Удаление осадка из приемной камеры берегового колодца

Для удаления осадка из приемной камеры берегового колодца предусматриваются гидроэлеваторы: 1 рабочий и 1 резервный. Рабочий расход воды к гидроэлеваторам поступает по обводным линиям от напорных водоводов.

Приемная камера колодца поделена на 2 секции и занимает 1/3 площади колодца. Средняя высота осадка в камере достигает h =0,1¸0,2 м.

Площадь одной секции приемной камеры колодца равна:

S= ∙ · = =10,59»11 м²

Объем осадка в камере: W_ос = 11·0,2= 2,2 м³

Принимаем время откачки осадка t=15 мин.

Подача гидроэлеватора равна:

Q=Q₁+Q_2,

где Q₁ - расход подсасываемой среды,

Q₁ = (2*60)/15 = 8 м³/час = 2,2 л/с;

Q₂ -расход рабочей воды в сопле, л/с

Принимается КПД гидроэлеватора равным 0,3.

Размеры гидроэлеватора назначаются по условию:

R = F₁/F₂ = 0,25:0,37

где F₁ - площадь сопла, м²

F ₂ - площадь горловины, м²

Значения: М = Q₁ /Q₂, N = Н_г/Н_с = 0,48 ¸0,3, Q₂ = 0,5Q₁ = 1,1 л/с;

d_г/d_c = 1+M = 1,5;

где Н_г- напор, создаваемый гидроэлеватором,

Н_г = 10м (высота подъема воды)

Н_с - напор в сопле, м

d_г, d_c-диаметры сопла и горловины гидроэлеватора.

Вода подается по обводной линии от напорных водоводов. Поэтому напор воды на спрыске можно принять равным Н_с = 29 м. (напор выбранного насоса)

F₁ = = = 0,0000485»0,00005 м²

где j=0,95 – коэффициент расхода

g=9,81 м/с²

Диаметр сопла гидроэлеватора равен:

 

d_c = = = 0,00798 м,

принимаем d_c = 8 мм.

Площадь поперечного сечения камеры

F₂ = F₁I R = 0,00005/0,31 ~ 0,00016 м²

Диаметр горловины гидроэлеватора:

 

d_r = = = 0,01427м =14мм

d_r/d_e= 14/8 =1,75 (»1,5)

J_с= = = 21,89 м/с

J_г= = =7,14 м/с

 

Диаметр обводной линии для подачи рабочей среды, при Q₂ =1,1 л/с,

J = 1 м/с составит - D = 0,037 м»40 мм

Проверка сооружений на устойчивость

 

Расчет на всплывание берегового колодца

При паводке (Р=90%) наиболее вероятно всплывание берегового колодца.

Диаметр подземной части берегового колодца -9 м.

Коэффициент устойчивости на всплывание:

К= ,

где G - вес берегового колодца, т;

Sj - суммарная сила трения грунта о стенки колодца,т;

W - выталкивающая сила; т;

Коэффициент устойчивости на всплывание может быть принят равным коэффициенту устойчивости сооружения на сдвиг(скольжение) по следующей таблице:

 

№ п/п	Сочетания нагрузок	Значения К при классе сооружений
I   I	II	III	IY
	Только основные	1,4	1,3	1,2	1,15
	Основные и дополнительные	1,3	1.2	1,15	1,10
	Основные, дополнительные и особые	1,2	1,15	1,10	-

Вес водозаборных сооружений складывается по всем составляющим:

G= G_1,

Вес подземной части берегового колодца:

G₁=W₁·g₁

где Gi - вес подготовки под днище берегового колодца.

W₁= h₁

где = 3,14;

R- радиус подготовки, м;

h₁ - высота подготовки, м;

g₁ - объемный вес подготовки, т/м³

Принимаем: g₁= 2,2 т/м³, h₁ = 0,5 м, R₁= 5 м

G₁ = (3,14∙ 5 ² /4 ·0,5)∙2,2 = 86,35 т

Вес ножа берегового колодца, G₂

 

G₂ = (R -R ) ·h₂∙ g₂

где R₂- радиус ножа, м;

R₁ – радиус колодца, м

h₂ – высота ножа, м.

Принимаем: h₂ = 1,5 м; R₂ =5,5 м

G₂ = 3,14(5,5²-4,5²)·1,5∙2,2= 103,6 т.

Вес наружных стен подземной части берегового колодца

 

G₃=3,14(5²-4,5²)·10∙2,2=328,13»328 т,

где 10 – глубина подземной части, м.

 

Вес стен внутренней части берегового колодца

G ₄= h(a+b)c∙g= 10(9+9)0,4·2,2=158,4 т

 

Вес перекрытия подземной части

 

G₅=g∙h( Д²)/4= 2,2·0,3·3,14∙9²/4= 41,96»42 т

 

Вес насосов, арматуры, трубопроводов, оборудования:

 

G₆= (0,36∙5+0,104·30)2,5=12,3 т

 

Суммарные силы трения

 

S_т =(h₂+h₃)T₀ ∙2 R

где Т₀ =4,5т/м²– удельная сила трения стен колодца о грунт (для гравелистых песков);

h₂=1,5 м, h₃= 10 м

 

S_т = (1,5∙4,5 ∙3,14∙11) + (10 ∙4,5 ∙3,14∙9)=1504,8 т

Общий вес берегового колодца

 

åG= 12,3 +42+158,4+328+103,6+86,35=730,65 т

Выталкивающая сила

 

W= H·g = 10∙1=635,85 т