Рассмотрим пример расчета перепадного колодца, установленного на трубе диаметром 1000мм.

Согласно СП 32.13330.2012 п. 6.4.1 Перепады высотой до 3 м на трубопроводах диаметром 600 мм и более следует принимать в виде водосливов практического профиля.

В конце водослива необходимо выполнить водобойную часть.

Исходные данные:

— высота перепада Н=2,00 м (по профилю);

— расход воды на входе и на выходе с водослива q=1553л/с;

— диаметр входной трубы d=1000 мм;

— диаметр выходной трубы d=1000мм;

— наполнение во входной трубе h/d=0.70 (h₁=0.70 м);

— наполнение в выходной трубе h/d=0.70 (h₂=0.70 м).

— скорость движения воды в подводящем трубопроводе V₁=3,20 м/с, в отводящем трубопроводе V₂=3.20 м/с;

— уклоны входной и выходной труб I₁ =0.005, i₂=0.005;

Расчет :

Критическая глубина водобоя, при которой образуется затопленный прыжок, может быть определена из следующего уравнения:

Т_о=h_c+(q²_o/(2*g*Φ²*h²_c))

где Т₀— средняя удельная энергия потока, отнесенная к горизонтальной плоскости, проходящей через наинизшую точку сжатого сечения;

В- высота водяной подушки;

H_c— высота струи в сжатом сечении;

Φ— коэффициент скорости для низких водосливов практического профиля, равный 1;

q₀— расход на единицу ширины отводящей трубы, определяется: q₀=q/d,

где q-расчетный расход в л/с, d-диаметр трубы;

Н_о— высота водобоя;

h₂— наполнение отводящего коллектора.

Расчет колодца производится способом подбора. Вначале определяем величину:

Т₀=Н₀+Н=Н+h₁+V²/2g,

где Н₀— скоростной напор на водосливе;

V- скорость подхода.

Определяем среднюю удельную энергию потока без глубины водобоя:

Т₀=2,00+0,70+3,2²/2х9.81=3.22 м.

Расход на единицу ширины коллектора:

q0=1,553 /1,0=1.553 м³/(с*м)=1553л/(с*м)

По номограмме, зная T₀ и q₀ находим В=1.3 – высота слоя воды в колодце.

Номограмма:

Вы можете скачать эту номограмму тут: номограмма

Глубина водобоя:

Р=В-h₂ =1,30-0,70=0,60 м

С учетом полученной глубины водобоя удельная энергия потока будет равна:

Т^’₀=Т₀+Р=3.22+0,60=3.82 м.

По номограмме, зная Т^’₀ и q₀ , находим В^’=1,38 м – высота слоя воды в колодце.

Глубина водобоя:

Р=1,38-0,70=0.68 м.

Для улучшения сопряжения найденную глубину водобоя увеличим на 15 %, тогда она составит:

Р=1,15х0.68=0.78 м.

Длину водобойной части колодца определяем по формуле:

l=1.15*((Р*(Н+0.33*Р))^0.5= 1.15*((0.78*(2.0+0.33*0.78))^0.5  =1.525 м

Общая длина колодца L=2l=2х1.525=3.05 м.

Координаты точек параболы водослива находятся из уравнения:

Х=L*(У/Н)^0.5 , м

Величину «У» в своем расчете я задала с шагом 200мм.

Расчет выполняется в табличной форме:

номер точек	У, мм	Х, мм
1	200	482
2	400	682
3	600	835
4	800	964
5	1000	1078
6	1200	1181
7	1400	1276
8	1600	1364
9	1800	1447
10	2000	1525
11	2200	1599
12	2400	1671
13	2600	1739
14	2780	1798

Строим профиль колодца по точкам:

Список литературы:

Книга «Канализация» издание 5, С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, А.И.Жуков, С.К. Колобанов