Гравитационни линии
Гравитационните линии се изчисляват в следния ред:
1. Определя се дължината на гравитационните линии. Приема се равно на разстоянието между главата и крайбрежния кладенец. Местоположението на крайбрежния кладенец е избрано на маркировка, надвишаваща марката на горния воден хоризонт с две височини на вълната (виж фиг. 5.1).
2. Диаметрите на гравитационните, сифонните и смукателните тръбопроводи се определят чрез хидравлично изчисление за нормална работа на водоприемника при скорости, приети за гравитационни линии съгласно SNiP [12]. За смукателните линии тези скорости са 1,2 - 2,0 m/s.
Гравитационните и сифонните линии са изработени от стоманени електрозаварени тръби съгласно GOST 10704 - 91.
Фиг. 5.1 Отделен тип речно течение с гравитационни линии
1 - глава; 2 - гравитационна линия; 3 - крайбрежен кладенец; 4 - смукателен тръбопровод;
5 - приемно отделение; 6 – смукателно отделение
Диаметърът на един тръбопровод се взема съгласно таблица [3] в зависимост от най-ниската скорост без затлачване или се изчислява по формулата:
, mm, ( 13 )
къдетоQе прогнозната консумация на вода за един тръбопровод, m 3 / s, изчислена по формулата:
къдетоQPR е общата производителност на конструкцията, m 3 / s;
n– брой на гравитационните линии.
V- скоростта, m/s, се приема в съответствие с параграф 5.99 от SNiP [12]. Тя трябва да бъде по-голяма от най-ниската скорост без нанос;
D– диаметър на един тръбопровод, мм.
Изчисляване на най-ниската скорост без нанос за транспортиранекалната вода се определя по формулата:
къдетоV1 е скоростта в зависимост от размера на хидравличната утайка, m/s. Приема се равна на 0,2 m/s при U 0,02 m/s;
U– размер на хидравличната утайка, m/s;
Q- прогнозен воден поток в един тръбопровод, m 3 / s.
Диаметърът на тръбите се избира по-малък от изчисления, за да се увеличи скоростта на движение на водата в тръбите и да бъде по-голяма от най-малката ненаводнена. При диаметър на тръбопровода над 1400 mm приемното отделение трябва да се преизчисли за по-голям брой тръбопроводи. Напречното сечение на тръбопровода, взето според допустимата скорост, трябва да се провери по формулата на A. S. Obrazovsky [9] за два случая (за WGW и LGW):
r £ 0,11 * ( 1 - s/U)4,3* V3/ ( g * s * D ),kg/m 3 , ( 16 )
s– среднопретеглен размер на хидравличното окачване, m/s;
U– хидравлична финост на суспензионните частици, m/s;
V– действителната скорост на движение на водата в тръбопроводи с избран диаметър, m/s;
g– гравитационно ускорение равно на 9,81 m/s 2 ;
D– диаметър на тръбопровода, m.
Хидравличният размер на частиците на суспензията се определя по формулата:
къдетоVР е скоростта на движение на водата в реката, m/s;
s– Коефициент на Шези, m 0,5 /s.
Коефициентът на Шези зависи отRГ- хидравличния радиус на тръбопровода иn- грапавостта на стените на тръбопровода и се приема съгласно Приложение 2. При спазване на това неравенство можем да приемем, че приетата скорост гарантира, че тръбопроводът няма да се затлачи. Ако неравенството е нарушено, се планира да се промие гравитационната линия - директна или обратна. Скоростта на промиване трябва да бъде с 25% по-висока от скоростта в тръбопровода:VPROM= 1,25V. За дадена скорост на изплакване и избран диаметърсъгласно [17] се намира дебитът на промивния поток. За установения дебит, съгласно [17], диаметърът на промивния тръбопровод се определя от условието, че скоростта на движение на водата в него се приема за 1,5–3 метра.
Загубата на напор в гравитационните линии се определя по формулата:
къдетоhL е загубата на налягане по дължината на тръбопровода, изчислена по формулата:
къдетоSOе съпротивлението на тръбопровода, взето съгласно [17];
L- дължината на гравитационната линия, определена от изградения профил от главата до крайбрежния водоприемен кладенец (виж фиг. 5.1), m;
Q- дебит за един тръбопровод, m 3 / s;
hM– загуба на напор от местни съпротивления, взета съгласно Приложение 1, m;
hР– загуба на налягане в решетката, изчислена по формула 23 или 24, m;
hО– загуба на налягане в главата, взета в рамките на 0,2 - 0,3 метра.