Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2022-11-14 | 42 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Автоматический водослив предназначен для сброса части расхода при быстром нарастании паводка. Это сооружение выполняется в виде криволинейного в плане бокового водослива с тонкой стенкой,размещаемого вдоль левого берега и соединяющего струенаправляющую дамбу с левым быком щитовой плотины.
Максимальный напор в паводок:
где Н-напор перед плотиной, м:
-напор для автоматического водосброса, м.
Скорость в паводок перед сооружением составит:
,
где В-ширина подводящего русла, м
Ей соответствует скоростной напор:
Длину автоматического водослива по гребню приближенно определяют из формулы:
=0,42*0,8*51,8*1,077
Следовательно ,
где -расход через автоматический водослив, м³/с
m-(0,47 0,402)-коэффициент расхода водослива с тонкой стенкой, принимаем m=0,42.
-коэффициент криволинейности гребня,принимаем 0,8.
Н -полный напор на автоматическом водосливе с учетом скорости подхода:
Принимаем =52,0м
Ниже автоматического водосброса эта часть потока проходит створ плотины через специальный пролет, ширину которого принимаем равной =10,0м.
При этом глубина на пороге этого пролета:
,
где -расход через автоматический водослив,м³/с;
-коэффициент расхода водослива с широким порогом, принимаем m=0,35;
-пролет плотины для сброса расходов автоматического водосброса, м;
-коэффициент неравномерного распределения скоростей воды в створе, =1,0;
V-скорость потока в русле, м/с:
Где -площадь живого сечения реки при пропуске паводкового расхода,м².
,
что позволяет сделать вывод о неподтопленном переливе через автоматический водослив (т.к. высота водослива 5,0м) и, следовательно, правильном применении расчетной формулы.
|
1.6. РАСЧЕТ ВОДОСБРОСНОЙ ЩИТОВОЙ ПЛОТИНЫ.
Водосбросная щитовая плотина располагается нормально к оси потока около водоприемника и предназначается для создания необходимых уровней в верхнем бьефе, пропуска паводковых расходов, частичного смыва наносов, сбора плавающих тел и создания благоприятной структуры потока.
Водосбросная плотина обычно состоит из входной части, водосбросного оголовка, водобоя и рисбермы.
Порог водослива располагается на отметке понурной части:
↓ПВ=↓ПН=18,5м
По рекомендации Н.Ф.Данелия эту плотину рассчитывают на пропуск расхода 5%-ной обеспеченности, то есть 274,0м³/с при максимальном напоре =6,0м.
Число пролетов n и ширину каждого из них определяют из формулы водослива с широким порогом:
где -коэффициент бокового сжатия, =0,97;
m-коэффициент расхода водослива с широким порогом,m=0,36;
-коэффициент подтопления, зависящий от отношения ;
-напор,исправленный на скорость подхода,м:
=6+ =6,72м.
При пропуске =284,0м³/с отметка уровня воды в нижнем бьефе равна 15,4м
Водослив неподтоплен,т.к.
.
Ширина водосливного фронта определяется методом последовательных приближений. В 1-ом приближении принимают напор без учета скорости подхода.
Имея ширину и глубину на пороге, скорость движения на пороге определяем по следующей зависимости:
Во ІІ-ом приближении напор определяется с учетом скоростной составляющей
Принимаем два пролета по 6,0м.
Тогда окончательная ширина водосбросного фронта будет равна:
Высоту уступа определяем методом подбора. Задавшись величиной уступа<<a>> и имея в виду, что при пропуске =370,0м³/с отметка в нижнем бьефе равна =18,5м и глубина за уступом ,проверим условие существования незатопленного поверхностного прыжка по эмпирической зависимости:
Относительные величины, входящие в эту зависимость, определяются так:
|
,
где -критическая глубина,м:
,
-коэффициент Кориолиса,при расчете критической глубины =1,0;
-общая протяженность водосливного фронта плотины с учетом пролета,через который проходит вода от автоматического сброса,м:
,
-толщина быка,принимаем =2,0м;
-удельная энергия потока,м
-бытовая глубина отвечающая критическому режиму,м:
.
Табл.2-Определение высоты уступа а
4,0 | 18,5 | 11,24 | 0,35 | -0,35 | 4,04 | 1,43 | 7,22 | 2,6 | 6,00 | 7,22 |
9,0 | 13,5 | 17,53 | 0,51 | -0,51 | 6,30 | 3,23 | 15,9 | 3,99 | 11,00 | 11,00 |
5,95 | 16,55 | 14,48 | 0,41 | -0,41 | 5,20 | 2,14 | 8,18 | 2,86 | 7,95 | 7,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем а=7,95,что удовлетворяет условию существования поверхностного прыжка, так как 7,95м 7,95м.
При , принимая коэффициент скорости для широкого порога, не имеющего скругления входного ребра ,определяем и
Отметка уровня воды на уступе:
;
Скорость на уступе:
Скорость в пределах донного водоворота:
Скорость в транзитном потоке в конце водоворотной зоны:
незначительна и не может вызывать размыва ложа реки, поэтому длину колодца можно принять равной 40,0м.
