Расчет самотечных трубопроводов
Диаметр самотечных труб определяется при уровне низких вод (УНВ) по расходу при нормальном режиме работы водозабора и по скорости движения воды 0,7-2,0 м/с . Большие величины скоростей принимают при большой производительности и значительном количестве наносов, а также при малой длине труб. Скорость движения воды в самотечных трубах принимается не менее скорости течения реки vp при УНВ.
Скорости движения воды в самотечных водоводах
Длина водовода, м |
Скорости движения воды, м/с, в водозаборах категории |
|
I |
II и III |
|
300-500 |
0,7-1,0 |
1,0-1,5 |
500-800 |
1,0-1,4 |
1,5-1,9 |
Более 800 |
1,5 |
2 |
Принимают стандартные диаметры труб, округляя полученные расчетом в меньшую сторону, по принятому стандартному диаметру уточняют скорость Усам.тр > vp. Затем проверяют скорость в паводок при пропуске полного расхода по одной линии. Скорости в самотечных трубах должны быть проверены:
а) на незаилямость транспортируемыми по трубе наносами
где v- скорость течения воды в самотечных линиях, м/с; р - количество наносов, кг/м. w - средневзвешенная гидравлическая крупность наносов, м/с, принимается по таблице; D - диаметр водовода, м; U - скорость выпадения частиц взвеси в потоке.
Гидравлическая крупность взвешенных частиц в воде источника
Взвесь |
Гидравлическая крупность, мм/с |
Размер частиц взвеси, мм |
|
Галька |
крупная |
1345 |
50-150 |
мелкий |
765 |
16-50 |
|
Гравий |
крупный |
425 |
5-15 |
мелкий |
241 |
1,5-5,0 |
|
Песок |
крупный |
100 |
1,5-0,5 |
Песок |
средний |
50 |
0,5-0,15 |
Песок |
мелкий |
7 |
0,15-0,05 |
Ил |
крупный |
6 |
0,05-0,10 |
Ил |
средний |
0,7 |
0,015-0,05 |
Ил |
мелкий |
0,066 |
0,005-0,015 |
Глина |
крушши |
0,005 |
0,001-0,005 |
мелкий |
0,00044 |
0,0005-0,001 |
|
Коллоидные частицы |
0,000007 |
0,000001-0,0005 |
б) на подвижность захватываемых в трубу наносов крупностью D, мм.
v > A ( D*d)0,25, м/c
где А параметр, принимаемый равным 7,5-10,0; d- диаметр частиц взвеси, м.
Проверку проводит для случая работы при УВВ. Диаметр самотечных линий водозабора должен обеспечивать возможность гидравлического удаления отложившихся в них наносов путем примой или обратной промывки линий водовоздушным, импульсным и другими способами Расчетный расход для промывки самотечных водоводов определяется по требуемой величине скорости v.
Решетки и кассеты, установленные на шризонтальных отверстиях, требуют дли промыва дополнительного подвода сжатого воздуха в количестве 16 - 20 л/(см2) в водотоках и 20-25 л/(см2) в водоемах.
Диаметр трубы для подвода промывной воды от насосной станции к самотечным линиям назначается по наибольшему потребному расходу (для очистки труб или решеток) и скорости 2-3 м/с.
Потери напора определяются для двух основных случаев работы водозабора (при УНВ и УВВ) и на случай аварии, когда допускается снижение подачи воды на 30%.
Для первого случая - работы водозабора при низком уровне воды в источнике (УНВ) - работают все линии самотечных труб (обычно две).