3.4. Промивка камер відстійника

Перед промивкою в кожній камері загальний об’єм наносних відкладень дорівнює

=9·51,298=461,7 (м³) (3.25)

де В_к – ширина камери;

Σ(ΣδL) – сумарна площа наносів за фракціями і інтервалами, береться з таблиці за міжпромивний період.

За міжпромивний період в камеру потрапляє наносів

(м³),

А=W_о/ W_t *100%=461,7/927 *100%=49,8%

Мутність води,що надходить в канал

Мутність води в пульпопроводі визначаємо за формулою

( кг/м³), (3.31)

де - каламутність води, що відбирається ( =3,5 кг/м³ – за вих. даними);

- промивна витрата ( =8,6 м³/с);

- час промивки, зазвичай приймається 20–25 хв.( =20 хв=1200с);

- об’ємна вага наносних відкладень (1300–1500 кг/м³). =1400кг/м³.

Промивну швидкість в камері і в пульпопроводі в кінці промивки можна визначити з формули Б.М. Шкундіна:

(3.32)

_{Транспортуюча спроможність}

_{=12,7·10=127} км/м³

127>66,13

Умова виконується,отже транспортуюча спроможність в камері достатня.

3.5Розрахунок пульпопровода

Ширина пульповоду приймається рівною 2-3 м. Приймаємо =3,0 м

Питома витрата води у пульповоді буде рівною

м²/с.

Приймаємо V_П= 2,3 м/с,

Тоді визначаємо наступні параметри:

- глибина води у пульповоді: ;

- площа живого перерізу: 3,0 · 1,26=3,78 м²;

- змочений периметр: 3,0 + 2 · 1,26=5,52 м;

- гідравлічний радіус: =3,78/ 5,52 =0,68 м;

Гідравлічні елементи промивного потоку визначаємо при коефіцієнті шорсткості n = 0,025

Коефіцієнт Шезі рівний

=37,55

Похил дна пульпопроводу обчислюємо за формулою:

.

Тривалість промивки :

t 591,8 c = 10 хв

4. Статичний розрахунок автоматичної водозливної греблі

Для знаходження ширини підошви греблі скористаємося такими формулами:

В_п=(2….3)∙Z₀=(2….3)∙5,7=11,4…17,1(м)

Z₀=↓НПР-↓РНБ_мін=598,25-592,55=5,7 (м)

Отже,приймаємо ширину підошви греблі В_п=12,0 м.

Статичні розрахунки міцності водозливної щитової греблі виконуємо в табличній формі (табл. 4.1.), за допомогою розрахункової схеми (рис. 4.1.), використовуючи залежності:

1. Сила ваги:

G = m∙g = S∙1∙ ∙g = S∙ ,

де S – площа перерізу греблі,

- питома вага бетону, = 2,4 т/м³.

Отже, G₁ = 39,06∙1∙2,4∙9,81 = 919,63 (кН),

l = 0,52м,

М = G₁∙ l = 919.63∙0,52 = 478.2 (кНм).

G₂ = 5.99∙1∙2,4∙9,81 = 141.03 (кН),

l = 4,5 м,

М = G₂∙ l = 141,03∙4,5 = 634,63 (кНм).

2. Гідростатична сила

Горизонтальна складова тиску води з боку ВБ:

W₁ = h∙ h∙1 = ∙7,5∙73,5 = 275,65 (кН),

де - питома вага води, = 9,81 (кН/м³)

l = 4,5 м,

М = W₁∙ l = 275,65∙4,5 = 1240,42 (кНм).

W₃= S_W3

S_W3 = ( (73,5+9,81(3,8+1,35))∙2 = 129,53 м²,

W₃ = 129,53 (кН),

l = 1,0 м,

М = W₃∙ l = 129,53∙1,0 = 129,53 (кНм).

Горизонтальна складова тиску води з боку НБ:

W₂ = h∙ h∙1 = ∙3,8∙34,24 = 169,8 (кН),

l = 1,25 м,

М = W₂∙ l = 169,8∙1,25 = 212,25 (кНм).

Вертикальна складова тиску води з боку ВБ:

Р₁ = S₁∙1∙ = 2,375∙1∙9,81 = 23,30 (кН),

де S₁ – площа перерізу, в межах якого діє вертикальна складова гідростатичного тиску на греблю з боку ВБ.

l = 2,63 м,

М = Р₁ ∙ l = 23,30∙2,63 = 61,28 (кНм).

Вертикальна складова тиску води з боку НБ:

Р₂ = S₂∙1∙ = 4,8429∙1∙9,81 = 47,51 (кН),

де S₁ – площа перерізу, в межах якого діє вертикальна складова гідростатичного тиску на греблю з боку ВБ.

l = 4,51 м,

М = Р₂ ∙ l = 47,51∙4,51 = 214,27 (кНм).

