Детальная информация

Объект исследования: водозаборный узел ковшового типа, расположенный на реке Оке (среднее течение). Цель работы: разработка проекта насосной станции ковшового типа на реке Оке, включая гидравлическое обоснование и выбор конструкции берегоукрепления водоприёмного ковша, обеспечивающей надёжную эксплуатацию в расчётных условиях. Методы исследования: анализ нормативно-технической документации (СП 58.13330, СП 100.13330, СП 39.13330), гидравлические расчёты скоростного режима и пропускной способности, фильтрационные расчёты берегового откоса (построение кривой депрессии, оценка градиентов напора), табличное моделирование в Microsoft Excel, графическое проектирование в AutoCAD. Результаты работы: спроектирован водозабор ковшового типа производительностью 1000 м³/ч в первый этап и 2000 м³/ч во второй. Определены оптимальные размеры водоприёмного ковша, обеспечивающие снижение скорости течения до 0,15-0,25 м/с и эффективное осаждение взвешенных наносов. Выбрано насосное оборудование, разработана компоновка здания насосной станции. Выполнено вариантное проектирование берегоукрепления (монолитный бетон, габионные конструкции, геоматы). В качестве оптимального решения приняты габионные секции с устройством обратного фильтра. Проведено гидравлическое обоснование: выявлены зоны локального размыва у откоса, выполнена оценка фильтрационной устойчивости берегового массива. Область применения результатов: результаты работы могут быть использованы проектными организациями при разработке аналогичных водозаборных узлов на равнинных реках с большим диапазоном колебаний уровня воды и высокой мутностью в половодье. Выводы: водозабор ковшового типа является оптимальным решением для условий реки Оки. Предложенная конструкция берегоукрепления из габионов с обратным фильтром обеспечивает устойчивость откосов при волновых, фильтрационных и ледовых нагрузках. Расчёты подтверждают надёжность и долговечность принятых решений.

Object of research: cup-type water intake unit located on the Oka River (middle course). Purpose of the work: development of a cup-type pumping station project on the Oka River, including hydraulic substantiation and selection of the intake basin bank protection design ensuring reliable operation under design conditions. Research methods: analysis of regulatory and technical documentation (SP 58.13330, SP 100.13330, SP 39.13330), hydraulic calculations of velocity regime and flow capacity, filtration calculations of the bank slope (depression curve construction, head gradient assessment), table modeling in Microsoft Excel, graphic design in AutoCAD. Results of the work: a cup-type water intake with a capacity of 1000 m³/h at the first stage and 2000 m³/h at the second stage has been designed. The optimal dimensions of the intake basin are determined, ensuring flow velocity reduction to 0.15-0.25 m/s and effective sedimentation of suspended sediments. Pumping equipment has been selected, and the layout of the pumping station building has been developed. Variant design of bank protection (cast-in-place concrete, gabion structures, geogrids) has been performed. Gabion sections with a reverse filter arrangement have been adopted as the optimal solution. Hydraulic substantiation has been carried out: zones of local erosion near the slope have been identified, and the filtration stability of the bank massif has been assessed. Scope of application of the results: the results of the work can be used by design organizations in the development of similar water intake units on lowland rivers with a wide range of water level fluctuations and high turbidity during floods. Conclusions: the cup-type water intake is the optimal solution for the conditions of the Oka River. The proposed bank protection structure made of gabions with a reverse filter ensures slope stability under wave, filtration and ice loads. Calculations confirm the reliability and durability of the adopted solutions.