3. Гідравлічний розрахунок відстійника з періодичним промивом наносів

Відстійник - це гідротехнічна споруда, призначена для затримування зважених або завислих наносів з розрахункового діаметра більше. Розрахунковий діаметр наносів залежить від мети, яку ставить водоспоживач, так для гідроенергетики необхідно забезпечити осідання наносів діаметром більше 1,00 мм, а для цілей зрошення більше 0,25 мм.

Відстійники влаштовують безпосередньо за водозабором або на каналі. За конструкцією вони представляють собою розширений і заглиблений басейн із бетону чи залізобетону з верховою і низовою головою,в яких розміщуються затвори. В нижній голові відстійника в нижньому ярусі влаштовуються наносовідвідні галереї, які об'єднуються в колектор - збірну наносовідвідну галерею.

У відстійниках з періодичним промивом видалення наносів з камер відбувається через 12, 24, 36 або 48 годин. Час промивки становить 20...25 хвилин.

3.1. Компоновка і основні елементи відстійника та їх призначення

3.2. Визначення основних розмірів відстійника з періодичним промивом

Згідно технічних умов і норм проектування відстійників енергетичних об'єктів (ГЕС) швидкість руху води в камерах відстійника для частинок з розрахунковим діаметром d_P = 0,2…0,4 мм приймається рівною V_Р = 0,2…0,4 м/с. Для розрахункового діаметра частинок d_Р = 0,2 мм, швидкість прийнята V_Р = 0,2 м/с.

З досвіду проектування відстійників середня глибина в їх камерах призначається в межах 3,0…6,0 м. Приймаємо Н_СР = 5,0 м.

З умов експлуатації число камер відстійника повинно бути не менше двох при цьому витрата однієї камери приймається не більшою 10 м³/с. Промивна витрата складає 0,5…1,0 від витрати води в камері відстійника.

Гранулометричний склад наносів Таблиця 3.1

d, мм	вміст наносів,%	∑ вміст,%
>0,50	4	100
0,5…0,2	43	96
0,2…0,1	13	53
0,1…0,05	19	40
<0,05	21	21

			Каламутність
d, мм	∑ вміст,%	вміст наносів,%	вага,км/м	об'ємт/м3	Гідр.круп.
>0,50	100	4	0,14	0,1	5,07
0,5…0,4	96	8	0,28	0,2	3,95
0,4…0,3	88	18	0,63	0,45	2,83
0,3…0,2	70	17	0,6	0,43	1,71
0,2…0,1	53	13	0,45	0,32	0,51
<0,1	40	40	1,4	1	-
		∑100	∑3,5

Рис.3.2.Крива залежності Q=f(d)

Рис. 3.3. Розрахункова схема до визначення основних розмірів відстійника

Приймаємо відстійник з двома камерами, тоді:

, (3.1)

, (3.2)

Ширину камери відстійника визначаємо за формулою:

, (3.3)

де - швидкість руху води в камері згідно технічних умов і норм проектування відстійника енергетичних об'єктів (ГЕС).

Приймаємо В_к= 9 м.

Довжину камери відстійника з періодичною промивкою визначаємо із умови випадання в камері відстійника наносів з розрахунковим діаметром за такою формулою:

, (3.4)

де К – коефіцієнт запасу, який враховує резервний об'єм для накопичення наносів і знаходиться у межах К = 1,2…1,5. Приймаємо К = 1,4;

W – гідравлічна крупність наносів (швидкість осідання наносів в стоячій воді) з розрахунковим діаметром. При d_P = 0,2мм значення W_Р = 1,71 см/с = 0,017 м/с.

Тоді:

Приймаємо Lр= 83м.

З досвіду проектування бажано, щоб виконувалась умова

. (3.5)

Умова виконується.

В подальшому довжину камери відстійника уточнюємо розрахунком його замулення. Для визначення швидкості води, необхідної для змивання наносів використовуємо таблицю 34 [1, с.310], в якій ,