Р₃ = S₃∙1∙ = 22,5∙1∙9,81 = 220,72 (кН),

l = 4,43 м,

М = Р₃ ∙ l = 220,72∙4,43 = 977,8 (кНм).

3. Зважуюча сила:

Р_зв = S_зв∙1∙ = 45,84∙1∙9,81 = 449,67 (кН),

l = 0 м,

М = Р_зв ∙ l = 449,67∙0 = 0 (кНм).

4. Фільтраційна сила:

Р_ф = b h_ф = ∙12∙2,35∙9,81∙1 = 138,32 (кН),

l = 1,88 м,

М = Р_ф ∙ l = 138.32∙1,88 = 260.04 (кНм).

5. Сила активного тиску грунту:

Е_а= ∙ (45- ,

де = 2,0 м

= 1∙9,81 = 9,81 (кН/м³)

= 24

Е_а = ∙2∙9,81∙2∙ (45- = 8,27 (кН),

l = 0,65 м,

М = Е_а ∙ l = 8,27∙0,65 = 5,37 (кНм).

6. Сила пасивного тиску грунту

Е_п= ( =0.5(35.32+46.9)0.5=20.55(кН)

= ∙ =9.81 ·2.4·1.5=35.32

∙ + ∙ (45+ =9.81·2.4∙1,5+17.6∙0,5∙ (45+ =46.9(кН),

= 1,8 т/м³

l = 0,25 м,

М = Е_п ∙ l = 46.9∙0,25 = 5.14 (кНм).

7. Сейсмічна сила

• Інерційний сейсмічний вплив

S_k = K_f∙ ( ,

де K_f – коефіцієнт, що враховує ступінь допустимих пошкоджень та деформації споруд. Для ГТС K_f = 0,45;

- коефіцієнт, що враховує ступінь розсіяння енергії. Для бетонних споруд =0,9;

- вага елементу споруди, = G ( в нашому випадку = 919.63 кН, = 141.03 кН);

- приєднана маса води

= h ,

де h – глибина води (з боку ВБ та НБ)

h = + + = 4.5+1.75+2 = 8.25 (м)

- коефіцієнт приєднаної маси води (для 1-го тону коливань = 0,238),

- коефіцієнт, який враховує обмеженість по довжині водосховища (якщо l/h 3, то = 1,0);

= 1∙8.25∙0,238∙1,0 = 1.96 (т/м²)

- відносне прискорення грунту (залежно від району сейсмічності – 8, = 0,2).

- спектральний коефіцієнт динамічності

= , якщо

де - період власних коливань споруди

= 1,6∙ ∙ , де - висота греблі ( = 4.5 м),

– модуль пружності бетону, = 2,4∙10⁹ Па = 24∙10⁶ кПа

= питома вага бетону, = 2,4∙9,81 = 23.54 (кН/м³)

Отже, = 1,6∙ ∙ = 0,007 (с)

= = 142.8

Якщо , то = 1,5 +10 = 1,5+10∙0,007 = 1,57

= 2…0 (приймаємо = 1).

Тоді,

S_k1 = 0,45∙ ( = 167.3 (кН),

l = 2.48 м,

М = S_k1 ∙ l = 167.3∙2,48 = 414.9 (кНм).

S_k2 = 0,45∙ ( = 28.56 (кН),

l = 1,0 м,

М = S_k2 ∙ l = 28.56∙1,0 = 28.56 (кНм).

• Сейсмічний гідродинамічний тиск

Ордината епюри:

= ∙ K_f∙ ∙ ∙ ,

- максимальне сейсмічне прискорення:

= ∙g∙

де - коефіцієнт, що враховує ймовірність сейсмічної події (приймаємо =1).

= 7.5 м

у/	0.75	1.5	2.25	3	3.75	4.5	5.25	6	6.75	7.5
	0.23	0.36	0.47	0.55	0.61	0.66	0.7	0.72	0.74	0.74

= ∙9,81∙ = 1,96 (м/с²)

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 0.14

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 0.43

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 0.84

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 1.31

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 1.82

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 2.36

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 2.29

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 3.46

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 3.97

= ∙ 0,45∙ ∙ ∙ = 4,41

l = 2.22 м,

М = l = 14.59∙2.22 = 32.38 (кНм).

=14.58 кН – площа епюри

8. Тиск хвиль

Сейсмічна хвиля, її висота:

= 0,4+0,76( -6), де = 8.

= 0,4+0,76( -6) = 1,92 (м).

довжина: = (10…15) = (10…15)∙1,92 = (19,2…28,8). Приймаємо

Ордината епюри:

= gK (1-2 )

cos = =

К – хвильове число

К = =

Отже, = 1∙9,81∙0,33∙ (1-2∙ ) = 3.34

Wхв = 25.05 кН (площа епюри),

l = 3.75 м,

М = Wхв ∙ l = 25.05∙3.75 = 93.94 (кНм).

Таблиця 4.1.