Устройство водоотводящих сетей–Сооружения на сети

 

Расчет перепадного колодца в виде водослива практического профиля сводится к определению глубины и длины водобойного колодца. Расчет производится с использованием следующих зависимостей. Определяется сжатое сечение h_с в нижнем бьефе у основания водослива:

, где

- удельный расход на единицу ширины водослива, которая принимается равной диаметру подводящего трубопровода;

- коэффициент скорости, равный 0,95-0,99;

Т₀ - средняя удельная энергия потока, определяемая по формуле:

Т₀ = Р + Н +, где

Р - высота перепада;

Н - наполнение в подводящем трубопроводе;

d_К - глубина водобойного колодца.

Далее определяется вторая сопряженная глубина h^II при условии, что первая сопряженная глубина (до прыжка) равна h^I = h_C:

, где

h_КР - критическая глубина, определяемая по формуле:

.

Необходимая глубина водобойного колодца находится из условия:

h^II < t + d_К +z , где

z =  - перепад уровней воды при выходе её из водобойного колодца.

 - средние скорости соответственно в отводящем трубопроводе при наполнении t и в водобойном колодце.

Длину водобойного колодца рекомендуется вычислить по формуле: l_ВК = l_П ,

- коэффициент, равный 0,6-0,7, L_П - длина гидравлического прыжка,

.

При больших диаметрах трубопроводов и высоте перепада более 3,0м могут применяться шахтные перепады, на рис.34 приведена конструкция шахтного колодца с многоступенчатыми перепадами. Колодец имеет шахту, перегороженную ступенями, чередующимися по всей высоте в шахматном порядке. Расстояние между ступенями рекомендуется принимать, равным z=(0,52)В, для прямоугольного сечения шахты и z=(052)d при круглом сечении. Расчет перепадного колодца производится на предельное затопленное состояние. Можно пользоваться следующей формулой для определения производительности:

, где

- коэффициент расхода;

= BL/2 - площадь сечения отверстия;

z₁ - напор воды над отверстием, который равен z;

, = 0,57 + 0,043(1,1-n), где

n = а/ - степень сужения шахты.

Коэффициент скорости в отверстиях шахт равен 0,89.

Перепадной колодец может выполняться из сборного или монолитного железобетона. К устройству ступеней предъявляются повышенные требования, так как они воспринимают воздействие потока воды, обладающего большой кинетической энергией. Форма шахты в плане может быть прямоугольной или круглой. Известен ещё ряд конструкций перепадных колодцев шахтного типа.

Рис.34. Двухсекционный перепадной колодец шахтного типа

с многоступенчатыми перепадами.

1.Подводящий коллектор; 2.Шибер; 3.Секции перепадного колодца; 4.Ступени перепада; 5.Отводящий коллектор.