13. Расчет самотечных водоводов

Самотечные водоводы сооружают из стальных, железобетонных или пластмассовых труб. Их нужно проверять на всплывание и изоляцию. В русловой части их следует защищать от истирания наносами и повреждения якорями путем заглубления под дно не менее чем на 0,5 метра и крепления русла от размыва.

Самотечные водоводы служат для подачи воды от места забора до берегового сеточного колодца. Их прокладываются в одну нитку для каждой секции сооружения, в целях обеспечения бесперебойной подачи воды. Линии выполняются из стальных труб, уложенных горизонтально. На участке примыкания к оголовку трубы укладываются на прочное основание.

В береговой колодец самотечные водоводы вводят с помощью сальников, после их прокладки дно крепится каменной наброской.

Диаметр самотечных линий определяем в зависимости от заданного расхода и принятого значения расчетной скорости, которая не должна быть сильно большой, во избежание увеличения потерь напора, но и не должна быть сильно малой во избежание заиления линий. Для сооружения I категории эти скорости принимаются:

d≤500 мм – 0,7…1,0 м/с;

d=500-800 мм – 1,0…1,4 м/с;

d≥800 мм – > 1,5 м/с;

Для скорости υ=1,3м/с:

,

тогда принимаем диаметр самотечных линий – 700мм.

Скорость в самотечных трубах должны быть проверена на незаиляемость транспортируемыми наносами по формуле:

, м/с

где А – параметр, принимаемый равным 7,5 – 10 А = 8;

D = 0,8 м – диаметр самотечной линии;

d = 0,6 мм = 0,0006 м – средневзвешенный диаметр осевших частиц.

м/с

Потери в самотечных водоводах складываются из потерь по длине и местных потерь, т.е.

где - потери по длине;

Местные потери принимаем равными 10% от потерь по длине т.е. . Таким образом получаем

где l = 16 м – длина самотечной линии;

i – гидравлический уклон, принимается по таблице Шевелёвых в зависимости от диаметра и расхода водовода.

Для диаметра D = 700 мм и расхода Q_вод = 0,98 м³/с принимаем i=10,5·10^-3

14. Особенности радионуклидных вод

Забор воды из водоемов, загрязненных радионуклидами. В результате аврии на Чернобыльской АЭС в зоне радиоактивного загрязнения местности оказались десятки малых водохранилищ и сотни прудов. Сейчас основное количество радиоактивных загрязнителей сосредоточено в донных отложениях на уровне 37 Бк/кг и уменьшается к поверхности воды. На распространение радиоактивных загрязнителей по глубине водоема оказывает влияние присутствие воде взвешенных твердых частиц, на которых сорбируются радионуклиды. В особенности это относится к цезию – 137, который легко и прочно сорбируется взвесями и осадками водоема. По существу содержание цезия-137 по глубине водоема зависит от условий перемещения взвесей и взмучивания донных отложений.

Прямыми замерами радиоактивности воды и мутности по вертикали установлены экстремальные значения появления вторичного загрязнения при взмучивании донных отложений.

Источниками взмучивания обычно являются: ветро-волновые воздействия при скоростях ветра 3 – 4 м/с в период половодья и ливневых дождей. При появлении таких ситуаций водозабор должен прекращаться.

Исходя из этого, забор воды требуемого качества по радиоактивному загрязнению может быть установлен по специальному режиму: прекращение забора воды при взмучивании воды и возобновление его после прекращения этого процесса и оседания взвешенных частиц.

Одним из факторов повышения радиоактивности воды может быть также и сосредоточенное стоковое течение, например, от половодий, паводков, интенсивных ливневых дождей. Установлено, что опасность увеличения радиоактивности воды в зоне захвата водозабора может происходить при расходе в главной реке 3 – 4 и более м³/с. В связи с этим возникает необходимость слежения за расходами в реке при входе в водохранилище.

В ЦНИИКиВРе исследованиями установлено, что наиболее надежным мероприятием для предотвращения радиоактивного загрязнения воды является реконструкция водозаборов с устройством перед водоприемной камерой струенаправляющей системы, автоматически отводящей наиболее загрязненный придонный слой воды за пределы водозабора.

Профиль струенаправляющих лотков и их расположение должны обеспечивать искусственное возбуждение в придонном слое циркуляционных течений, которые суммируясь с продольным течением создают перед лотками вихревой характер потока, который отклоняет придонный слой воды за пределы водозабора.

Таким образом около 25% общего расхода воды за счет придонного слоя отводится из зоны водозабора, в результате чего более чем на порядок снижается радиоактивность воды. В таком случае отпадает необходимость в специальном режиме работы водозабора.

2.Особую проблему представляют воды в районах, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. В настоящее время уровни содержания радионуклидов Cs¹³⁷ и Sr⁹⁰ в питьевых водах систем централизованного водоснабжения республики не превышают 0,007 – 0,030 и 0,001 – 0,017 Бк/литр соответственно, т.е. вода пригодна к употреблению по радиологическим показателям.

Вместе с тем, результаты мониторинга показывают наличие радионуклидов Cs и Sr в верхнем водоносном горизонте, особенно на территориях с высокой степенью загрязнения поверхности. Усиливаются процессы миграции радионуклидов. Отмечаются два пути миграции:

- движение радионуклидов в зоне нарушений в земной коре по трещинам в кристаллических породах и известняках;

- по разуплотнениям, трещинам и пустотам вдоль стволов скважин, оборудованных высокодебитными насосами, с образованием глубоких воронок депрессии.