Колодец выполняем в виде каменной наброски. Необходимую крупность камня определяем по формуле:
,
где q-удельный расход воды на водобое, м³/с:
.
Толщина каменной наброски равна:
Понур устраивают общим для всех пролетов длиной (2-3)Н, где Н-глубина воды в верхнем бьефе при отметке НПУ,м.
Длина понура должна быть принята с учетом косо расположенного на нем водоприемника:
Как правило, его выполняют из уплотненного суглинка или глины толщиной в начале 0,5 0,75м и у примыкания к водосливу 1,5 2,0м.Сверху грунт от размыва защищают бетонными или ж/б плитами толщиной 0,15-0,20м,которые укладывают на тщательно втрамбованную гравийную подготовку.
Длина порога Ln должна быть достаточной,чтобы на нем происходило плавно изменяющееся движение, что соблюдается если
.
2. ОТСТОЙНИК С ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОМЫВОМ.
Рассчитать и дать конструктивную схему отстойника с периодической промывкой, расположенного на канале,при следующих исходных данных:
-отметка дна реки-16м;
-грунт основания - супесь;
|
-уклон реки-0,001;
-глубина реки при расходе 5% обеспеченности в створе сооружения=1,97м;
-глубина воды в канале-1,7м;
-расход канала-15,4м³/с;
-средняя глубина воды в камере-5,2м;
-мутность речной воды 5,2кг/м³;
-данные о механическом составе:
- диаметр фракций, допускаемых в канал-<0,25мм;
-объемный вес насосов= 1,52т/м³.
-гранулометрический состав-36,0
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ КАМЕР ОТСТОЙНИКА.
Расчет выполняем на расход, поступающий в отводящий канал,т.е. Qотс=Qкан=15,4³/с.
Площадь живого сечения отстойника будет
где -средняя скорость,принимаемая в зависимости от диаметра осаждаемой фракции.
Принимаем =0,25м/с.
Для прямоугольного сечения отстойника ширина его при заданной средней глубине Нср.=5,2м будет равна:
Принимаем две камеры(n=2),тогда расход воды в одной камере составит
а ширина каждой камеры будет
Назначаем Вк=4,0м и подставив в формулу принятое значение, уточняем действительную глубину потока:
Между камерами ставим железобетонные стенки толщиной 0,85м.
Предварительно рабочую длину камеры отстойника определяем на основе вычисления длины отлета частиц расчетного 2диаметра по фомуле:
,
где к-коэффициент запаса,принимаем к=1,4;
-средняя глубина воды в камере,м;
-средняя скорость,м/с;
-гидравлическая крупность расчетной фракции.
Принимаем камеры отстойника длиной 80,0м.
Расход при промыве принимаем от 0,5 до 1,0 расчетного расхода камеры:
Принимаем =3,59м³/с.
Удельный промывной расход назначают из условия:
на 1 м.
Принимаем на 1м.
Для =1,08м²/с принимаем Р=14% и =3м/с.
Глубину потока в камере при промыве определяем по формуле:
и уточняем транспортирующую способность потока:
%
Устанавливаем гидравлические параметры промывного потока,и,применяя формулу Шези,определяем уклон дна камеры:
-площадь живого сечения:
-смоченный периметр:
-гидравлический радиус:
-коэффициент Шези приближенно определяем по формуле Маннинга:
где n-коэффициент шероховатости,принимаем n=0,017(для грубой бетонной облицовки);
Для этих условий уклон дна камеры будет равен:
|
Дно отстойника в начале камеры выше, чем в конце (при положительном уклоне)на величену
Следовательно, глубина воды в начале камеры будет
и в конце камеры
Соответственно скорости движения потока в начале и в конце камеры отстойника:
2.2. РАСЧЕТ ЗАИЛЕНИЯ ОТСТОЙНИКА.
В соответствии с ВСН П-15-77 расчет заиления отстойника периодического действия выполняем по методике Е.А.Замарина.
Для этого сведения о наносах необходимо иметь по группам фракций через 0,10…0,15мм.
Значения весовой и объемной мутности для каждого интервала фракций подсчитываем по формулам:
и ,
где -процент содержания данной фракции наносов,%
-суммарная весовая мутность потока,кг/м³;
-объемная масса наносных отложений,т/м³.
Полученные результаты сведены в таблицу3.
Табл.3-сведения о наносах.
Диаметр наносов,d мм | Процент содержания наносов ,% | Мутность потока | Гидравлическая крупность w,м/с | |
веовая | объемная | |||
Более 0,5 0,5…0,4 0,4…0,25 0,25…0,1 Менее 0,1 | 6 11 15 30 38 | 0,312 0,572 0,78 1,56 1,97 | 0,231 0,376 0,513 1,02 1,3 | 0,05071 0,03951 0,02267 0,00512 - |
5,194кг/м³ 3,4/м³ |
Расчет заиления носит поверочный характер,на основании его проверяют и в случае необходимости уточняют размеры камер отстойника.Расчеты выполняют в табличной форме.
