56. Оптимизация водоотборных фильтрующих оголовков. Классификация фильтрующих оголовков(4 класс гидротехнических сооружений). Режимы втекания.

К лассификация оголовков.

По производительности:

1. Большая;

2. Малая;

3. Средняя.

По компоновке основных элементов:

1. Совмещенные;

2. Раздельные.

Глубинные ярусные и донные;

Стационарные и плавучие;

По сроку эксплуатации:

1. Сезонные;

2. Постоянные.

Фильтрующий придонный русловой водоприемник с вихревыми камерами. 1-вихревые камеры, 2-водоприемные отверстия, 3- фильтрующие кассеты, 4-самотечные трубы

Вихревые камеры, имеют продольную щель постоянной высоты, переменные площади поперечных сечений по длине, увеличивающиеся в направлении течения тангенциальную скорость течения внутри оголовка в 1,15 раза. Применение в водоприемниках вихревых камер, обеспечивающих равномерность забора воды, позволяет устраивать водозаборы с большой площадью приемных окон, т.е. уменьшать входные скорости до 0.03-0.1м/с для защиты от шуги или захвата рыбы.

По типу:

1. Открытые и трубчатые водоприемники;

   1. Бычковые водоприемники; 3.Донные водоприемники; 1. Фильтрующие водоприемники:с горизонтальным фильтром и входом воды сверху вниз (рекомендуется как для рек с тяжелым шуголедовым и наносным режимом, а также малыми глубинами под мощным ледяным покровом, так и в качестве ирригационного водоприемника для горных участков рек);с горизонтальным фильтром и входом воды снизу ВВерх (рекомендуется для глубоких водотоков при необходимости рыбо- и сорозащиты);.

   2. с вертикальным фильтром и горизонтальным входом воды (рекомендуется при необходимости шуго- и рыбозащиты);

   3. подрусловые (рекомендуются для забора воды из периодически промерзающих водотоков — при наличии непромерзающего аллювия — или для забора воды на горных участках рек с периодическим отсутствием поверхностного стока). Конструктивно такие водоприемники выполняют в виде дрен, галерей, лучевого водозабора и т. п. Схемы подрусловых фильтрующих водоприемников. А-траншейного, б-подрусловой галереи, в-железобетонной перфорированной дрены, г-фильтрующей траншеи в скальном грунте, д-лучевого водозабора.

В фильтрующих водоприемниках выделяют следующие элементы: корпус водоприемника, водоприемный фильтр с поддерживающими его решетками и водосборный коллектор. Корпус выполняют из дерева или железобетона обтекаемой формы, исключающей отрыв потока у поверхности фильтра. Фильтр представляет собой решетку, удерживающую каменный материал. В качестве фильтра могут быть использованы керамзитовые или пакетно-реечные кассеты. Размер пор фильтра зависит от крупности удерживаемого материала. Скорость фильтрации, как правило, не должна превышать 5 см/с.

Фильтрующие оголовки – защищенные, не надо ставить рыбозащитные устройства. Обеспечивают защиту от взвесей, шуголедовых явлений, улучшают качество воды, убирают фитопланктон, в меньшей степени возд на источник, могут применяться в любых климатических условияхВодоотбор осущ. Дренами под мощным слоем обсыпки. Свеху немного зарастает, но это мало влияет.

Оголовки промываемые и непромываемые. При развитии фильтрующего слоя можно исключить промывку-кольматации не происходит-инфильтрационные оголовки. Ее можно обеспечить, если отвести водоотбор в берег или дно. Промывка сложна, требует больших скоростей. Срок службы до 25лет без промывки. Разная производительность от л/с до десятков м3/с.

Применение фильтрующих оголовков позволяет вести забор из леденеющих рек, для условий водоемов могут быть устроены на защите берега. –фильтрующий откос. Единственное условие-соблюдение скоростей.

Определяют для выбора область питания и водоотбора. Самый приемлемый метод ак. Образовского. Выпускают краску, эмульсию в поток и фиксируют контур водоотбора. Например, (1). Определяют зону при разных скоростях входа.

При заборе воды из рек важен показатель безразмерный: m=V_вх/V _{воды в реке}.Режимы:

1. Режим водообмена(m менее 0,11). (3) скорости у входа так малы, что у поверхности возникают завихрения и размывают то, что осаждается-условие некольматации.

2. П ереходный (0,11 – 0,17). Их несколько переходных режимов. Происходит среднее между 1 и 3.

3. Режим деления (более 0,17). (2) при нем высокие скорости входа в загрузку фильтра. При этом режиме большие скорости и масса воды с загрязняющими веществами попадает в загрузку оголовка(фильтра) и идет быстро кальматация.

Промывка оголовков сложная. Чтоб хорошо функционировал оголовок фильтрующий, надо обеспечить режим водообмена или хорошую промывку.