Розрахунок водозабірної траншеї

В водозабірній траншеї, як правило, передбачається безнапірний режим руху води. Довжина траншеї приймається рівною . В розрахунок приймається довжина траншеї, рівна .

Ширина траншеї

, м, (2.27)

де (0,6÷1,0) м – запас на утворення консолей, на які спирається решітка.

Метою розрахунку є побудова кривої вільної поверхні безнапірного потоку в траншеї та знаходження відмітки рівня води в кінці траншеї (в аванкамері).

Для розрахунку траншеї її розбивають по довжині на декілька – (4÷6) ділянок однакової довжини . При цьому розрахунок ведуть для довжини .

Визначають витрату в кожному перерізі

, м, (2.28)

де – порядковий номер перерізу.

Швидкість води на початку галереї приймають =(1,5÷2,0) м/с, в кінці галереї – =2,5÷3,0 м/с.

Тоді швидкість в будь якому перерізі дорівнює

, м/с, (2.29)

де – число ділянок траншеї (на рис. 2.5. число ділянок =4).

Визначаються гідравлічні характеристики потоку в розрахункових перерізах

- площа живого перерізу

, м², (2.30)

- глибина потоку

, м, (2.31)

- гідравлічний радіус

, м, (2.32)

- гідравлічний похил

, (2.33)

- коефіцієнт Шезі

, (2.34)

(для курсового проекту коефіцієнт шорсткості приймають =0,025÷0,030),

- середній гідравлічний похил на ділянках

, (2.35)

- втрати напору на ділянках

, (2.36)

- сумарні втрати напору по всій довжині траншеї

. (2.37)

Розрахунки зручно вести в табличній формі.

 

Таблиця 1.5 - Результат розрахунку водозабірної траншеї

 

№ розрах. перерізу	, м^3/с	, м/с	м^2	, м	, м				, м

 

Положення рівня води на початку траншеї приймають нижче низу решітки на величину =0,1÷0,2 м та використовуючи результати розрахунків, визначають положення вільної поверхні води в траншеї і обрис дна траншеї по її довжині.

Визначають відмітку рівня води в кінці траншеї (в аванкамері):

, (2.38)

де – висота решітки (рис. 2.6., розріз А–А);

, (2.39)

і – висота стержнів відповідно дрібної і крупної решіток, м;

– відстань між стержнями дрібної і крупної решіток, приймають =0,03 м.

 

Магістральний канал

 

Магістральний канал служить для подачі води від водозабірної споруди до розподільного вузла регуляторів (водорозподільника). Визначення поперечних розмірів і гідравлічних елементів каналу виконується із умови його нерозмиваємості по витраті весняно-літнього періоду по відомим формулам гідравліки. При цьому глибину води в магістральному каналі приймають рівною глибині води на порозі водозабірної споруди (при боковому або фронтальному водозаборах) або в кінці водозабірної траншеї (при гірському водозаборі).

Для запроектованого каналу будують графік залежності витрат води від глибини в каналі .

Розрахунок виконують в такій послідовності.

Визначають площу поперечного перерізу магістрального каналу

, м², (3.1)

де – допустима швидкість руху води в каналі, м/с, що залежить від типу ґрунту в якому проходить канал (додаток 3, табл. 3.1).

Визначають ширину канала по дну

, м, (3.2)

де m – коефіцієнт закладання укосів канала, що залежить від типу ґрунту, в якому проходить канал (додаток 3, табл. 3.1);

– глибина води в магістральному каналі, приймають рівною глибині води на порозі водозабірної споруди (при боковому або фронтальному водозаборах) або в кінці водозабірної траншеї (при гірському водозаборі).

Якщо ширина канала по дну значна ( ³10÷15 м), то дно і укоси каналу необхідно закріпити бетоном (плити) і вибрати швидкість в межах 2÷2,5 м/с, та зробити перерахунок ширини канала по дну.

Задаються 6÷8 глибинами води в магістральному каналі і розраховують гідравлічні параметри каналу.

Площа живого поперечного перерізу потоку

, м². (3.3)

Змочений периметр

, м. (3.4)

Гідравлічний радіус

, м. (3.5)

Коефіцієнт Шезі

, (3.6)

де – коефіцієнт шорсткості канала, =0,025÷0,030.

Уклон дна канала розраховують при глибині і приймають його постійним

. (3.7)

Швидкість води в каналі

, м/с. (3.8)

Знаходять витрату води в каналі

, м³/с. (3.9)

Результати розрахунку зводять в таблицю.

 

Таблиця 1.6 - Результат гідравлічного розрахунку магістрального каналу

 

, м	, м	, м^2	, м	, м				, м/с	, м^3/с

 

По результатах гідравлічного розрахунку магістрального канала викреслюють графік залежності витрат води від глибини в каналі .

 

Водоскидні греблі