите водозаборных сооружений от факторов, затрудняющих прием воды из источника.
б) Графический материал
Схема водоприемных сооружений в профиле в масштабе 1:100 или 1:200. На схеме указывают отметки осей сооружений, трубопроводов, диаметры последних, отметки земли, уровни воды и т.п.
3. ВЫБОР ТИПА И КОНСТРУКЦИИ ВОДОПРИЕМНЫХ
СООРУЖЕНИЙ
При выборе типа водозаборного сооружения необходим учет различных факторов, основными из которых являются: нормативная категория надежности подачи воды, характеристика природных условий забора воды, топографические, гидрологические, геологические и гидрогеологические условия площадки строительства, а также характеристики основного насосного оборудования.
В соответствии с заданными условиями студент должен выбрать тип водоприемных сооружений и их конструкции. Площадка под водоприемные сооружения (береговой водоприемник, береговой колодец) и насосную станцию 1-го подъема должна иметь отметку, превышающую не менее чем на 0,5 м уровень горизонта самых высоких вод.
При выборе типа водоприемника следует руководствоваться данными п. 5.88-5.90, 5.92 и табл. 13 (1(. Первоначально необходимо установить степень сложности природных условий забора воды по табл. 12 (1( и в соответствии с этим и категорией водоприемника по табл. 13 (1( или приложению 1 табл. 1 принять схему водозабора. Если при заданной категории возможен выбор нескольких типов водоприемников, решающую роль играет форма поперечного сечения русла. Водоприемные ковши применяют в составе водозаборов средней и большой производительности I категории надежности подачи воды для борьбы с шуголедовыми помехами, для забора воды при недостаточных глубинах воды в водоисточнике и для обеспечения водоотбора, большего 0,25 Qмин в реке. Важно учитывать также следующее. На реках и озерах могут применяться береговые, русловые или комбинированные водоприемники.
Водоприемник руслового типа преимущественно применяется при пологом строении берега при сравнительно небольшой амплитуде колебания уровня воды в реке. Водоприемные сооружения состоят из затопленного оголовка, самотечной линии, берегового колодца и всасывающей линии. Оголовок по своей конструкции должен быть защищен от повреждения на судоходных и сплавных реках. При большой глубине водоема возможного устройства незащищенного оголовка в виде стояка с уширенным входным отверстием.
При широкой затопляемой пойме реки, когда прокладка самотечных труб на большой глубине нежелательна, а также при тяжелых грунтовых условиях (плывуны, скальные грунты и др.) целесообразно заменить самотечные линии сифонными трубопроводами, прокладываемыми на значительно меньшую глубину.
Береговой водоприемник раздельного типа целесообразно применять при высоких крутых берегах, значительных глубинах в месте его расположения и больших расходах забираемой воды. В состав сооружений входят: незатопляемый береговой водоприемник, всасывающие трубопроводы и заглубленная насосная станция 1-го подъема. По своей конструкции береговой водоприемник представляет пустотелый мостовой устой с входными окнами.
Береговой водоприемник совмещенного типа целесообразно применять при тех же условиях, что и раздельного типа, при соответствующих грунтовых условиях. В этом случае насосная станция 1-го подъема совмещается с береговым водоприемником, что уменьшает объем сооружений и их стоимость, а также длину всасывающих линий. При сложении берега из твердых пород основание насосной станции может быть расположено на более высокой отметке по сравнению с отметкой основания берегового водоприемника.
Условия применения водозаборных сооружений различных типов определяют с помощью табл. 2 (приложение 1).
4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
При проектировании речных водозаборов гидравлическими расчетами определяют площадь входных окон в оголовке или на передней стенке берегового колодца, площадь пропускных окон берегового (водоприемно-сетчатого) колодца, перекрытых плоскими сетками (или рабочую площадь ленточных вращающихся сеток); диаметры самотечных линий и трубопроводов для подачи промывной воды в эти линии; необходимую высоту берегового (водоприемно-сетчатого) колодца.
4.1. Определение расчетных расходов
Размеры основных элементов водозабора определяется гидравлическими расчетами при расчетном расходе воды и минимальном уровне воды в источнике, при этом расчет следует выполнять на условиях нормальной и форсированной работы элементов водоприемника.
Нормальная работа приемника воды будет иметь место при одновременной работе всех секций. В форсированном режиме элементы водоприемника будут работать при отключении одной секции. При этом согласно требованиям п. 4.4 (1( снижение подачи воды при І и ІІ категориях надежности не должно превышать 30%.
Расчетный расход секции в нормальном режиме 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415, (4.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - расход воды для суток максимального водопотребления, м3/сут;
13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды очистных сооружений, равный 1,0(1,3;
13 EMBED Equation.3 1415 - число секций (из соображений надежности количество секций следует принимать не менее двух).
Расчетный расход воды одной секции в форсированном режиме 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415, (4.2)
Определение размеров элементов водоприемника выполняют на пропуск расхода 13 EMBED Equation.3 1415. По расходу 13 EMBED Equation.3 1415 определяют потери напора в элементах водоприемника с целью расчета минимального уровня воды в береговом колодце.
4.2. Расчет, подбор решеток и сеток
Площадь водоприемных окон в оголовке или передней стенке берегового колодца определяют при работе всех секций водозабора (кроме резервных) по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (4.3)
где 1,25 - коэффициент, учитывающий загрязнение решетки водорослями и мусором;
13 EMBED Equation.3 1415 - условная средняя скорость течения воды в отверстиях решетки, принимается в зависимости от особенностей водоема, мутности и шугоностности потока, принимаемая в соответствии с (1, п. 5.94(:
а) при заборе воды из шугоностных рек: в береговых незатопленных водозаборах – 0,2(0,6 м/с; при затопленных водоприемных оголовках – 0,1(0,3 м/с;
б) при заборе воды из озер, водохранилищ, водоприемных ковшей и равнинных рек: в береговых водозаборах – 0,4(1,0 м/с; при затопленных водоприемных оголовках – 0,2(0,6 м;
13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент увеличения, учитывающий заполнение водоприемного отверстия стержнями решетки, определяемый по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (4.4)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр стержней, принимается 6(12 мм;
13 EMBED Equation.3 1415 - расстоянием между стержнями в свету, 50(100 мм;
Низкие пределы входных скоростей назначаются при значительном количестве наносов в источнике (свыше 1000 мг/дм3 в паводок).
По площади водоприемного окна назначаются его размеры в соответствии с типовыми грубыми решетками, данные которых приведены в табл. 3 (2, с. 4( или по табл. 3 (приложение 1). Размеры решеток выбирают с таким расчетом, чтобы они имели небольшую массу и были удобны для подъема (их высота должна быть больше ширины). При подборе решеток следует учитывать, что в некоторых типах оголовков высота окна меньше его ширины, и в одной секции может быть несколько решеток.
При значительных колебаниях уровня воды в источнике входные окна водозаборов располагают в два яруса, чтобы всегда можно было получить воду лучшего качества.
Сетки, через которые проходит вода из приемного во всасывающее отделение, могут быть плоские (подъемные) или вращающиеся.
В средних и тяжелых условиях забора воды при производительности водозабора более 1 м3/с следует применять вращающиеся сетки.
Площадь плоских сеток 13 EMBED Equation.3 1415 определяют при минимальном уровне воды в сетчатом колодце по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (4.5)
где 1,25 – коэффициент, учитывающий загрязнение части полотна сеток перед их промывом;
13 EMBED Equation.3 1415 - допускаемые скорости течения в сетках принимаемые равными 0,2(0,4 м/с - для плоских и 0,4(0,5 м/с - для вращающихся;
13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент, учитывающий стеснения отверстия сеткой, вычисляют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (4.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - размер ячейки сетки в свету, см, для плоских сеток принимается от 2 до 5 мм, для вращающихся – от 5 до 3 мм;
13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр проволоки сетки, см; принимается 1,0(3 мм для плоских сеток и 3(1,2 мм для вращающихся сеток.
Площадь вращающихся сеток, погруженная в воду, определяется по формуле (4.5) с учетом коэффициента 13 EMBED Equation.3 1415 по формуле (4.6). При установке вращающихся сеток с внутренним и внешним подводом воды величина 13 EMBED Equation.3 1415 уменьшается вдвое.
Плоские сетки подбирают по площади в табл. 4 (2, с. 13( или по табл. 4 (приложение 1), а вращающиеся по производительности – в табл. 5 (2, с. 14-23( или по табл. 5 (приложение 1).
По способу подвода к сеткам загрязненной воды и отвода от них частей, конструкции вращающихся сеток могут быть разделены следующим образом: с лобовым подводом (по нормали к полотну сетки); с лобово-внешним подводом воды; с внутренним (внутрь полости, огражденной сеткой) и с внешним подводом (во внешние части сеточной камеры).
5. РАСЧЕТ САМОТЕЧНЫХ ЛИНИЙ
Самотечные линии прокладывают в плане и вертикальной плоскости без резких поворотов, вызывающих отложение наносов, сора и шуги и затрудняющих промыв и очистку водоводов.
Самотечные линии соединяют оголовки и береговые водоприемные колодцы. Количество самотечных линий должно быть не менее двух (обычно их количество соответствует числу секций берегового колодца). Самотечные линии укладываются преимущественно из стальных труб. Самотечные водоводы в реке должны быть защищены от подмыва речным потоком и повреждения якорями судов. С этой целью их следует заглублять ниже дна не меньше чем на 0,5 м или производить обсыпку грунтом с укреплением его от размыва.
Расчет самотечных линий выполняют для нормальных и аварийных условий работы.
Диаметр самотечной линии 13 EMBED Equation.3 1415 определяют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (5.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415- расчетный расход водозабора в форсированном режиме, м3/с;
13 EMBED Equation.3 1415 - расчетная скорость, м/с. При этом скорость движения воды в самотечном трубопроводе принимается по табл. 6 (1, табл. 14, п. 5.99( или табл. 6 (приложение 1).
Большие значения следует принимать для больших производительностей водозабора при большом содержании взвеси и малой длине линий. Повышение скорости вызывает увеличение потери напора и глубины берегового колодца.



