Устройство ковшей специально для отстаивания взвешенных наносов в отдельных случаях целесообразно, но требует особых обоснований.
Ковш следует располагать ниже слияния проток.
На шугоносных реках надежная защита водозабора от шуги достигается в результате применения ковша с низовым входом, частично или полностью выдвинутым в русло реки
Можно различать два основных характерных режима отбора – режим деления и режим водообмена.
Режим деления возникает при относительно больших количеств воды. При этом в реке ниже места отбора воды глубины и скорости течения уменьшаются, т.е. в русле реки образуется кривая спада.
Режим водообмена возникает при отборе из реки относительно малых количеств воды (по сравнению с расходом воды в реке). При этом режиме на входе в ковш образуется система водоворотов, занимающих большую часть его ширины. Значительная часть воды, входящей в ковш, выходит из него обратно в русло реки. Создается застойная зона, в которой происходит как как всплывание шуги, так и выпадение взвеси.Это обеспечивает защиту ковша от занесения в него наносов и шуги.
|
|
Интенсивность водообмена зависит от угла j, образуемого осью ковша с направлением течения реки; она будет тем больше, чем меньше уголj.
В качестве численного критерия для определения режима отбора Образовским предложено использовать величину отношения
М=J/Jр,
где J - средняя скорость движения воды в ковше;
Jр – скорость течения воды в реке
Для ковшей, врезанных в берег при угле j=135о, - режим водообмена при М£0.44
Режим деления при угле j=135о, - М³0.132
Гидравлический расчет ковша заключается в определении его основных размеров по заданному количеству забираемой воды Qв
При заданном заложении откосов ширину водоприемного ковша по дну находят по формуле
Вд = Qв / (hжJк- m (2hн+ hж)
Вд принимается не меньше (5-8) м, необходимой для прохода снаряда для очистки ковша.
Полную длину водоприемного ковша, заглубленного в берег, вычисляют по формуле
L= lв +lш+lр
Lв – длина входной части ковша, охватываемой водоворотом на входе в засоряющейся шугой еще в начале шугохода
Lш – длина участка ковша, на котором откладываются взвесь и шуга
lр – длина рабочей части ковша, на которой всплывает все скопления кристаллов льда, имеющих гидравлическую крупность wш³0.015-0.02 м/с
Длину входной части lв водоприемного ковша приближенно определяют по формуле
lв = (1-1,5) Вв
Вв – ширина входа ковша по урезу воды
Длину отложений шуги в ковше при малых водоотборах lш принимают равной
М - для ковша с низовым входом
|
|
М - для ковша, заглубленного в берег
М - для ковша с верховым входом, полностью или частично выдвинутым в русло реки.
Для больших водоотборов приведенные значения необходимо увеличить в 1.25 – 1,5 раз.
Для ковшей заглубленных в берег
величина водоотбора Qвпр = 0.04 ВвН Jа= Qв / (hжJк- m (2hн+ hж)
Для ковшей с низовым входом, выдвинутым в русло на величину Вк
Qвпр = 0.137 ВвН Jа
Вв – ширина входной части ковша по урезу воды
Jа – средняя скорость течения в прибрежной зоне речного потока
Н – глубина на входе в ковш
Вк – ширина водоворота, возникающая ниже ковша