8276
.pdf31
31
Рисунок 8 – Схема трубчатого водоспуска
32
где ωпот – площадь живого сечения потока при входе в гаситель; в случае башенного водосброса ωпот ωтр ; для быстротока ωпот Вhнк , где В – ширина
гасителя (рисунки 6 и 7).
Глубина водобойного колодца вычисляется по уравнению
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ωпот |
|
|
|
8,6Нф |
|
|
|
|
||
d |
|
1,2 |
|
1 |
|
|
|
h |
|
, м, |
(3.38) |
|
|
|
|
||||||||||
|
кр |
|
В |
|
|
|
ω B |
|
нб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где hнб = СВУВНБ – ДНО.
Если определенная по формуле (3.37) dкр<0, то она принимается рав-
ной нулю.
В пределах водобойного колодца дно и борта отводящего канала ук-
репляются неразмываемым материалов – бетоном, каменной наброской.
3.3 Последовательность строительства гидроузла
Если в состав сооружений гидроузла (рисунок 9) входит башенный водосбос-водоспуск, то строительство гидроузла ведется следующим обра-
зом:
− в первую очередь возводится водосброс и пойменные участки пло-
тины; вода в этот период проходит по руслу реки; − во вторую очередь производится перекрытие русла реки каменным
банкетом; воды реки направляется в отверстие водоспуска и сооружается русловая часть плотины; по окончанию возведения русловой части отвер-
стие водоспуска закрывается затвором и происходит наполнение водохра-
нилища.
Если в состав сооружений гидроузла (рисунок 10) входит быстроток,
то последовательность строительства обычно такова:
33
33
Рисунок 9 – Генеральный план гидроузла с башенным водосбросом
34
34
Рисунок 10 – Генеральный план гидроузла с быстротоком и трубчатым водоспуском
35
− в первую очередь сооружается трубчатый водоспуск, расположен-
ный в пойменной части плотины, одновременно возводится водосброс и пойменные участки плотины; вода в это время проходит по руслу;
− во вторую очередь, после готовности водоспуска, производится пе-
рекрытие русла реки каменным банкетом, вода направляется по трубам во-
доспуска и сооружается русловая часть плотины; после постройки русло-
вой части плотины закрываются задвижки водоспуска и происходит на-
полнение водохранилища.
В обоих рассмотренных вариантах гидроузлов сооружение водозабо-
ра и насосной станции должно быть завершено до начала наполнения во-
дохранилища.
36
4. ПОДБОР КОЛИЧЕСТВА ДОЖДЕВАЛЬНЫХ УСТАНОВОКИ И
РЕЖИМА ИХ РАБОТЫ
Подача воды к выращиваемым культурам осуществляется различны-
ми способами орошения: дождеванием, поверхностно-самотечным, мелко-
дисперсным, синхронно-импульсным, капельным и подпочвенным.
В условиях лесного питомника часто применяется орошение дожде-
ванием [1]. Дождевание обеспечивает подачу воды на орошаемую площадь в виде искусственного дождя, создаваемого специальными дождевальны-
ми машинами. Их подразделяют на короткоструйные (дальность полета струй до 10 м), среднеструйные (до 50 м) и дальнеструйные (свыше 50 м).
Наиболее пригодны двухконсольная дождевальная машина ДДА-I00
и ее модификации, дождевальная установка «Радуга» (КИ-50), дождеваль-
ная машина «Волжанка» (ДКШ-64), дождевальная дальнеструйная машина ДДН и ее модификации. Технические характеристики дождевальных ма-
шин приведены в приложении 2 [1].
В курсовой работе следует привести описание дождевальной маши-
ны, вспомогательного оборудования и технологии полива. Тип дождеваль-
ной машины указан в задании (п. 17 задания).