Потери напора в самотечных линиях определяются как для нормального, так и для аварийного режимов работы водозабора. В этом случае оставшиеся в работе самотечные линии (одна отключена) должны обеспечивать пропуск 70% расчетного расхода для водозаборных сооружений II и III категории, и 100% - для I.
Потери напора в самотечных и сифонных линиях рассчитываются как сумма потерь напора по длине трубопровода, потерь напора в мусорозадерживающих решетках, потерь напора на местные сопротивления:
13 EMBED Equation.3 1415, (5.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора на единицу длины 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415 - по таблицам Ф.Н. Шевелева, в зависимости от скорости и диаметра трубопровода;
13 EMBED Equation.3 1415 - длина самотечной линии трубопровода, м. Длина самотечной линии определяется расстоянием на поперечном профиле реки между оголовком, который устанавливается в месте, где обеспечивается необходимая минимальная глубина 13 EMBED Equation.3 1415, и водоприемным сетчатым колодцем, который устанавливается на незатопленном берегу. Длина линий не должна быть больше 100 м. При большей длине оголовок приближают к берегу, заглубляя дно, или водоприемно-сетчатый колодец приближают к оголовку, обеспечивая одновременно подсыпку и выравнивая берег.
13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора в решетке оголовка, можно принять равным 0,05(0,1 м, для аварийного режима работы принимают 0,10(0,20 м;
13 EMBED Equation.3 1415 - местные потери, состоящие из потери при входе в решетку оголовка, при сужении трубы, в колене и т.д.
Местные потери напора вычисляют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415. (5.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - сумма коэффициентов местных сопротивлений в фасонных частях и арматуре;
13 EMBED Equation.3 1415 - скорость движения воды, м/с;
13 EMBED Equation.3 1415 - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Значения коэффициентов местных сопротивлений можно принимать следующие:
Вход в трубу без расширения.......................................................0,5
Плавно очерченный вход в трубу.................................................0,1
Приемная сетка без клапана.........................................................2-3
Приемный клапан с сеткой...........................................................5-10
Обратный клапан...........................................................................1,7
Колено с углом 900.........................................................................0,5-0,76
Колено с углом 450.........................................................................0,25-0,30
Для сварных колен коэффициент сопротивления следует увеличить на 50%;
Переход суживающийся..................................................................0,1
Переход расширяющийся...............................................................0,25
Тройник в прямом направлении.....................................................0,1
Тройник в направлении ответвления.............................................2,0
Тройник при разделении потока....................................................1,5
Выход из трубы в резервуар...........................................................1,0
Сварное колено................................................................................1,5
Сварной отвод с углом 450..............................................................0,45
Задвижка (в зависимости от степени открытия)..........................0,15-0,2.
Потери напора подсчитываются как для нормального режима, так и для аварийного (выключение одной самотечной линии на ремонт).
В результате подсчета потерь напора определяют наинизший горизонт воды в приемной части берегового колодца и отметка днища колодца.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТМЕТОК УРОВНЕЙ ВОДЫ
В ВОДОПРИЕМНИКЕ
Определение отметок расчетных уровней в береговом водоприемном колодце следует производить при минимальном уровне в водоисточнике из условия отключения одной секции или отключения одной самотечной (сифонной) линии. Отметки уровней воды определяют с учетом потерь напора в решетках, сетках и самотечных трубопроводах.
Отметка расчетного уровня воды в приемном отделении руслового водозабора
13 EMBED Equation.3 1415, (6.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - отметка минимального горизонта воды в источнике водоснабжения, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора в самотечных линиях, м, определенные расчетом ранее.
Отметка расчетного уровня воды в приемном отделении берегового водозабора
13 EMBED Equation.3 1415, (6.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - отметка минимального горизонта воды в источнике водоснабжения, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора в решетке, можно принять равным 0,05(0,1 м.
Отметку расчетного уровня во всасывающем отделении для руслового и берегового водозабора рассчитывают одинаково
13 EMBED Equation.3 1415, (6.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора в сетке принимается в плоских сетках – 0,1(0,15 м, во вращающихся сетках – 0,1(0,3 м.
7. УВЯЗКА ВСАСЫВАЮЩИХ ТРУБОПРОВОДОВ НАСОСНОЙ
СТАНЦИИ С ВОДОПРИЕМНИКАМИ
7. 1. Подбор насосов и выбор схемы коммуникаций насосной станции
Исходными данными для подбора насосов являются производительность насосной станции и расчетный напор (приведенный в задании). Производительность станции І подъема определяется производительностью водозабора, которая должна обеспечивать максимальный суточный расход воды, расход воды на собственные нужды водопровода, пополнение пожарного запаса воды в сроки, устанавливаемые (1(, учитывать возможность перспективы роста потребности воды.
13 EMBED Equation.3 1415, м3/ч, (7.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды очистных сооружений и другие расходы, равный 1,0(1,3.
Количество насосных агрегатов принимают по СНиПу (1, с. 48(. Общее количество насосов в насосной станции должно быть не менее трех.
Схема коммуникаций зависит от категории надежности, количества насосов и количества секций водоприемника. Если всасывающих линий две, а насосов три и более, то эти трубопроводы объединяют коллектором (например, см. рис. 7.1); при этом арматура расставляется таким образом, чтобы при выходе из строя любого вида оборудования или арматуры была обеспечена подача полного (100%) расчетного расхода для водозаборов I и II категорий надежности и 70% - для водозаборов III категории надежности (1, п. 7.5(.

