Исходя из коэффициента неравномерности на входе в зонтик

k_н ≤ 1,25, расстояние от края всасывающей трубы до края зонта

h₂ = (0.65-0.80)D_у..

Высота подзонтичного пространства не влияет на степень неравномерности распределения скоростей на входе в зонт. Для уменьшения величины гидравлического сопротивления на входе во всасывающую трубу

h₁ = (0,4-0,5)d_у

Высота зонта Н_з = h₁ + h₂.

В центральной части крышки зонта для выхода остаточного воздуха (при монтаже или обратной промывке) необходимо предусматривать отверстие с диаметром d_отв = 20-30 мм. Верхняя крышка коническая с углом a = 5-10°.

Высота установки края зонта над уровнем дна h_з = 0,4D_y.

Минимальная глубина установки крышки зонта над НУВ (наинизшим уровнем воды) принимается по ихтиологическим условиям в водоеме в пределах h_min = 1,5-3,0 м.

В целях повышения надежности при тяжелых гидрологических условиях (большое содержание наносов и донного льда), а также для отгораживания зоны скатывания окуневых пород рыб, рекомендуется снижать входные скорости до 0,06 м/с, для этого на всасывающей трубе под зонтом устанавливается козырек (рис 15).

Рис.15. Зонтичный водоприемный оголовок с козырьком

Диаметр козырька D_к = (1,7-3,0)D_у, а относительное расстояние на всасывающей трубе Dh = (0,25-0,3) D_у.

Конусностъ козырька составляет не более b = 15-20°.

По периметру козырька могут быть размещены трубопровод подогреваемой водовоздушной завесы или другие системы подогрева.

При заборе расходов воды Q > 1 м³/с рекомендуется применять до пяти водоприемных зонтичных оголовков на одном водозаборе. Расстояние между оголовками назначается из условий, исключающих взаимное влияние водоприемников, и принимается

S ³ 1,73 D_у.

Оголовки должны располагаться в водоемах по одной линии, а в водотоках находиться под углом 45° к направлению течения.

Конструкция водоприемника зонтичного типа с вихревой камерой (рис.16).

Рис.16. Водоприемник зонтичного типа с вихревой камерой

а – общий вид; б – поперечный разрез

В 1984 г. в ЛИСИ была разработана конструкция водоприемника зонтичного типа с вихревой камерой. Забор воды производится из нижних слоев водоема. Конструкция включает закрытую вихревую камеру щелевого типа и рыбозащитный короб, состоящий из боковой стенки 4 и верхней крышки 3. Водоприемник работает следующим образом: вода из короба поступает через щели 2 в центральную вихревую камеру 1, где она закручивается и отводится центральным сечением в самотечный трубопровод (через больший диаметр вихревой камеры).

Расчет конструкции начинается с вихревой камеры. Определяем максимальный диаметр трубчатой вихревой камеры

D_max =

где - расход воды забираемый одним водоприемником, м³/с: при скорости 0,75-0,8 м/с. При выборе значений V_max необходимо учитывать, что скорость на входе в щель вихревой камеры V_ср должна быть не больше 0,7-0,8 м/с , а V_ср =1,15-1,2 V_max.

Длина камеры, м l = (6-10) D_max.

Диаметр торцевого сечения, м D_o ³ 0,6 D_max.

Ширина щели вихревой камеры .

Площадь входного сечения в коробе равна b´l, где b, l - ширина и длина входного сечения, м.

,

где V₁ - скорость входа в водоприемник; назначается из условий рыбозащиты, м/с; V₁ = 0,1-0,4 м/с.

Высота короба (м) определяется из соотношения

.

Расстояние от входного отверстия до дна должно быть не менее 0,5 м; кроме того, оно должно проверяться из условия обеспечения скорости подхода

Расстояние от верхней кромки водоприемника до нижней кромки льда м.

Потребная глубина для использования водоприемника, м,

H_потр = h₁ + h₂ + b_щ + h_з.