19 Вопрос водозаборные сооружения и их оборудование

Водозаборы предназначены для забора из источника расчетного расхода воды и подачи её потребителю, а также для защиты системы водоснабжения от попадания в нее с водой сора, водорослей, наносов, льда и т.п. По способу забора они подразделяются на сооружения для забора поверхностных и подземных вод.

2.1.Сооружения для забора поверхностных вод

Комплекс сооружений, служащих для забора воды из источника, называется водозабором. В зависимости от источника водо-снабжения различают водозаборные сооружения:

а) береговые;

б) русловые;

в) водохранилищные;

г) озерные;

д) морские.

По степени стационарности водозаборы подразделяются на стационарные и нестационарные (плавучие, передвижные). По назначению подразделяются на технические и хозяйственно-питьевые. По длительности эксплуатации – на постоянные и временные. По технологическим и конструктивным особенностям – на ковшовые, приплотинные, совмещённые и т.п. По месту расположения водоприёмника – на береговые и русловые. По требуемой категории надёжности подачи воды – в соответствии с указаниями СНиП II-31-74. По производительности – на мелкие (менее 1 м³/сек), средние (от 1 до 6 м³/сек) и большие (более 6 м³/сек).

Источник водоснабжения и его выбор зависит от местных природных условий. Промышленные предприятия обычно использует поверхностные воды.

Для надежного выбора источника водоснабжения и устройства водозаборного сооружения необходимо учитывать следующие особенности данного водоема:

А) обеспеченность расходов и уровней;

Б) характер наносов;

В) устойчивость русла;

Г) ледовый режим;

Д) качество воды.

Обеспеченность расходов и уровней воды.

При проектировании водозаборных сооружений следует учитывать обеспеченность расчетных расходов и уровня воды в водоеме.

Характер наносов.

Речная вода несет с собой твердые частицы, перемещающиеся по дну и непосредственно в потоке. При выборе водозаборные сооружений надо учитывать, что увлекаемые взвеси по дну реки, могут полностью занести водозаборное сооружение.

Устойчивость русла реки.

Русло реки непрерывно находится под воздействием речного потока и отличается извилистой формой в плане. Такая форма русла обусловлена размывающей способностью в наиболее устойчивом месте русла реки.

Ледовый режим.

С наступлением морозов при малых скоростях движения воды, поверхностный слой вод охлаждается и образуется ледяной покров. При больших скоростях движения воды образование ледяного покрова затруднено. В этом случае ледовому покрову предшествует осенний ледоход, сопровождающийся образованием донного (глубинного) льда. Он образуется в результате переохлаждения воды. При быстром течении переохлажденная вода находится в состоянии турбулентного движения, что приводят к интенсивному теплообмену между поверхностными и придонными слоями. При соприкосновении переохлажденного слоя воды с твердой поверхностью дна реки образуется донный лед, который может достигать толщины 1,5 м.

Образованию донного льда предшествует появление шуги, которая может занимать почти все сечение реки, а это в свою очередь затрудняет работу водозаборных сооружений. Эффективным мероприятием по борьбе с шугой является сброс отработавшей воды в водоприемник, обогрев водоприемных решеток паром, замена металлических решеток деревянными.

Общая технологическая схема водозаборов имеет два характерных типа: береговой и русловой. Они отличаются расположением места забора воды относительно берега и могут выполняться как по раздельной, так и по совмещенной схеме.

Русловые водозаборы устраивают при отсутствии достаточных глубин, при загрязненности воды или слабых грунтах у берега, высокой температуре воды в этом месте. Схема руслового водозабора раздельного типа независимо от вида водоема включает: затопленный водоприемник с решетками, сифонные или самотечные трубы, береговой сточный колодец, насосную станцию первого подъема, камеры переключений. Вода через водоприемник по всасывающему водоводу поступает в приемный колодец. Скорость воды в самотечных линиях принимают равной 1-1,5 м/сек. На всасывающих линиях диаметром до 500 мм устанавливают приемные клапаны, при диаметрах свыше 500 мм - вакуумнасосы. Скорость движения воды во всасывающих трубах принимается равной 1,2 -1,7 м/сек.

Схема руслового водозабора приведена на рис. 2-1. Такая схема применяется для водозаборов малой производительности. При средней и большой производительности водозабора применяют схемы, объединяющие береговые сточные колодцы и всасывающие камеры с насосными станциями первого подъема.

Рис. 2-1. Схема руслового водозабора. ГВВ, ГНВ – горизонты высоких и низких вод; 1 – затопленный вод-приемник; 2 – самотечные трубы; 3 – береговой сточный колодец; 4 – всасывающая камера; 5 – насосная станция первого подъема; 6 – камеры переключений; 7 - служебный павильон.

При больших глубинах вблизи берега применяют схемы берегового водозабора (рис. 2-2). Окна для приема воды располагают в два-три ряда, чтобы можно было получать воду с разных горизонтов. Порог нижних окон должен возвышаться над уровнем дна реки на 0,5 - 1,0 м. Скорость входа воды в водоприемник принимается равной 0,3 - 0,6 м/сек.

Рис. 2-2. Схема берегового водозабора. ГВВ, ГНВ – горизонты высоких и низких вод; 1 – окна, перекрываемые сетками; 2 – водоприемные окна; 3 – приемная камера; 4 – всасывающая камера; 5 – насосная станция первого подъема; 6 – камеры переключений; 7 - служебный павильон; 8 – галерея.