Рис. 7.1 - Схема расположения коммуникаций насосной станции
Расчетную производительность насоса определяют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, м3/ч, (7.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - число рабочих насосов.
По значениям 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 (см. технические характеристики насосов) подбираются тип и количество насосных агрегатов, а также находится значение 13 EMBED Equation.3 1415 - допустимой вакуумметрической высоты или 13 EMBED Equation.3 1415 - допустимого кавитационного запаса.
7.2. Расчет всасывающих линий
Расчет заключается в определении диаметра и потерь напора. Количество всасывающих линий должно быть не менее двух. При выключении одной линии вторая должна быть рассчитана на пропуск полного расчетного расхода для I и II категорий надежности и на 70% расчетного расхода для III категории надежности. Если каждый насос имеет самостоятельную всасывающую линию, ее рассчитывают по расчетной производительности насоса.
Диаметр всасывающих линий вне насосной станции
13 EMBED Equation.3 1415, (7.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - производительность насосной станции І-го подъема, м3/с; 13 EMBED Equation.3 1415 - расчетная скорость во всасывающем трубопроводе, м/с.
Диаметр всасывающих линий вне насосной станции определяется при скорости движения воды 1,2(2 м/с, внутри станции 0,8(1,5 м/с (d=250(800 мм), 1,2(2,0 м/с (d свыше 800 мм). Потери напора определяются так же, как и для самотечных линий, т.е. по формуле (13 EMBED Equation.3 1415). При этом для расчета выбирается наиболее длинный путь движения воды от всасывающего отделения до самого удаленного насоса.
Длиной всасывающей линии задаемся: для водозаборов раздельного типа принимается: для берегового типа - 15(30 м, для руслового типа – 30(45 м; для совмещенного типа – 8-15 м.
На конце всасывающего трубопровода предусматривается патрубок диаметром
13 EMBED Equation.3 1415, (7.4)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр всасывающего трубопровода, м.
Длину конической части воронки принимаем
13 EMBED Equation.3 1415, м. (7.5)
7.3. Определение отметки оси центробежного насоса
и оси всасывающего трубопровода
Отметку оси центробежного насоса определяют по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (7.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - минимальная расчетная отметка уровня воды во всасывающей камере;
13 EMBED Equation.3 1415 - геометрическая высота всасывания
13 EMBED Equation.3 1415, (7.7)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - допустимая вакуумметрическая высота всасывания; 13 EMBED Equation.3 1415 - потери напора во всасывающем трубопроводе; 13 EMBED Equation.3 1415 - скорость движения воды во всасывающем патрубке насоса
13 EMBED Equation.3 1415, (7.8)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - расчетная производительность наноса, м3/с.
Если в каталоге приводится значение допустимого кавитационного запаса 13 EMBED Equation.3 1415 вместо 13 EMBED Equation.3 1415, геометрическую высоту всасывания определяют по формуле, м
13 EMBED Equation.3 1415, (7.9)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - напор, соответствующий атмосферному давлению в районе, где установлен насос, зависит от высоты установки насоса над уровнем моря (для высоты 300 м 13 EMBED Equation.3 1415=10 м);
13 EMBED Equation.3 1415 - напор, соответствующий давлению парообразования перекачиваемой жидкости, зависит от температуры (для 13 EMBED Equation.3 14150С 13 EMBED Equation.3 1415=0,24 м);
13 EMBED Equation.3 1415 - кавитационный запас, м.вод.ст.
Отметка оси всасывающего трубопровода в точке пересечения с осью стены водоприемника определяется по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, (7.10)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние от оси насоса до оси всасывающего патрубка насоса, м, зависит от марки насоса (см. характеристики насоса (2( стр. 236-239);
13 EMBED Equation.3 1415 - уклон всасывающего трубопровода;
13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметры всасывающей трубы и патрубка насоса;
13 EMBED Equation.3 1415- длина всасывающего трубопровода от насоса до водоприемника, м.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
ВОДОПРИЕМНИКА
Высота расположения входных окон берегового водоприемника над дном водоема и низа оголовков самотечных линий зависит от количества наносов, глубины водоема и других факторов и не должна быть менее 0,5 м для рек с естественным режимом и 1,0 м для водохранилищ. Верх нижних окон в береговом водоприемнике и входных окон в речных оголовках, во избежание их обмерзания, помещают не менее чем на 0,2 м ниже нижней кромки льда при наинизшем горизонте ледостава и не менее чем на 0,3 м ниже горизонта самых низких вод реки.
8.1. 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)
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - высота оголовка над поверхностью земли, м (зависит от конструкции оголовка);
13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние от верха водоприемника до водоприемного отверстия (толщина плиты); 13 EMBED Equation.3 1415 м (зависит от конструкции оголовка);
13 EMBED Equation.3 1415 - 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 13 EMBED Equation.3 1415.
Рис. 8.1 - Затопленный водоприемник (разрез)
Минимальную отметку дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям можем найти размещения под НУЛ
13 EMBED Equation.3 1415, (8.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - отметка уровня воды ледостава, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - толщина льда, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - 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 Ѕ высоты волны.
Минимальная отметка дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям размещения под НГВ
13 EMBED Equation.3 1415, (8.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - отметка низкого горизонта воды, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - высота волны, м.
8.2. 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
13 EMBED Equation.3 1415, (8.4)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - самый высокий горизонт воды, м;
13 EMBED Equation.3 1415 высота волны, м.
Отметка пола служебного павильона
13 EMBED Equation.3 1415. (8.5)
Отметку верха самотечной линии в колодце находим
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - уровень воды в приемном отделении, м.
Отметка низа всасывающего патрубка
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.7)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - 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
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.8)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр самотечной линии, м.
Отметка дна во всасывающем отделении
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.9)
или
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.10)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - высота плоской сетки, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр всасывающего патрубка, м.
В качестве искомого принимается меньшая отметка из трех значений и обозначается 13 EMBED Equation.3 1415. 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
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.11)
Глубину колодца находим
13 EMBED Equation.3 1415, 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 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415, 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
13 EMBED Equation.3 1415, (8.13)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние от дна до водоприемного окна, м, равное ( 500 мм;
13 EMBED Equation.3 1415 - высота водоприемного окна, м, (опреляли ранее);
а - расстояние от водоприемного окна до расчетного низкого горизонта (СНГВ), м, равное ( 300 мм.
- при наинизшем расчетном уровне воды во время ледостава
13 EMBED Equation.3 1415, (8.14)
где а - расстояние от нижнего края льда до водоприемного окна, м, равное ( 200 мм.
Следовательно, отметку дна реки в створе водозабора из условий размещения водоприемных окон нижнего яруса под СНГВ находим
13 EMBED Equation.3 1415, (8.15)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - 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
13 EMBED Equation.3 1415, (8.16)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - минимальная глубина для расположения лицевой стороны водоприемника при наинизшем расчетном уровне воды во время ледостава, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - толщина льда, м
Окончательно принимаем меньшее значение 13 EMBED Equation.3 1415.
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 13 EMBED Equation.3 1415, м, составит для сеток:
- с внешним (и внутренним) двухсторонним подводом воды
13 EMBED Equation.3 1415, (8.17)
где В – ширина полотна сетки, м; 13 EMBED Equation.3 1415 - радиус закругления сетки, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - глубина погружения сетки под расчетный уровень, обычно в пределах 1,5(7 м.
13 EMBED Equation.3 1415 - площадь полотна вращающейся сетки, м2.
- с лобовым подводом воды
13 EMBED Equation.3 1415, (8.18)
Рассчитав глубину погружения сетки под расчетный уровень 13 EMBED Equation.3 1415, а, также имея величину заданного для данного источника колебания уровня 13 EMBED Equation.3 1415, определяем общую высоту Н – расстояние между центрами звездочек полотна сетки
13 EMBED Equation.3 1415, м (8.19)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - колебания уровня воды в заданном источнике, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - запас над максимальным расчетным горизонтом воды в водоеме (береговой водозабор) или уровнем грунтовых вод (русловой водозабор), 13 EMBED Equation.3 1415 м;
13 EMBED Equation.3 1415 - 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
13 EMBED Equation.3 1415, (8.20)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - уровень воды в приемном отделении, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - высота плоской сетки, м;
(( 0,5) – расстояние от дна колодца до начала сетки, м.
- при использовании вращающихся сеток
13 EMBED Equation.3 1415, (8.21)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - глубина погружения сетки под расчетный уровень (высота рабочей части сетки), зависит от принятого типа подвода воды (см. (8.17), (8.18), м;
13 EMBED Equation.3 1415 - расстояние от оси нижней звездочки до дна колодца, м (см. (2().
Отметка дна во всасывающем отделении при вертикальных всасывающих трубопроводах
13 EMBED Equation.3 1415, (8.22)
или
13 EMBED Equation.3 1415, (8.23)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр всасывающего патрубка находим по (7.4), м.
13 EMBED Equation.3 1415 - отметка низа всасывающего патрубка, м, находим
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.24)
За расчетную отметку дна колодца 13 EMBED Equation.3 1415 принимают меньшую из отметок 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415, 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
13 EMBED Equation.3 1415, м. (8.25)
Глубина колодца
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.26)
где 13 EMBED Equation.3 1415 отметка поверхности земли, м.
В. Береговой водоприемник с вращающимися сетками
совмещенного типа (рис. 8.4)
Расчет такой же, как и в береговом водозаборе раздельного типа, кроме отметки дна во всасывающем отделении.
Отметка дна во всасывающем отделении при горизонтальных всасывающих трубопроводах
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.27)
или
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.28)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр всасывающего трубопровода, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр всасывающего патрубка, м.
Отметку оси напорного трубопровода в точке пересечения с осью стены водоприемника принимаем ниже глубины промерзания.

