Водовыпускное сооружение типа делителя

Аварийные водосбросные сооружения. В некоторых случаях на­сосная станция подает воду в два или более оросительных канала, берущих свое начало непосредственно у водовыпускного сооруже­ния насосной станции. В этом случае в головах каналов устраива­ют специальные сооружения, регулирующие расходы и уровни воды в каналах. Весь узел сооружений, включающий водовыпуск­ное сооружение насосной станции и регуляторы на каналах, назы­вают водовыпускным сооружением типа делителя. В отдельных случаях узел сооружений включает и водосбросное сооружение. Регуляторы могут быть по конструкции открытыми или трубчаты­ми. Последние применяют при перепадах уровней в бассейне (пе­ред затвором регулятора и в отводящем канале) более 0,5 м. Соб­ственно водовыпускное сооружение может быть сифонного типа или с затворами механического действия. Размеры бассейна со­оружения (рис. 8.12): высотные и плановые определяют так же, как и для сооружения прямоточного типа. Рекомендуется длину бассейна водовыпуска принимать не менее Ю/)вых(/)вых— диа­метр выходного отверстия напорного трубопровода) при скорос­тях выхода vBbIX < 2 м/с. Объем бассейна должен быть достаточным для аккумуляции дополнительного количества воды, подаваемого насосами при запаздывании открывания затворов регуляторов. Выходные отверстия напорных трубопроводов заглубляют под ми­нимальный уровень воды в том отводящем канале, уровни воды в котором выше. Максимальная глубина воды в бассейне определя­ется: размерами выходных отверстий напорных трубопроводов; превышением форсированного уровня воды над максимальным расчетным, при котором обеспечивается распределение макси­мальной подачи насосной станции между всеми отводящими ка­налами; заглублением выходных отверстий напорных трубопрово­дов под максимальный расчетный уровень; размерами входных отверстий регуляторов. Отметку форсированного уровня воды определяют с учетом: повышения уровня воды в бассейне от акку­муляции регулирующего объема; некоторого запаса 0,1…0,7 м; на­пора на гребне аварийного сброса при пропуске расчетного расхода. Ориентировочно объем регулирующей емкости можно принять (0,6…0,7)(#, где б —подача насоса, t— время полного открытия затвора регулятора. Время подъема затвора зависит от скорости винтового подъемника: 10…30 см/мин при наличии электроприво­да и 7. ..2,5 см/мин при ручном подъеме. Напор на гребне аварийно­го сброса может быть вычислен по формулам неподтопленного во­дослива.

Рис. 8.12. Схема водовыпускного сооружения типа делителя:
1 — водовыпускной оголовок; 2— бассейн водовыпуска; 3 — регуляторы на каналах- 4 — отводящие каналы; 5 — аварийный сброс; 6— пазы для ремонтных затворов и успокоительных решеток

Высотная компоновка сооружения определяется обычно от­водящим каналом, уровни воды в котором выше; на основании этого находят максимальный расчетный уровень воды в бассей­не. В голове отводящего канала с более высокими уровнями ис­пользуют регулятор открытого типа и рассчитывают его как во­дослив с широким порогом; отметку порога водослива прини­мают равной отметке дна отводящего канала, а чтобы увеличить пропускную способность водослива, высоту порога со стороны бассейна целесообразно принять равной нулю. Водослив рас­считывают на пропуск максимального расхода Qв рассматрива­емом отводящем канале. Для нахождения ширины водослива вначале определяют удельный расход регулятора q= khmaxvmax, где к — коэффициент, равный 1,2… 1,5; vmax, /zmax — средняя ско­рость течения и глубина в отводящем канале при максимальном расходе.
Ширина водослива Ъ = Q/q. Водослив разбивают на несколько отверстий. Ориентировочно ширину отверстия принимают рав­ной /гтах (при ширине водослива до 2,5 м можно принять одно-пролетное сооружение). Коэффициент расхода водослива т и коэффициент стеснения потока е быками определяют в зависи­мости от конструкции сопряжения боковых устоев регулятора со стенками бассейна водовыпускного сооружения по гидравли­ческим справочникам. Напор на водосливе #0 можно найти из формулы   неподтопленного   водослива   с   широким   порогом
, рассматривая первоначально истечение непод-топленным. При известном напоре #0 проверяют условия под­топления водослива, для чего сопоставляют глубину в отводящем канале йтах с величиной, равной пН0(здесь п = 0,75 при плавном входе на водослив, п = 0,85 при неплавном входе). Если hmax< Но, то водослив не подтоплен, при /zmax > пН0водослив будет подтоп­лен. В последнем случае расчетная формула может быть пред­ставлена в виде

По формуле (8.19) определяют z, затем напор на водосливе Н= /zmax + Z- Отметка максимального уровня_воды в бассейне водо­выпускного сооружения будет чГУВтах.бас= 4дна отв. канала + Н.
В качестве рабочих затворов регуляторов можно использовать плоские затворы с винтовыми подъемниками. Расходы меньше, чем С?тах> пропускают в виде истечения из-под затвора.
Регуляторы-водовыпуски в другие каналы рассчитывают ис­ходя из уже определенного максимального уровня воды в бассей­не. При расчете второго открытого регулятора-водовыпуска вна­чале определяют удельный расход регулятора и его ширину, а за­тем напор водослива Но~ Н по формуле неподтопленного водо­слива. Далее вычисляют отметку порога водослива второго регулятора, м,

которая не должна быть, с одной стороны, выше отметки порога первого регулятора-водовыпуска, а с другой — ниже отметки дна второго отводящего канала. Далее находят высоту подтопления, м,

При известном значении hnпроверяют условия подтопления во­дослива второго регулятора, как это делали при расчете первого ре-гулятора-водовыпуска, и, если истечение подтопленное, уточняют напор на водосливе.
При расчете трубчатого регулятора-водовыпуска порядок расче­та иной. В этом случае назначают диаметр труб водовыпуска и опре­деляют число труб

Диаметр трубы назначают предварительно из условия обеспече­ния необходимого заглубления входного отверстия трубы под ми­нимальный уровень воды в бассейне водовыпускного сооружения по формуле (см. раздел 3.2). Расход одной трубы, м3/<7,

где ш — площадь поперечного сечения трубы; г— перепад уровней, равный разно­сти отметок уровней воды в бассейне и отводящем канале, м; ££ — сумма коэффи­циентов сопротивлений трубы водовыпуска, начиная от входа до выхода из нее.

Верхнюю кромку выходного отверстия трубы заглубляют на 4…5 скоростных напоров на выходе (но не менее чем 0,2 м) под мини­мальный уровень воды в отводящем канале. В голове трубчатого ре­гулятора устанавливают рабочий затвор.
Аварийный водосброс в составе водовыпускного сооружения пре­дусматривают в том случае, если есть опасность подтопления водо-выпуска при устройстве шлюзов-регуляторов на отводящих кана­лах, каскада насосных станций. Расход водосброса принимают со­гласно нормам проектирования, но обычно не менее подачи основ­ного насоса. В качестве аварийных водосбросов можно применять боковые водосливы, шахтные водосбросы, сифонные водосбросы. Оптимальный тип водосброса определяют технико-экономичес­ким сравнением вариантов.