В камере отстойника,где глубины в начале и в конце не одинаковы,происходит неравномерное медленно изменяющееся движение.Неравномерное выпадение наносов на дно и уменьшение в связи с этим живого сечения делают это движение еще и неустановившемся.Для упрощения расчетной схемы принято расчет заиления вести по отдельным интервалам времени при постоянных глубинах в начале и в конце камеры,учитывая их уменьшение вследствии отложения слоя наносов к концу каждого периода.
Толщину слоя каждой группы фракций, имеющих диаметр, равный или больше расчетного,определяют по следующей зависимости:
,
где -расчетный расход камеры отстойника,м³/с;
μ-объемная мутность данной группы фракций наносов,л/м³;
Δt-длительность интервала времени,принятая 4ч.;
-удельный расход камеры,м²/с;
Вк-ширина камеры,м;
L-длина отлета частиц наносов данной фракции,м.
Длину отлета частиц для каждой фракции по всем интервалам времени вычисляют по видоизмененной формуле Е.А.Замарина:
где -удельный расход камеры,м²/с;
w-гидравлическая крупность рассматриваемой фракции наносов,м/с;
-глубина воды в начале камеры,м;
-глубина воды в конце камеры,м;
-скорость движения потока в начале камеры отстойника,м/с;
-длина камеры отстойника,м.
Наносы, имеющие диаметр меньше расчетного, задерживаются в камере частично.
Чтобы найти ту часть их, которая задерживается в камере,определяют глубину (м), с которой еще возможно оседающие частицы задержать в камере.
|
где -гидравлическая крупность фракций диаметром меньше расчетного,м/с;
-скорости движения потока в начале и конце камеры отстойника,м/с;
-длина камеры отстойника,м.
Отнеся эту глубину к началу камеры, определяем
Тогда для фракций менее расчетного толщина слоя наносных отложений на дне отстойника определяется как:
,м.
В таблицу 4 записываем все данные для первого интервала времени, с помощью которых определяем длину отлета частиц и толщину слоев всех групп фракций для этого же интервала времени, и вносим их в таблицу 5.
Табл.4-К расчету заиления отстойника.
Интервал времени | ,м | ,м | |||||
I | 4,49 | 5,77 | 0,24 | 0,19 | 0,62 | 1,9 | 0,00192 |
II | 3,81 | 5,72 | 0,28 | 0,19 | 0,017 | 1,74 | 0,00334 |
III | 3,2 | 5,69 | 0,34 | 0,19 | - | 1,54 | 0,00529 |
Табл.5- К расчету заиления отстойника.
Показатель | I | II | ||||||
d,мм | μ,л/м³ | w,м/с | L,м | δ,м | δL,м² | L,м | δ,м | δL,м² |
>0,5 | 0,2 | 0,05071 | 22,13 | 0,116 | 2,56 | 22,98 | 0,11 | 2,52 |
0,5…0,4 | 0,376 | 0,03951 | 28,72 | 0,17 | 4,88 | 30 | 0,16 | 4,8 |
0,4…0,25 | 0,513 | 0,02831 | 41.53 | 0,16 | 6,64 | 43,2 | 0,15 | 6,48 |
0,25…0,1 | 1.02 | 0,01711 | 72 | 0,18 | 12,96 | 77,14 | 0,17 | 13,11 |
1.3 | 0.00512 | 337.5 | 0,05 | 16,87 | 600 | 0,028 | 16,8 | |
|
|
|
| Σδ=0,676 | ΣδL=43,91 |
| Σδ=0,618 | ΣδL=43,71 |
Σδмр=0,05 | Σδмр=0,028 |
Продолжение табл.5
Показатель | III | ||||
d,мм | μ,л/м³ | w,м/с | L,м | δ,м | δL,м² |
>0,5 | 0,2 | 0,05071 | 24 | 0,1 | 2,4 |
0,5…0,4 | 0,376 | 0,03951 | 31,76 | 0,15 | 4,76 |
0,4…0,25 | 0,513 | 0,02831 | 46,95 | 0,13 | 6,1 |
0,25…0,1 | 1.02 | 0,01711 | 90 | 0,15 | 13,5 |
|
|
|
| Σδ=0,38 | ΣδL=29,18 |
Σδмр=0 |
Из табл.5 видно, что наносы расчетных фракций в пятом интервале частично поступают в канал.
L=90м>Lр=80.
Что указывает на необходимость прекращения расчета.
Длительность межпромывного периода определяют как произведение числа интервалов N на продолжительность одного интервала Δt=4ч, то есть .
Окончательно длину камеры принимают, учитывая расчеты ее заиления. Исходя из этого, уточняем длину камеры, принимая ее окончательно равной 80,8м. Глубина воды в начале и в конце при этом изменится незначительно и соответственно будет:
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!