Рис. 8.4 - Поперечный разрез реки в створе берегового водозабора
8.3. Определение строительных размеров подземной части в плане
Размеры береговых водоприемников и береговых колодцев определяются в основном в зависимости от диаметров самотечных и всасывающих труб и другого технологического оборудования. Береговые водоприемники и береговые колодцы должны состоять не менее чем из двух самостоятельных половин.
Подземная часть водоприемников в плане может иметь круглую, квадратную или прямоугольную форму. Размеры водоприемника должны быть такими, чтобы были обеспечены возможность монтажа и демонтажа оборудования, удобство и безопасность эксплуатации.
А. Русловой водоприемник с плоскими сетками и импульсной
промывкой самотечных линий (рис. 8.5)

Рис. 8.5 - План размещения оборудования в колодце
На рис. 8.5 приняты следующие обозначения:
Dc – диаметр самотечного трубопровода, мм;
Lз – длина задвижки (затвора), мм (следует применять задвижки на Ру = 2,5 кгс/см2) (см. (2();
Вс – ширина сетки, мм;
DВС.П. – диаметр всасывающего патрубка, мм;
в – толщина стенки, не меньше 500 мм.
Диаметр колодца определяется по четырем цепочкам:
1) из условия размещения самотечных трубопроводов
13 EMBED Equation.3 1415, (8.29)
2) из условия размещения сеток:
13 EMBED Equation.3 1415, мм, (8.30)
3) из условия размещения всасывающих трубопроводов:
13 EMBED Equation.3 1415, мм, (8.31)
4) из условия размещения арматуры сеток всасывающих трубопроводов в направлении движения воды:
13 EMBED Equation.3 1415, мм, (8.32)
Из четырех значений диаметров в проекте принимаем наибольшее с соответствующей корректировкой остальных размеров.
Б. Береговой водоприемник с вращающимися сетками
раздельного типа (рис. 8.6)
Ширина водоприемника определяется из условий размещения решеток В1, сеток В2 и всасывающих трубопроводов В3.
Рис. 8.6 - План размещения оборудования в колодце.

На рис. 8.6 приняты следующие обозначения:
Вр – ширина решетки, мм;
Вс – ширина сетки, мм;
DВС.П. – диаметр всасывающего патрубка, мм;
в – толщина стенки, не меньше 500 мм;
R – радиус нижней звездочки вращающейся сетки, мм.
из условий размещения самотечных трубопроводов или решеток:
13 EMBED Equation.3 1415, мм; (8.33)
из условий размещения сеток:
13 EMBED Equa
·tion.3 1415, мм; (8.34)
из условий размещения всасывающих трубопроводов:
13 EMBED Equation.3 1415 мм. (8.35)
Из трех полученных значений ширины в проекте принимаем наибольшее с соответствующей корректировкой остальных размеров.


В. Береговой водоприемник с вращающимися сетками
совмещенного типа (рис. 8.7)
Подземная часть водоприемников в плане может иметь круглую, квадратную или прямоугольную форму. Размеры водоприемника должны быть такими, чтобы были обеспечены возможность монтажа и демонтажа оборудования, удобство и безопасность эксплуатации.
При совмещенном водозаборе минимальный внутренний диаметр колодца зависит от схемы размещения насосных агрегатов, трубопроводов, арматуры и прочего оборудования и может быть по формуле (для варианта размещения насосов, приведенного на рис. 8.7)
13 EMBED Equation.3 1415, м, (8.36)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - длина насосного агрегата, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - монтажные зазоры, 13 EMBED Equation.3 1415 м.

Рис. 8.7 - План размещения оборудования в колодце совмещенного типа
Рекомендуемые диаметры колодцев составляют 36 м для сеточных колодцев и 18...24 м для водоприемников, совмещенных с насосной станцией первого подъема. Размер колодца должен быть увязан с размером наземного павильона.

8.4. Определение строительных размеров наземной части
В павильоне размещается оборудование для промывки сеток и чистки решеток, в том числе экраны для перехвата струй промывной воды и ее сброса в канализацию. Следовательно, величина наземной части находится из условия обеспечения погрузки и выгрузки оборудования и арматуры с транспортного средства или возможности проноса разгружаемого (погружаемого) оборудования над оборудованием, расположенным в служебном павильоне.
Высота служебного павильона над береговым колодцем, которое оборудовано мостовым краном, должно иметь высоту
13 EMBED Equation.3 1415, (8.37)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – высота крана над головкой подкранового рельса, м (2, с. 408-420(;
13 EMBED Equation.3 1415 – минимальная высота от зева крюка до головки рельса, м, находиться по (2, с. 408-420(;
13 EMBED Equation.3 1415 – высота строповки груза, принимается равной 0,5(1 м;
13 EMBED Equation.3 1415 - высота груза, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - высота оборудования, находящегося над полом павильона, м;
0,5 – высота от груза до пола или до установленного оборудования, м;
0,1 – высота от низа перекрытия до верха конструкции крана, м.
Высота служебного павильона над береговым колодцем, которое оборудовано подвесной кран-балкой, должно иметь высоту
13 EMBED Equation.3 1415, (8.38)
где 13 EMBED Equation.3 1415 – высота монорельса кран-балки с учетом конструкции подвески его к перекрытию, м;
13 EMBED Equation.3 1415 – минимальная высота от низа монорельса до зева крюка, м, находиться по (2, с. 408-420(.
Высота наземной части должна быть кратна 1200 мм.
Размеры наземной части в плане должны обеспечивать удобства и безопасность обслуживания установленного оборудования и арматуры и должны быть кратными 3000 мм (ширина) и 6000 мм (длина); при этом они могут отличаться от размеров подземной части как в одну, так и в другую сторону.

9. УДАЛЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ ИЗ САМОТЕЧНЫХ
ТРУБОПРОВОДОВ, ЧИСТКА РЕШЕТОК И СЕТОК,
УДАЛЕНИЕ ОСАДКА ИЗ ВОДОПРИЕМНИКА
9.1. Промывка самотечных трубопроводов
При относительно малых скоростях движения воды в самотечных линиях в них осаждаются частично взвешенные вещества. Необходима периодическая промывка.
Наибольшее распространение получила промывка прямым или обратным током воды с увеличенными скоростями. При диаметре самотечной линии 600 мм и выше возможно производить промывку прямым током воды, повышая скорость путем отключением из работы одной самотечной линии и подачей полного или увеличенного расхода в береговой колодец по линиям, оставшимся в работе. Очистку самотечных труб диаметром до 500 мм включительно рекомендуется производить путем обратной промывки насосами І-го подъема. Для этой цели должна быть запроектирована специальная промывная линия от напорных водоводов І-го подъема с соответствующим присоединением к самотечным трубам в береговом колодце.
Промывной трубопровод подсоединяется к самотечным линиям в водоприемной камере перед задвижками (тарельчатыми клапанами).
Промывная скорость может быть определена по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, м/с, (9.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - параметр, принимаемый равным 7,5(10;
13 EMBED Equation.3 1415 - крупность отложившихся наносов, м;
13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр самотечного трубопровода, м.
Диаметр промывного трубопровода в границах водоприемно-сетчатого колодца находим по формуле или принимают равным 0,5(0,6Dс
13 EMBED Equation.3 1415, м, (9.2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - площадь живого сечения трубопровода, находим по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, м2, (9.3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - скорость движения воды в подводящем промывную воду трубопроводе принимается 2(3 м/с.
13 EMBED Equation.3 1415 - расход промывной воды может быть определен по формуле
13 EMBED Equation.3 1415, м3/с. (9.4)
9.2. Удаление загрязнений с решеток и сеток
При промывке самотечных трубопроводов обратным током воды одновременно удаляются загрязнения и с решеток. Для удаления загрязнений с решеток применяется также импульсная промывка решеток.
Удаление загрязнений с решеток береговых водоприемников производится с балкона механическим путем. Удаление загрязнений с решеток на оголовках также производится механическим путем с лодок, при этом следует иметь в виду, что в период половодий и паводков решетки недоступны для обслуживания.
Расчетные расходы 13 EMBED Equation.3 1415 для промывки решеток фильтрующих водоприемников принимают:
а) для ряжевых фильтрующих водоприемников
13 EMBED Equation.3 1415; (9.5)
б) для отверстий, расположенных в вертикальной плоскости и огражденных сороудерживающими решетками
13 EMBED Equation.3 1415, (9.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - расход воды, забираемой одним водоприемным отверстием, л/с.
Чистка плоских сеток осуществляется гидравлическим путем струей воды. Для этого в служебный павильон подводится от напорных водоводов трубопроводов с установленным на нем поливочным краном 13 EMBED Equation.3 1415 мм, к которому подсоединяется шланг или пожарный рукав с брандспойтом. Для приема промывной воды над полом предусматривается лоток с отводящим трубопроводом
Удаление загрязнений с вращающихся сеток производится с помощью промывного трубопровода 13 EMBED Equation.3 1415 мм, подающего воду из напорных водоводов насосной станции. Он располагается над полом служебного павильона внутри сетки и снабжается гидравлическими насадками или отверстиями, направленными в сторону промываемого полотнища. Для сбора промывной загрязненной воды ниже пола устраивается приемный лоток шириной 400-500 мм, на 100-200 мм больше ширины сетки. Отвод промывной воды производится по канализационному трубопроводу диаметром 200-300 мм.
9.3. Удаление осадка из водоприемника
Для удаления осадка предусматривают установку гидроэлеваторов или песковых насосов.
Производительность гидроэлеватора для удаления осадка
13 EMBED Equation.3 1415, м3/с, (9.7)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - объем осадка, который принимается равным объему одной секции водоприемной части берегового сетчатого колодца при высоте осадка 13 EMBED Equation.3 1415=0,751 м, м3,
13 EMBED Equation.3 1415 - время удаления осадка, 12001800 с.
Объем осадка находим:
- для круглого колодца 13 EMBED Equation.3 1415, м3, (9.8)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - диаметр водозаборного колодца, м.
- для прямоугольного 13 EMBED Equation.3 1415, м3, (9.9)
Диаметр трубопроводов, по которым по гидроэлеватору подается рабочая вода и отводится от него пульпа, определяется согласно по расходу воды и расходу пульпы при принятых скоростях (1,52 м/с). Необходимый расход воды, который подводится к гидроэлеватору
13 EMBED Equation.3 1415, м3/с, (9.10)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - высота поднятия воды гидроэлеватором, м, высота колодца;
Н – напор воды, который подводится к гидроэлеватору, м, (2, с. 49(;
( - к.п.д. гидроэлеватора (0,10,25).
10. ПОДБОР ВСПОМАГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Подбор решеток и сороудерживающих сеток произведен ранее.
Необходимо также подобрать запорное оборудование (колонок управления задвижками и затворами), оборудование для удаления наносов, насосы, подъемно-транспортное оборудование (ПТО) и установление рыбозащитных устройств.
Для удаления наносов из береговых колодцев рекомендуются:
при совмещенной компоновке:
- грязевые насосы (при мутных источниках);
- взмучивание осадка струями воды с последующим удалением его через всасывающие линии насосов (при маломутных источниках);
при раздельной компоновке – гидроэлеваторы. Техническая характеристика стационарных гидроэлеваторов приведена в (2, с. 49(.
10.1. Подбор грузоподъемных устройств
Грузоподъемные устройства используются на водозаборах для замены или очистки решеток, плоских сеток, для монтажа и ремонта вращающихся сеток, трубопроводов, трубопроводной арматуры.
Тип и привод подъемно-транспортного оборудования принимается в зависимости от наиболее тяжелого груза, который поднимается (или усилия для поднятия решетки, сетки, плоского затвора, которые находятся в контакте с водой), высоты подъема и длины подкранового пути. При массе груза до 5 т (или усилии до 50 кН) следует принимать таль ручную или кран балку ручную; при массе груза больше 5 т – кран мостовой ручной (табл. 8, приложение 1 или (2(). При подъеме груза на высоту больше 6 м или при длине подкранового пути больше 18 м следует принимать электрическое крановое оборудование.
Расчетное усилие для подъема решеток, сеток, плоских затворов, которые находятся в контакте с водой
13 EMBED Equation.3 1415, кг, (10.1)
где Р – масса решетки, сетки, затвора, кг;
13 EMBED Equation.3 1415 - давление воды на 1 м2 площадки решетки при допустимом перепаде 0,5 м, равное 0,5 тс/м2 или 500 кг/м2, а для сеток при допустимом перепаде уровнем 0,15 м – 0,15 т/м2 или 150 кг/м2;
13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент трения металла по смоченному металлу, (для решеток и сеток - 0,44; для дисковых затворов – 0,3; для поворотных затворов – 0,1);
13 EMBED Equation.3 1415 - площадь поверхности решетки, сетки, затвора, м2;
13 EMBED Equation.3 1415 - ускорение свободного падения, м2/с;
к – коэффициент запаса, равный 1,5.
10.2. Подбор арматуры
Для отключения самотечных линий рекомендуются дисковые затворы и тарельчатые клапаны; задвижки применяются только при заборе воды из чистых водоемов. Это оборудование подбирается по табл. VI.19 (2, с 327-329(.
Арматура подбирается по диаметру и давлению. Задвижки следует применять по возможности на давление 0,25 Мпа (2,5 кгс/м2). Управление задвижками осуществляется с пола служебного павильона с помощью колонок управления (2, с. 40(. При диаметре задвижек более 400 мм – привод электрический.
Для промывки плоских сеток в служебном павильоне следует предусматривать установку поливочного крана d=20-50 мм со шлангом длиной 5-10 м.
Для перекрывания входных окон береговых водоприемников применяю щитовые затворы, подбираемые по табл. 11.23, 11.24 (2, с.34-38(, такие же затворы могут устанавливаться и на перепускных отверстиях между секциями.
10.3. Рыбозащитные устройства
При проектировании водозаборов на источниках, которые имеют рыбохозяйственное значение, защита рыбы от попадания её в водоприемник может осуществляться как с устройством специальных рыбозащитных устройств (РПУ), так и без них.
Рыбозащитные устройства должны рассматриваться как неотъемлемые элементы водозаборов, так как при эксплуатации водозаборов рыба, особенно молодь, затягивается потоком воды в водоприемные отверстия и во внутренние коммуникации, где травмируется и гибнет. В проекте могут быть применены следующие виды рыбозаградителей: плоские сетки, барабанные сетки, с ячейками, соответствующими длине тела защищаемых рыб, а также в виде фильтрующих элементов водоприемника: фильтры из каменной наброски, фильтрующие кассеты, запани, завесы из воздушных пузырьков или струй воды, электрическое поле. При выборе рыбозащитных устройств следует пользоваться схемами установки ряда рыбозаградителей приведеными в (3, с. 76( или (12, с. 24-30(.

11. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ПЛОЩАДКИ ВОДОЗАБОРА
Для водозаборов систем хозяйственно-питьевого водоснабжения обязательно устройство зон санитарной охраны (ЗСО).
Зону санитарной охраны водного источника устраивают для обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности водного источника в месте забора из него воды.
Вокруг водозабора должна быть предусмотрена зона строгого санитарного режима, где не допускается строительство, не относящееся к водопроводу, временное или постоянное проживание людей, водопой лошадей и выпас скота, купание, выпуск стоков, ловля рыбы, применение для растений ядохимикатов. При проектировании зон санитарной охраны рекомендуется пользоваться СНиП п.10.8-10.11, 10.17-10.20.
12. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Водоприемное сооружение состоит из подземной и наземной частей. Подземная часть всех водоприемников устраивается из монолитного или сборного железобетона круглой или прямоугольной формы в плане, наземная часть – из кирпича или из сборных железобетонных элементов прямоугольной формы в плане.
Вид основания подземной части определяется способом возведения сооружения, который зависит главным образом от геологических и гидрогеологических условий строительства.
Размеры сторон подземной части прямоугольных сооружений должны быть кратны 1500 мм, что позволяет использовать для покрытий типовые плиты 1,5х6 м; конструктивная высота сборных стеновых панелей принимается кратной 300 м. При устройстве из монолитного железобетона стен и покрытия размеры подземной части не унифицированы.
Опускные колодцы круглой формы устраиваются диаметром 6, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60 м. Глубины колодцев принимаются с шагом 1 м. Оси цилиндрического сооружения могут быть совмещены с внутренней поверхностью стен при опирании плит покрытия на консоли стеновых панелей. Толщина панелей в подземной части, устраиваемой из сборных элементов, принимается 300-800 мм, а толщина стен из монолитного железобетона – 1,5 м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СН иП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1985. – 131 с.
Москвитин А.С. и др. Справочник монтажника: Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. – М.: Стройиздат, 1979. – 430 с.
Тугай А.М. Водоснабжение: Водозаборные сооружения. – К.: Вища школа, 1984. – 196 с.
Справочник проектировщика: Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий / Под ред. И.А. Назарова. – М.: Стройиздат, 1977. – 288 с.
Абрамов Н.Н. Водоснабжение. – М.: Стройиздат, 1982. – 440 с.
Белан А.Б., Хорунжий П.Д. Проектирование и расчет устройств водоснабжения. – К.: Будівельник, 1981. – 188 с.
Чудновский С.М., Степанов А.И., Мезенцева Е.А. Водозаборные сооружения из поверхностных источников: Учебное пособ. – Ленинград: СЗПИ, 1989. – 82 с.
Тугай А.М., Терновцев В.О., Тугай Я.А. Розрахунок і проектування споруд систем водопостачання. – К.: КНУБА, 2001. – 256 с.
Найманов А.Я. и др. Водоснабжение. – Донецк: Норд-пресс, 2004. – 649 с.
Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. пособ. – М.: Стройиздат, 1984. – 117 с.
Тугай А.М., Тугай Я.А. Джерела і водозабірні споруди. – К.: УФІ М і Б, 1998. – 192 с.
Орлов В.О., Назаров С.М., Шадура В.О. Проектування водозабірних споруд: Навч. посіб. – Рівне: УДУВГП, 2002. – 128 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1 – Выбор типа водоприемного устройства

