Лекция №18 Тема: уплотняющие и направляющие устройства затворов. Подъемные механизмы.

Главнейшие требо­вания к основным затворам сводятся к следующему:

1) готовность к действию в любую минуту, безотказность в работе;

2) водонепрони­цаемость контактов затвора с сооружением;

3) достаточная быстрота маневрирования;

4) минимальная затрата энергии для операций с за­твором;

5) минимальная стоимость эксплуатации.

Безотказность затвора в работе обеспечивается периодическими осмотрами и опробованиями, своевременным устранением обнаружен­ных дефектов. Для этого предусматривается постановка в отверстие вместо рабочего затвора ремонтного заграждения (ремонтного затво­ра). При невозможности закрыть отверстие поврежденным основным затвором надо обеспечить это закрытие аварийным затвором.

На случай отсутствия электрической энергии или напора воды, при­водящих затворы в действие, подъемные механизмы должны иметь ручной привод или другие запасные средства для маневрирования затворами.

Обмерзание затвора и, особенно, зазоров между ним и плотиной может сделать невозможным маневрирование затвором зимой и в нача­ле весны. Поэтому необходимо принимать специальные меры (околку льда, обогрев), обеспечивающие безотказную работу затвора зимой.

Водонепроницаемость контактов затворов с плотиной достигается постановкой специальных уплотнений.

Быстрота действия затвора зависит от его конструкции; наиболее эффективными в этом отношении являются поверхностные затворы ти­пов, изображенных на рис. 18—1, в, г, з, п. В случае внезапно насту­пающих паводков и расположении плотины вдали от населенных мест следует применять затворы автоматического действия. Современ­ная техника позволяет обеспечить автоматическое действие или теле­управление большинства применяемых типов затворов.

Экономичность затворов (минимальная стоимость и минимальная мощность подъемных механизмов) зависит от типа и конструкции их и отмечается в характеристиках затворов (см. главы 19—25). Однако в конечном счете экономичность применения того или иного затвора определяется в комплексе с обслуживаемым им сооружением. Иногда комплекс с более дорогими затворами в целом может оказаться более экономичным.

Лекция №19 Тема: водозаборные сооружения

В водозаборных сооружениях поверхностных вод необходимо предусматривать контроль перепада уровня воды на решетках и сетках, а также измерение уровня воды в камерах, в водоеме или водотоке.

В водозаборных сооружениях подземных вод следует предусматривать измерения расхода или количества воды, подаваемой из каждой скважины (шахтного колодца), уровня воды в скважинах (колодцах), сборном резервуаре, а также давлений на насосах.

Для скважин (колодцев) следует предусматривать автоматическое отключение насосов при падении уровня воды ниже допустимого.

В водозаборах подземных вод управление насосами следует предусматривать автоматическое в зависимости от уровня воды в водонапорной башне (сборном резервуаре) или дистанционное (телемеханическое) из пункта управления.

Водозаборные скважины

В проектах скважин должен быть указан способ бурения и определены конструкции скважины, ее глубина, диаметры колонн труб, тип водоприемной части, водоподъемника и оголовка скважины, а также порядок их опробования.

В конструкции скважины необходимо предусматривать возможность проведения замеров дебита, уровня и отбора проб воды, а также производства ремонтно-восстановительных работ при применении импульсных, реагентных и комбинированных методов регенерации при эксплуатации скважин.

Диаметр эксплуатационной колонны труб в скважинах следует принимать при установке насосов: с электродвигателем над скважиной — на 50 мм больше номинального диаметра насоса; с погружным электродвигателем — равным номинальному диаметру насоса.

В зависимости от местных условий и оборудования устье скважины следует, как правило, располагать в наземном павильоне или подземной камере.

Габариты павильона и подземной камеры в плане следует принимать из условия размещения в нем электродвигателя, электрооборудования и контрольно-измерительных приборов (КИП).

Высоту наземного павильона и подземной камеры надлежит принимать в зависимости от габаритов оборудования, но не менее 2,4 м. Верхняя часть эксплуатационной колонны труб должна выступать над полом не менее чем на 0,5 м.

Конструкция оголовка скважины должна обеспечивать полную герметизацию, исключающую проникание в межтрубное и затрубное пространства скважины поверхностной воды и загрязнений. Монтаж и демонтаж секций скважинных насосов следует предусматривать через люки, располагаемые над устьем скважины, с применением средств механизации. Количество резервных скважин следует принимать по табл. 10.

Таблица 5

Количество рабочих скважин	Количество резервных скважин на водозаборе при категории
	I	II	III
От 1 до 4	1	1	1
от 5 до 12	2	1	1
13 и более	20 %	10 %	1

Примечания: 1. В зависимости от гидрогеологических условий и при соответствующем обосновании количество резервных скважин может быть увеличено.     2. Для водозаборов всех категорий следует предусматривать наличие на складе резервных насосов: при количестве рабочих скважин до 12 — один; при большем количестве — 10 % числа рабочих скважин. 

Существующие на участке водозабора скважины, дальнейшее использование которых невозможно, подлежат ликвидации путем тампонажа.

Фильтры в скважинах надлежит устанавливать в рыхлых, неустойчивых скальных и полускальных породах. Конструкцию и размеры фильтра следует принимать в зависимости от гидрогеологических условий

Конечный диаметр обсадной трубы при ударном бурении должен быть больше наружного диаметра фильтра не менее чем на 50 мм, а при обсыпке фильтра гравием — не менее чем на 100 мм.     При роторном способе бурения без крепления стенок трубами конечный диаметр скважин должен быть больше наружного диаметра фильтра не менее чем на 100 мм.

Длину рабочей части фильтра в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м следует принимать равной мощности пласта; в безнапорных — мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине (фильтр, как правило, должен быть затоплен).

В водоносных пластах мощностью более 10 м длину рабочей части фильтра надлежит определять с учетом водопроницаемости пород, производительности скважин и конструкции фильтра. Рабочую часть фильтра следует устанавливать на расстоянии от кровли и подошвы водоносного пласта не менее 0,5—1 м.

При использовании нескольких водоносных пластов рабочие части фильтров надлежит устанавливать в каждом водоносном пласте и соединять между собой глухими трубами (перекрывающими слабоводопроницаемые слои).

Верхняя часть надфильтровой трубы должна быть выше башмака обсадной колонны не менее чем на 3 м при глубине скважины до 50 м и не менее чем на 5 м при глубине скважины более 50 м; при этом между обсадной колонной и надфильтровой трубой при необходимости должен быть установлен сальник.

Длину отстойника следует принимать не более 2 м.   Бесфильтровые конструкции скважин для забора подземных вод из рыхлых песчаных отложений надлежит принимать при условии, когда над ними залегают устойчивые породы.

После окончания бурения скважин и оборудования их фильтрами необходимо предусматривать прокачку, а при роторном бурении с глинистым раствором — разглинизацию до полного осветления воды. Для установления соответствия фактического дебита водозаборных скважин принятому в проекте необходимо предусматривать их опробование откачками.