Расчет самотечных водоводов и берегового колодца.

Для подачи воды от водоприемников русловых водозаборов к береговому колодцу предусмотрены линии водоводов. Водоводы выполнены из стальных труб. Количество водоводов - 2, их прокладка запроектирован с уклоном 0, 001 в сторону берегового колодца. Линии должны укладываться в плане и в вертикальной плоскости без резких поворотов, вызывающих отложение наносов, сора и шуги и затрудняющих их промыв и очистку.

При работе насосов уровень воды в приемном отделении берегового колодца опускается ниже уровня воды в реке на высоту, равную потерям напора, обусловленным гидравлическими сопротивлениями при движении воды по самотечным линиям. Потери напора зависят от скорости движения воды по самотечным линиям. Во избежание больших потерь напора, а следовательно, и излишне большого заглубления берегового колодца скорость движения по самотечным линиям не должна быть большой. Вместе с тем она не должна быть настолько малой, чтобы обусловливать обильное выпадение взвеси в трубах.

Высотное положение водоводов определяется необходимостью их заглубления в пределах русла под дно для защиты от подмыва речным потоком и повреждения якорями судов и плотов на судоходных реках в пределах фарватера не менее чем на 1 м (с учетом возможного размыва и дноуглубления), а на несудоходных — на 0, 5 м до верха труба (или обсыпкой грунтом с соответствующим укреплением его от размыва), а также целесообразностью уменьшения объемов земляных работ. Высотное положение самотечных водоводов назначают с таким расчетом, чтобы водовод располагался не менее чем на 0, 5 м ниже пьезометрической линии.

Ориентировочные скорости движения воды в самотечных и сифонных водоводах при нормальном режиме работы водозаборных сооружений допускается принимать по табл. 14 СНиП 2.04.02-84.

Предварительно примем стальные трубы диаметром 300 мм с шероховатостью 0, 012 и скоростью движения воды 0, 7 м/с.

Проверим самотечные линии на незаиляемость по формуле А.С. Образовского, приведенной к следующему виду:

	,	(4)
	,	(5)
	,	(6)
	,	(7)

Где ρ — мутность речной воды в кг/м3;

σ средневзвешенная гидравлическая крупность взвеси в м/с;

d – средний диаметр частиц, см;

γ _м, γ _см – плотность зерен и и воды, содержащей наносы соответственно, г/см³;

u — скорость выпадения частиц взвеси, м/с:

С— коэффициент Шези;

v — скорость движения воды в трубе, м/с;

D — диаметр трубы в м.

Примем γ _м = 1, 8 г/см³ и γ _см = 1 г/см³, тогда

	,
	,
	,
	,
	,

Таким образом, принятая скорость v обеспечивает незаиляемость линии. Окончательно принимаем стальные трубы диаметром 300 мм с шероховатостью 0, 012 и скоростью движения воды 0, 7 м/с.

Размеры элементов водозабора определяют применительно к нормальным условиям работы, а расчет потерь напора производят на особые условия – например, авария на одной из подающих линий.

Потери напора в самотечных водоводах определяется по формуле:

,

(8)

где 1000i - удельные потери напора по длине трубопроводов, м/км, по таблицам Ф. А. Шевелёва;

l - длина трубопровода, м;

- сумма потерь напора на преодоление местных сопротивлений;

V - скорость течения воды через i -тое сопротивление (за ним), м/с;

ζ - коэффициент сопротивления.

Потери напора в элементах водозаборных сооружений принимают: - в решетке – h_p = 0, 05 - 0, 1м;

- в сетках h_с плоских – 0, 1 - 0, 15 м.