Степень надежности забора воды водоприемниками
Типы водоприемных устройств
Категория водозаборных сооружений



Природные условия забора воды



легкие
средние
тяжелые



Схемы водозаборов



а
б
в
а
б
в
а
б
в

I
Береговые, незатопляемые водоприемники с водоприемными отверстиями, всегда доступными для обслуживания, с необходимыми ограждающими и вспомогательными сооружениями и устройствами
I
-
-
I
-
-
II
I
I

II
Затопленные водоприемники всех типов, удаленные от берега, практически недоступные в отдельные периоды года
I
-
-
II
I
-
III
II
I

III
Нестационарные водоприемные устройства:
плавучие
фуникулерные

II
III

I
II

-
-

III
-

III
-

II
-

-
-

-
-

-
-


Примечание: 1. Таблица составлена для водозаборов, устраиваемых по трем схемам: схема (а( - в одном створе;
(б( - то же, но при нескольких водоприемниках, снабженных средствами борьбы с шугой, наносами и другими затруднениями забора воды; схема (в( - в двух створах, удаленных на расстояние, исключающее возможность одновременного перерыва забора воды.
2. В водозаборных сооружениях I и II категории надлежит предусматривать секционирование водоприемной части.
Таблица 2 – Условия применения водозаборных сооружений различных типов

Тип водозаборного сооружения
Область и условия применения

С русловым водоприемником:
Пологий берег; наличие пойменной террасы; отсутствие достаточных глубин у берега; нескальный грунт.

раздельного типа
Амплитуда колебания уровней воды в реке до 6-8 м; допустимая высота всасывания насосов – более 3-4 м; производительность водозабора Qв до 1 м3/с.

раздельного типа с сифонными водоводами
Большое заглубление самотечных водоводов на большой длине; неблагоприятные геологические и гидрологические условия для укладки самотечных водоводов.

совмещенного типа
Амплитуда колебания уровней воды более 6 м при производительности водозабора до 1 м3/с; при производительности 1-6 м3/с – амплитуда любая.

С береговым водоприемником:
Наличие достаточных глубин в русле у берега; крутой берег; не загрязненность воды у берега.

раздельного типа
Амплитуда колебания уровней воды в реке до 6-8 м; допустимая высота всасывания насосов – свыше 3-4 м; производительность водозабора Qв до 1,5 м3/с.

совмещенного типа
Амплитуда колебания уровней воды – любая; производительность водозабора – любая; необходимость установки насосов под залив.

совмещенного типа с дополнительным русловым водоприемником
Загрязненность воды (в том числе бактериальная) у берега в межень и относительно небольшая загрязненность в паводок; пологий берег; амплитуда колебания уровней воды - любая; производительность водозабора более 1 м3/с.


Таблица 3 – Размеры мусорозадерживающих решеток
Проходное отверстие, мм
400х600
600х800
800х1000
1000х1250
1250х1500
1500х2000
1750х2500
2000х2500
2500х3000

Масса, кг
20
33
52
94
135
205
420
582
693

Площадь окна, м2
0,24
0,48
0,8
1,08
1,62
2,58
3,2
4,16
6,24


Таблица 4 – Размеры, мм, и масса, кг, сеток съемных плоских
Размеры перекрываемого отверстия, мм
Наружные размеры сетки, мм
Масса сетки, кг, при диаметре проволоки 1,2 мм и размере ячеек 2х2 мм

ширина
высота
ширина
высота


800
1000
1250
1500
930
1130
1380
1630
53,5
61
68,7

1000
1250
1500
2000
2500
1130
1380
1630
2130
2630
68
88,8
107,3
119,5

1250
1500
2000
2500
1380
1630
2130
2630
90
119
143

1500
2000
2500
3000
1630
2130
2630
3130
127,5
170,3
204

1750
2000
2500
3000
1880
2130
2630
3130
159
185
225

2000
2500
3000
2130
1630
3130
216
260

Таблица 5 – Основные технические данные вращающихся сеток
Марка сетки
Пропускная способность, м3/с
Размеры, мм
Масса, т



Н
В
b
h
h1
h2
R


ТН-1500
ТН-2000
ТН-2500
ТН-3000
1-5
1,5-7
2-8
2-10
5000-200000
1500
2000
2500
3000
1680
2180
2680
3180
1150
1200
1700
1900
1200
1150
1280
1300
2695
3100
2775
2800
730
730
1075
1425
1,1-1,4 на 1 м расстояния между звездочками

ТЛ-3100
2-6
*(2(
3100
3420
1000
2000
3100
1000
15

СВБ-2350
3; 5
*(2(
2230
см. (2(
1250
890
3615
см. (2(
7,44; 7,74

Примечание. При производительности сеток и расстояние между звездочками Н определяются местными условиями в зависимости от высоты водозабора и глубины погружения сетки под расчетный уровень.
Таблица 6 – Скорости движения воды в самотечных трубопроводах
Диаметр водоводов, мм
Скорость движения воды, м/с, в водозаборах
категории