Для определения требуемого количества дождевальных машин, рас-
ходов воды в оросительных и магистральном каналах определяется смен-
ная производительность одной машины Псм, га/смена по формуле
П |
см |
3,6Q TК |
см |
/ m , га/смена, |
(4.1) |
|
|
|
м |
|
|
где Qm – расход дождевальной машины, л/с, принимается по справочно-
му приложению 2;
T – продолжительность смены, ч;
Kсм – коэффициент использования рабочего времени в смену, ориен-
тировочные значения 0,6 – 0,8 [9];
37
β – коэффициент, учитывающий потери воды на испарение при дож-
девании, принимается 1,1–1,2;
m – то же, что и в п. 2.2. Требуемое количество машин для орошения лесного питомника определяется по формуле
N |
F |
, кВт, |
(4.2) |
Псмt n |
в которой F то же, что и в п. 2.2;
t – время одного полива в сутках, ориентировочно 2-6 суток; n – количество смен в сутках.
Общий расход воды на орошение лесного питомника Qор, м3/с, опре-
делиться по формуле 4.3, учитывая, что часть воды (20-40% [1]) теряется на испарение и фильтрацию:
Q NQ η, м3 |
/ с, |
(4.3) |
|
ор |
м |
|
|
где η – то же, что и в п. 2.2.
Дождевальные машины забирают воду из каналов оросителей, уст-
раиваемых вдоль направления ее движения. Длину оросителей для грунто-
вых русел принимают от 400 до 1200 м, их уклоны дна – 0,004 – 0,005. Во-
ду в оросители подают из магистрального канала. Расход воды в ороси-
тельном канале Qок, м3/с, определиться по формуле
Q |
Q η, м3 |
/ с. |
(4.4) |
р.ор |
м |
|
|
Используя результаты расчетов и данные справочного приложения 2
строится схема магистрального и оросительных каналов на территории пи-
томника (рисунок 11).
38
Рисунок 11 – Схема расположения оросителей и магистрального ка-
нала на территории питомника
39
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРОСИТЕЛЕЙ И МАГИСТРАЛЬНОГО
КАНАЛА
При проектировании каналов определяется профиль их поперечного сечения. Заложение откосов канала принимается равным 2. Ширина канала по дну принимается из условия производства работ равной 1–3 м. Глубина воды в канале устанавливается расчетом (формулы 6.1–6.5), при этом она не может быть меньше необходимой для работы дождевальных машин, 0,25–0,5 м (приложение 2).
Для определения глубины канала (рисунок 12), строиться график его пропускной способности h=f(Q) (рисунок 13). Задаваясь глубинами воды в канале h=(0,5; 1,0; 1,5 …), определяются соответствующие им расходы по формуле Шези
|
|
|
|
Q C RI , м3 /с, |
(5.1) |
в которой С – коэффициент Шези, определяется по формуле
|
1 |
|
1 |
|
|
|
С |
R6 |
, |
(5.2) |
|||
n |
||||||
|
|
|
|
|
где n – коэффициент шероховатости поверхности канала, для грунтовых откосов и дна можно принять n=0,018 [2];
I – уклон канала, принимается 0,003–0,005;
R – гидравлический радиус канала, м, определяемый по формуле
R |
|
, м. |
(5.3) |
|
|
|
|
где χ, ω – смоченный периметр и площадь поперечного сечения ка-
нала, определяемые из формул (3.21 и 3.22)
|
|
|
|
b 2h 1 m2 , м, |
(5.4) |
||
ω b mh h, м2 , |
(5.5) |
в которых b – ширина канала по дну, м, а m – коэффициент заложения от-
косов канала.
40
Расчет по формулам (5.1–5.5) удобно вести в форме таблицы (таблица 8).
Таблица 8 – К построению графика пропускной способности канала
h, м |
ω, м2 |
χ, м |
R, м |
С |
Q, м3/с |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На графике пропускной способности канала (рисунок 13) определя-
ется глубина воды hр, м соответствующая расчетному расходу Qр. Глубина канала hк, м определяется с учетом запаса на заиление a1=0,1 м и превыше-
ния бровки канала над расчетным уровнем воды a2=0,3 м по формуле
hк hр a1 a2 , м. |
(5.6) |
Рисунок 12 – Поперечное сечение дренажного канала
Рисунок 13 – График пропускной способности канала h=f(Q)