Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Общие сведения о проектировании и расчете отстойников

При проектировании отстойника приходится решать следующие вопросы: а) устанавливать местоположение отстойника на канале; б) выбирать тип отстойника; в) определять основные размеры отстойника; г) устанавливать промывные расходы; д) определять время заиления, а также время промыва отстойной камеры (для отстойника с периодическим промывом); е) проектировать промывные галереи.

1. Выбор типа отстойника. В отношении выбора типа отстойника отметим следующее: а) к механической очистке отстойника следует обращаться только в том случае, когда гидравлическую промывку камер отстойника осуществить невозможно (в связи с топографическими условиями); б) отстойники с непрерывным промывом обычно рекомендуют применять в случае относительно крупных быстро оседающих наносов, а также в случае небольшой разности отметок УВБ и УНБ; в) многокамерные отстойники занимают относительно большие площади; для сооружения их требуются значительные капитальные затраты, целесообразно стремиться к устройству неглубоких отстойных бассейнов; г) число камер в ирригационном отстойнике часто назначают из условия, чтобы на одну камеру приходился расход Q = 5...10 м3/с, хотя иногда этот расход назначают и большим. В энергетических отстойниках такой расход воды (на одну камеру) значителен (для отстойников Чирчикской ГЭС Q = 52 м3/с); д) с увеличением числа камер отстойника промывной расход Q„P должен уменьшаться. В связи с этим в тех случаях, когда не удается обеспечить достаточно большой расход Qnp (сверх рабочего расхода), число камер приходится увеличивать; е) тип отстойника, как и число его камер, устанавливают методом сравнения вариантов отстойника (с учетом местных топографических, гидрологических и других условий).
2. Общие замечания в отношении определения основных размеров отстойника. Расчеты отстойников еще недостаточно разработаны (особенно для случая ирригационных отстойников) и являются весьма приближенными. Существуют различные методы расчета отстойников, и трудно сказать, какой из них более рационален. Ограничимся далее пояснением расчетов, относящихся к обычным отстойникам с периодическим промывом.

3. Определение длины отстойной камеры. Для определения длины 5 камеры (рис. 24.15) рассмотрим частицу (песчинку) А, расположенную у самой поверхности воды в начальном сечении 1—1. В качестве расчетной частицы А выберем самую мелкую из числа тех частиц, которые нам надо удалить из потока воды, поступающей в отстойник.

Продольные местные скорости и будут различны для разных точек живого сечения потока, намеченного по линии 1—1. В порядке первого допущения эпюра скоростей для живого сечения по линии 1—1 имеет прямоугольную форму, причем в каждой точке рассматриваемого живого сечения скорость u = v, где v — средняя скорость. Расчетная частица А будет перемещаться в горизонтальном направлении со скоростью о; кроме того, эта частица будет падать с некоторой скоростью w. Если через h обозначим глубину воды в начале отстойника (еще не заполненного наносами), то легко видеть, что длина l=hiv/w. В случае ламинарного потока скорость w = w0, где w0 — гидравлическая крупность данной частицы. В случае турбулентного потока w должна являться некоторой условной скоростью; иногда для упрощения расчета предлагают w считать равной (второе допущение)


Учитывая приближенность поясненного способа расчета, рекомендуется длину отстойных камер назначать


Что касается средней скорости v движения воды в отстойной камере (еще не заполненной наносами), то часто такую скорость принимают (при осаждении фракций крупностью d=0,25...0,50 мм)

Строго говоря, основной размер отстойника S (рассмотренный выше) следует устанавливать в соответствии с транспортирующей способностью турбулентного потока.

4. Определение глубины и ширины отстойника. Глубина воды в начале отстойника

Задаваясь различными В, получают значение hp, чем больше В, тем меньше будет получаться hi. Согласно соотношению (24.19) в некоторых пределах можем изменять и скорость движения воды в отстойнике. При заданном hu принимая большую скорость v, получают более длинные и более узкие отстойники. Задаваясь различными сочетаниями v, В, hi, удовлетворяющими условию vBhi — QPa6, получают различные варианты отстойника. Эти варианты должны сопоставляться в экономическом отношении.

Иногда дают следующие практические указания, связанные с выбором и В а) ширина одной камеры не должна быть более 35 % ее длины; б) глубина мертвого объема /г, заполняющегося наносами, должна составлять не менее (0,4...1,0) hB (см. рис. 24.15). Во всяком случае мертвый объем должен быть настолько велик, чтобы в период пика наносов (в период паводка) он не мог быть заполненным ранее чем за 11...12 ч; в) глубину ht следует выбирать также из условия, чтобы дно отстойника располагалось выше уровня воды нижнего бьефа, был обеспечен смыв наносов со дна отстойника в нижний бьеф; г) коэффициент откоса т переходного участка ab обычно принимают т—1,0...3,5.

5. Установление промывного расхода. Во время промыва отстойника одна из его камер промывается (и через нее проходит расход Qnp); другие же камеры пропускают эксплуатационный (рабочий) расход QPae. Канал, подводящий воду к отстойнику, должен быть рассчитан на расход








Обычно ставят условие, чтобы время (пр=15...20 мин и не более 30 мин. При несоблюдении такого условия приходится изменять размеры промывной галереи, изменяя при этом и ее транспортирующую способность.

Если время промыва отстойной камеры равно время t выключения этой камеры из работы оказывается несколько большим (t>taр), поскольку приходится затрачивать дополнительное время на открытие и закрытие затворов, а также на выпуск воды из камеры (для снижения уровня воды в ней).

10. Дополнительные замечания. При расчете отстойника приходится определять перепады уровней воды на входе в отстойник и на выходе из него. Эти перепады определяют по формулам для подтопленного водослива. Дополнительно приходится устанавливать потери напора на входных решетках (здесь иногда пользуются известными формулами Киршмера). Расчеты отстойников носят весьма приближенный характер, поэтому в ответственных случаях некоторые размеры отстойников проверяют путем постановки соответствующих опытов в лаборатории. Особенное внимание при проектировании и эксплуатации отстойников обращают на то, чтобы скорости движения воды в отстойнике равномерно распределялись по его ширине, а также по ширинам отдельных камер отстойника. Для выравнивания в плане эпюры скоростей при входе в отстойник устраивают особые решетки. Иногда для равномерного распределения расхода между отдельными камерами в подходной части отстойника устанавливают особые направляющие стенки (см. рис. 24.11). На рис. 24.18...24.21 показаны примеры осуществленных отстойников.

Гидротехнические сооружения. Учеб. пособие для студ. гидротехн. спец. вузов. В 2-х ч. — 2-е изд., перераб. и доп. Ч. II. Водосливные плотины. — М.: Агропромиз- дат, 1985. — 302 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????