I
II и III

300 - 500
0,7 ( 1
1 ( 1,5

500 - 800
1 ( 1,4
1,5 ( 1,9

Более 800
1,5
2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОДОПРИЕМНЫХ
СООРУЖЕНИЙ
Ниже приведены примеры расчета водоприемных сооружений, а именно:
1. Водоприемные сооружения руслового типа с бетонным оголовком, самотечными линиями и береговым колодцем.
2. Водоприемные сооружения берегового типа.
Примеры расчета могут быть использованы при курсовом проектировании.
1. Водоприемные сооружения руслового типа с бетонным оголовком,
самотечными линиями и береговым колодцем
Водопотребитель - населенный пункт с количеством населения ( 50000 человек с суточным водопотреблением – 56104 м3/сутки; СВГВ – 106 м; НГЛ – 100,5 м; СНГВ – 100 м; толщина льда 13 EMBED Equation.3 1415 м; высота волны 13 EMBED Equation.3 1415 м; содержание взвешенных веществ 13 EMBED Equation.3 1415 кг/м3; средний диаметр наносов 0,001 м; длина самотечных линий – 100 м.
Решение: Учитывая характеристику реки и данные, приведенные в табл. 12 (1(, природные условия забора воды характеризуем как легкие. Для таких условий и І категории водозабора можно проектировать русловой водозабор с забором воды в одном створе (схема А). В водозаборе предусматриваются две самостоятельные секции. Принимается раздельная компоновка водозабора.
1. Находим расчетный расход одной секции 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с.
Находим расчетный расход воды одной секции в форсированном режиме 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с.
2. Необходимая площадь водоприемных окон вычисляется по формуле (4.3) 13 EMBED Equation.3 1415 м2,
где 13 EMBED Equation.3 1415, диаметр стержней принят 13 EMBED Equation.3 1415 мм, расстояние между стержнями 13 EMBED Equation.3 1415 мм, скорость втекания 13 EMBED Equation.3 1415 м/с.
Размеры стандартной мусорозадерживающей решетки привязываем к размерам стандартного железобетонного оголовка с боковым входом, в котором высота оголовка равняется 13 EMBED Equation.3 1415 м. Высота водоприемного окна 13 EMBED Equation.3 1415 м. Предусматриваем установку в каждой секции оголовка пяти решеток со стандартными размерами проемов 0,8х1 м суммарной площадью 5х0,8х1=4 м2.
Необходимая площадь пропускных окон, которые находятся между приемным и всасывающим отделениями
13 EMBED Equation.3 1415 м2,
где 13 EMBED Equation.3 1415, диаметр стержней принят 13 EMBED Equation.3 1415 мм, расстояние между стержнями 13 EMBED Equation.3 1415 мм, скорость втекания 13 EMBED Equation.3 1415 м/с.
Принимаем плоскую сетку, которая перекрывает проем с размерами 1,5х2 (площадь 3 м2) массой 98,9 кг.
3. Отметка дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям его размещения под НГЛ 13 EMBED Equation.3 1415 м. Минимальная отметка дна реки в створе водоприемных окон в оголовке по условиям размещения под СНГВ 13 EMBED Equation.3 1415 м. Окончательно принимаем 13 EMBED Equation.3 1415 м. Береговой сетчатый колодец устанавливается на берегу с отметкой 13 EMBED Equation.3 1415 м.
4. Диаметр самотечной линии находим 13 EMBED Equation.3 1415 м. Принимается 13 EMBED Equation.3 1415 мм из условий пропуска расхода воды при аварийном режиме 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с со скоростью 2,39 м/с, следовательно, при обычной работе водозабора расход 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с со скоростью 1,2 м/с.
Таким образом, потери напора при пропуске всего расхода водозабора по одной самотечной линии (аварийный режим):
по длине 13 EMBED Equation.3 1415 м;
в решетке 13 EMBED Equation.3 1415 м;
Для определения потерь напора в самотечных линиях ищем сумму коэффициентов местных сопротивлений: вход в трубу – 0,1; суженный переход – 0,1; два отвода под углом 450 - 2(0,45=0,9; тройник в прямом направлении – 0,1; задвижка – 0,2; выход из трубы – 1; 13 EMBED Equation.3 1415. на местные сопротивления 13 EMBED Equation.3 1415 м.
полные потери напора 13 EMBED Equation.3 1415 м.
При пропуске всего расхода водозабора по двум самотечным линиям (обычный режим):
по длине 13 EMBED Equation.3 1415 м;
в решетке 13 EMBED Equation.3 1415 м;
на местные сопротивления 13 EMBED Equation.3 1415 м.
полные потери напора 13 EMBED Equation.3 1415 м.
В результате подсчета потерь напора определяется наинизший горизонт воды в приемной части берегового колодца и отметка днища колодца.
5. Отметка воды в колодце в приемном отделении 13 EMBED Equation.3 1415 м, а во всасывающем отделении 13 EMBED Equation.3 1415 м.
6. Для двухсекционного водозабора І категории на НС-І подъема принимаем 2 рабочих и 2 резервных насоса.
По значения 13 EMBED Equation.3 1415 м3/ч и 13 EMBED Equation.3 1415 м принимаем насосы марки Д-800-57 с допустимым кавитационным запасом 13 EMBED Equation.3 1415 м.
7. Всасывающие линии рассчитываются на пропуск всего расхода водозабора по одной линии. Диаметр всасывающих трубопроводов находим 13 EMBED Equation.3 1415 м. Принимаем диаметр всасывающих трубопроводов 13 EMBED Equation.3 1415 мм (13 EMBED Equation.3 1415 м/с при внутреннем диаметре труби 704 мм). На конце всасывающего трубопровода предусматривается патрубок диаметром 13 EMBED Equation.3 1415 м. Принимаем диаметр всасывающего патрубка 13 EMBED Equation.3 1415 мм.
У всасывающих трубопроводов насосов ориентировочно коэффициенты местных сопротивлений (по возможному дальнему пути при принятии схемы коммуникаций): вход в трубу – 0,1; суженный переход - 0,1; колено - 0,76; три задвижки - 3(0,2=0,6; тройник в повороте – 2; тройник в прямом направлении - 0,1; 13 EMBED Equation.3 1415. Потери напора во всасывающем трубопроводе 13 EMBED Equation.3 1415 определяем, приняв ориентировочно длину всасывающих линий при известных размерах водоприемно-сетчатого колодца и расстояние между ними и НС-І – 33 м, длину общего всасывающего коллектора – 10 м, длину всасывающих линий до насосов – 3 м. Потери напора во всасывающем трубопроводе 13 EMBED Equation.3 1415 м.
8. Отметка оси насоса 13 EMBED Equation.3 1415 м, где 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметку оси всасывающего трубопровода в точке пересечения с осью стены водоприемника находим 13 EMBED Equation.3 1415 м.
9. Отметка верха самотечной линии в колодце 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка низа всасывающего патрубка 13 EMBED Equation.3 1415 м. Нужная отметка дна: 13 EMBED Equation.3 1415 м; 13 EMBED Equation.3 1415 м; 13 EMBED Equation.3 1415 м. Окончательно принимаем минимальную отметку из трех, т.е. 94,75 м.
В дне колодца делаем приямок высотой 0,5 м для сползания осадка. Отметка низа приямка 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка пола служебного павильона 13 EMBED Equation.3 1415 м.
Глубина колодца 13 EMBED Equation.3 1415 м.
10. Диаметр колодца определяется по четырем цепочкам:
1) из условия размещения самотечных трубопроводов
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415 мм.
2) из условия размещения сеток:
13 EMBED Equation.3 1415 мм.
3) из условия размещения всасывающих трубопроводов:
13 EMBED Equation.3 1415мм.
4) из условия размещения арматуры сеток всасывающих трубопроводов в направлении движения воды:
13 EMBED Equation.3 1415 мм.
Из выше перечисленных расчетов диаметра колодца, принимаем самый большой, т.е. из условия размещения арматуры сеток всасывающих трубопроводов в направлении движения воды Dкол=8000 мм. Устраиваем береговой опускной колодец круглой формы из железобетона диаметром 8,0 м.
Толщина стенок колодца принимается 0,8 м, толщина поперечной и продольной перегородок – 0,6 м, толщина плиты днища – 1 м. Высота служебного павильона определяется после подбора подъемно-транспортного оборудования.
Необходимая высота служебного павильона равняется 13 EMBED Equation.3 1415 м, принимаем 4,8 м. Размеры в плане принимаем 9000х6000 мм.
11. Самотечные лини промываются обратным током воды со скоростью 13 EMBED Equation.3 1415 м/с, промывной расход равняется 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с. Для подачи промывной воды от камеры переключения после НС-І до самотечных линий предусмотрен трубопровод диаметром 13 EMBED Equation.3 1415 мм. В границах водоприемно-сетчатого колодца диаметр этого трубопровода принимается 13 EMBED Equation.3 1415 мм.
12. Производительность гидроэлеватора для удаления осадка с приемного отделения одной секции колодца внутренним диаметром 8 м при высоте объема осадка 1 м и принятом времени удаления осадка 1200 с определяем по формуле (9.7) 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с.
Принимаем стандартный гидроэлеватор производительностью до 20 л/с с диаметром сопла 13 EMBED Equation.3 1415 мм и диаметром горловины 13 EMBED Equation.3 1415 мм, что обеспечивает напор до 15 м. Необходимый расход воды, который подводится к гидроэлеватору, определяется по формуле (9.10) 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с, где высота поднятия воды гидроэлеватором 13 EMBED Equation.3 1415 м; напор воды, который подводится к гидроэлеватору Н=45 м; к.п.д. гидроэлеватора (=0,2.
Диаметр трубопровода, который подводит воду к гидроэлеватору принятый 13 EMBED Equation.3 1415 мм из условий пропуска расхода 13 EMBED Equation.3 1415 со скоростью 2 м/с. Диаметр трубопровода, который отводит пульпу от гидроэлеватора, принимаем 13 EMBED Equation.3 1415 мм из условий пропуска расхода 13 EMBED Equation.3 1415 со скоростью 1,59 м/с.
Диаметр трубопровода, который подводит воду на промывку сеток принимаем 13 EMBED Equation.3 1415 мм из условий пропуска расхода 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с со скоростью 2,16 м/с. Диаметр трубопровода для отвода промывной воды из колодца и диаметр пропускного патрубка между всасывающими отделениями секции колодца приняты конструктивно 200 мм.
13. Масса параллельной задвижки с гидроприводом маркой 30ч 730бр равна 1340 кг. Расчетное усилие для поднятия в служебный павильон плоской съемной водоочистной сетки определяется по формуле (8.1) 13 EMBED Equation.3 1415 кН(0,34 тс.
Высота поднятия сетки с рабочего положения в служебный павильон для промывания равна 13 EMBED Equation.3 1415 м.
Как подъемно-транспортное оборудование в служебном павильоне предусматриваем электрическую кран-балку грузоподъемностью 20 кН. Необходимая высота служебного павильона равняется 13 EMBED Equation.3 1415 м.

