Трубчатый водоприемник зонтичного типа

Конструкция и пример расчета трубчатого водоприемника зонтичного типа без вихревой камеры на производительность

0,25 м³/с, приведены на рис. 17.

Рис.17. Трубчатый щелевой водоприемник зонтичного типа

1 - водоприемная труба; 2 - щель; 3 - зонт; 4 - забральная стенка; 5 - перфорация; 6 - опоры; 7 - железобетонная плита; 8 - гребенка воздушно-пузырьковой завесы; 9 - обтекатель; 10 - самотечные линии; 11 - петли; 12 - гребенка горячей воды

Водоприемник состоит из двух спаренных труб 1 со щелевыми отверстиями 2 переменной высоты и рыбозащитного короба-зонта 3 с вертикальной забральной стенкой 4. В верхнем ребре короба устраиваются отверстия 5 для выхода остаточного воздуха. Трубы 1 крепятся швеллером 6 к железобетонному основанию 7. Для повышения рыбозащитного эффекта по периметру основания 7 под забральной стенкой 4 смонтированы пластмассовые перфорированные трубки-гребенки 8 для подачи воздуха от компрессора. Непосредственно на трубах 1 перед щелевым отверстием 2 закреплены пластмассовые трубы-гребенки 12 для рассредоточенной подачи горячей воды и обогрева щелевого отверстия от обмерзания внутриводным льдом.

Трубы 1 с одного торца заглушены, а с другого соединены с переходящими в самотечные трубы отводами-утками 10 (причем трубы 1 соединены друг с другом глухим торцом в сторону отводов 10).

Для меньшего возмущения потока в зоне обора воды на переднем и заднем торцах водоприемника к отводам 10 крепятся обтекатели 9, переходящие в забральную стенку 4.

Для удобства обслуживания к трубам 1 на петлях 11 крепятся короба-зонты 3, что обеспечивает возможность доступа для осмотра и чистки щелевого отверстия 2 или трубы-гребенки 12.

При работе водоприемника вода из придонных слоев с меньшей концентрацией молоди рыбы отбирается через прямоугольные входные отверстия коробов-зонтов 3 со средней скоростью 0,1 м/с.

Из-под зонта 3 вода попадает в щелевое отверстие переменного сечения 2, рассчитываемое на пропуск постоянного удельного расхода по длине щели. Поскольку скорость в щели изменяется в пределах от 0,2 м/с в широкой части до 0,1 м/с в узкой части щели, под трубами устанавливаются короба-зонты, служащие для выравнивания скоростей на входе в водоприемник. Равномерность скоростей по живому сечению водоприемного отверстия особенно важна для защиты молоди рыбы от попадания в водозабор при подходе к нему. Сжатый воздух, выходящий из перфорированных труб 8, создает водовоздушную завесу, что повышает рыбозащитные функции сооружения, а также создает необходимую структуру потока с вертикальными составляющими скорости, предотвращая попадание в оголовок наносов и шугольда.

Для выхода остаточного воздуха из-под зонтов в верхней части крышки предусматривается ряд отверстий диаметром 15-20 мм с шагом 0,25-0,30 м.

В случае образования кристаллов внутриводного льда на кромках и обмерзания щели через перфорированный трубопровод подается горячая вода. Рассредоточенная подача воды значительно повышает эффективность промывки щели по сравнению с эффективностью обратной промывки через самотечные линии.

Комплекс мероприятий, включающих отбор нижних, наименее насыщенных шугольдом, слоев воды, возможность комбинированной подачи сжатого воздуха и горячей воды в сочетании с малыми равномерными скоростями на входе, значительно повышает надежность работы конструкции водоприемника в тяжелых гидрологических условиях и обеспечивает высокий рыбозащитный эффект.

Расчетная схема щелевого трубчатого водоприемника зонтичного типа представлена на рис. 18

Рис.18. Щелевой трубчатый водоприемник зонтичного типа

Для сокращения длины водоприемного фронта по условиям рыбозащиты, а также для выполнения требования СНиП 2.04.02-84 к водозаборам I категории надежности (необходимость предусматривать не менее двух самотечных линий) в конструкции приняты две щелевые трубы. Таким образом, расход, пропускаемый по одной трубе, равен 0,125 м³/с,

Q_тр = Q_в / n = 0,25 / 2 = 0,125 м³/с

где n - число самотечных линий водозабора.

Диаметр самотечной трубы, м

м,

где V_тр - скорость в самотечной линии, принятая согласно СНиП равной 1м/с.

Длина щели l_щ на участке входного отверстия назначается в следующих пределах:

l_щ = (0,6-10)d_у.