2. Водоприемные сооружения берегового типа
Исходные данные
Водопотребитель - населенный пункт с количеством населения ( 50000 человек с суточным водопотреблением – 157090 м3/сутки; СВГВ – 108 м; НГЛ – 102 м; СНГВ – 101 м; толщина льда 13 EMBED Equation.3 1415 м; высота волны 13 EMBED Equation.3 1415 м; содержание взвешенных веществ 13 EMBED Equation.3 1415 кг/м3, напор насосов для подачи воды 25 м.
Решение: Учитывая характеристику реки и данные, приведенные в табл. 12 (1(, природные условия забора воды характеризуем как легкие. Для таких условий и І категории водозабора можно проектировать двухсекционный береговой водозабор в одном створе. Принимается совместная компоновка водозабора, так как амплитуда колебания уровней в речке больше 6 м.
1. Находим расчетный расход одной секции 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с.
Находим расчетный расход воды одной секции в форсированном режиме 13 EMBED Equation.3 1415 м3/с.
2. Необходимая площадь водоприемных окон вычисляется по формуле (4.5)
13 EMBED Equation.3 1415 м2,
где 13 EMBED Equation.3 1415, диаметр стержней принят 13 EMBED Equation.3 1415 мм, расстояние между стержнями 13 EMBED Equation.3 1415 мм, скорость втекания 13 EMBED Equation.3 1415 м/с.
Принимаем водоприемные окна размером 1,75х2,5 м, каждое из которых перекрыто стандартной съемной мусорозадерживающей решеткой размером 1,75х2,5 м, массою 420 кг.
Необходимая площадь рабочей части ленты вращающейся сетки при минимальном уровне в колодце 13 EMBED Equation.3 1415 м2,
где 13 EMBED Equation.3 1415, диаметр проволоки сетки принят 13 EMBED Equation.3 1415 мм, размер ячейки сетки в свету 13 EMBED Equation.3 1415 мм, скорость втекания 13 EMBED Equation.3 1415 м/с.
Принимаем вращающуюся сетку каркасного типа с лобовым подводом воды шириной 3,1 м, шириной сетчатой камеры 3,9 м. Высоту сетки находим по формуле (8.18), где 13 EMBED Equation.3 1415 м; 13 EMBED Equation.3 1415 м; 13 EMBED Equation.3 1415 м; 13 EMBED Equation.3 1415 м. Так что высота сетки 13 EMBED Equation.3 1415 м.
3. Отметка дна речки в створе водозабора из условий размещения водоприемных окон нижнего яруса под НГЛ 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка дна реки в створе водозабора из условий размещения водоприемных окон нижнего яруса под СНГВ 13 EMBED Equation.3 1415 м. Окончательно принимаем 13 EMBED Equation.3 1415 м. Нижний край окон верхнего яруса размещаем на 1 м выше от отметки СНГВ, т.е. на отметке 102 м. Предусматривается перекрытие окон обоих ярусов плоскими щитовыми металлическими затворами.
4. Тыльная часть берегового сетчатого колодца выводится на берег с отметкой 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка пола служебного павильона 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка воды в колодце в приемном отделении 13 EMBED Equation.3 1415 м; отметка воды в колодце во всасывающем отделении 13 EMBED Equation.3 1415 м. Отметка дна в приемном отделении 13 EMBED Equation.3 1415 м.
5. В насосной части колодца предусматривается 2 рабочих и 2 резервных основных насоса, установленные под залив. Диаметр всасывающих линий 13 EMBED Equation.3 1415 мм (13 EMBED Equation.3 1415 м/с при внутреннем диаметре трубы 1200 мм). На конце всасывающего трубопровода предусматривается раструб или патрубок диаметром 13 EMBED Equation.3 1415 мм. По значения 13 EMBED Equation.3 1415 м3/ч и 13 EMBED Equation.3 1415 м принимаем насосы марки Д-4000-32 с допустимым кавитационным запасом 13 EMBED Equation.3 1415 м.
6. Во всасывающих линиях насосов ориентировочно коэффициенты местных сопротивлений по самому удаленному пути воды принимаем: вход в трубу – 0,1; суженный переход - 0,1; задвижка – 0,2; ((=0,4. При принятой ориентировочно длине всасывающей линии 4 м потери напора в ней составят 13 EMBED Equation.3 1415 м.
7. Отметка дна колодца во всасывающем отделении при горизонтальных всасывающих трубопроводаах
13 EMBED Equation.3 1415 м.
Отметка низа приямка в приемном и всасывающем отделениях сетчатой камеры 13 EMBED Equation.3 1415 м. Глубина колодца 13 EMBED Equation.3 1415 м.
Толщина внешних стенок колодца принимаем 1,5 м, толщину перегородок – 0,8 м, толщину плиты днища – 1,5 м. Размеры сетчатой камеры принимаем такими, как показано на рис. 8.7. При этом объем воды в каждой секции ее всасывающего отделения при минимальном уровне воды равняется 47,4 м3, что больше чем 30 кратная секундная подача насоса (30 м3/с). По условиям размещения оборудования, труб и арматуры внутренний диаметр колодца принимаем 15 м.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение............................................................................................. 3
1. Указания к составлению курсового проекта
(Водоприемные сооружения(................................................................. 3
2. Задание на курсовой проект (Водоприемные сооружения(................ 4
3. Выбор типа и конструкции водоприемных сооружений.................... 5
4. Гидравлические и технологические расчеты........................................ 7
4.1. Определение расчетных расходов............................................ 7
4.2. Расчет, подбор решеток и сеток................................................ 7
5. Расчет самотечных линий....................................................................... 9
6. Определение отметок уровней воды в водоприемник......................... 11
7. Увязка всасывающих трубопроводов насосной станции
с водоприемниками.................................................................................. 12
7.1. Подбор насосов и выбор схемы коммуникаций
насосной станции....................................................................... 12
7.2. Расчет всасывающих линий....................................................... 13
7.3. Определение отметки оси центробежного насоса
и оси всасывающего трубопровода......................................... 13
8. Определение строительных размеров водоприемника...................... 14
8.1. Выбор типа и места расположения оголовка русловых
водозаборов.............................................................................. 14
8.2. Определение характерных отметок и размеров
подземной части водоприемника.......................................... 16
8.3. Определение строительных размеров
подземной части в плане......................................................... 21
8.4. Определение строительных размеров наземной части......... 24
9. Удаление отложений из самотечных трубопроводов,
чистка решеток и сеток, удаление осадка из водоприемника.................. 25
9.1. Промывка самотечных трубопроводов..................................... 25
9.2. Удаление загрязнений с решеток и сеток................................. 26
9.3. Удаление осадка из водоприемника.......................................... 27
10. Подбор вспомогательного оборудования............................................ 28
10.1. Подбор грузоподъемных устройств........................................ 28
10.2. Подбор арматуры...................................................................... 28
10.3. Рыбозащитные устройства....................................................... 29
11. Санитарная охрана площадки водозабора........................................... 29
12. Строительная часть................................................................................ 29
Список литературы............................................................................ 31
Приложение 1..................................................................................... 32
Приложение 2..................................................................................... 35

Учебное издание


Методические указания к курсовому проекту (Водоприемные сооружения( по курсу Водоснабжение (для студентов 4-5 курсов дневной и заочной форм обучения, экстернов и иностранных студентов специальности 7.092601 (Водоснабжение и водоотведение().





Составитель: БЛАГОДАРНАЯ Галина Ивановна








Редактор: Н.З. Алябьев










План 2005, поз. 183
Подп. к печати 10.10.2005
Формат 60х84 1/16
Бумага офисная.

Печать на ризографе.
Зак. №
Усл.-печ. лист. 1,7
Тираж 200 экз.
Учет.-изд. лист. 2,2.
Цена договорная.


61002, Харьков, ХНАГХ, ул. Революции, 12


Сектор оперативной полиграфии при ИВЦ ХНАГХ

61002, Харьков, ул. Революции, 12


 Для защиты от истирания донными наносами или подмыва течением реки самотечные трубы должны быть заглублены ниже уровня дна водоема.









13PAGE 15


13PAGE 14215


13PAGE 14615


13PAGE 141315






13PAGE 142915


13PAGE 143215


13PAGE 144115


13PAGE 15


13PAGE 144315





13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415

13 EMBED CorelDRAW.Graphic.11 1415




Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 15674524
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий