23. Водоприемники Руслового типа.

Русловые водозаборные сооружения устраивают на водоемах с пологими берегами, имеющих недостаточную глубину для размещения водоприемника у берега. Водоприемник (или оголовок) – это часть водозаборного сооружения, служащая для непосредственного приема воды из водоема, водотока или подземного водоисточника. Водоприемник выносят в водоем, где глубина источника соответствует требованиям устройства водоприемника, и соединяют его с береговым колодцем самотечными трубопроводами.

В зависимости от рельефа берега, производительности и колебания уровня воды в источнике береговой колодец может быть объединен с насосной станцией I подъема или выполнен в отдельно стоящем здании. Русловые водозаборные сооружения также бывают двух типов: раздельные (рис. 4.3) или совмещенные с насосной станцией.

Рис. 4.3. Русловой водозабор раздельного типа:

1 – затопленный водоприемник (оголовок); 2 – самотечные водоводы; 3 – береговой колодец; 4 – всасывающие трубопроводы: 5 – насосная станция; 6 – камера переключения; 7 – водовод промывной воды

Самотечные (или самотечно-сифонные) водоводы соединяют оголовок с береговым колодцем, как правило, они выполняются из стальных труб. Расчетная скорость движения воды в самотечных водоводах – 0,7...1,5 м/с. Прокладывают их ниже минимального уровня воды в водоеме. Самотечные водоводы соединяют оголовок с береговым колодцем и укладываются в плане и в вертикальной плоскости без резких поворотов с прямым или обратным уклоном не менее 0,001. Траншея, в которой уложены трубопроводы, сверху должна быть укреплена каменной наброской. Самотечный трубопровод вводится в береговой колодец через сальниковое устройство. Расстояние от низа трубы до дна колодца принимается равным 1,5...2 м.

Береговой колодец (см. рис. 4.3) предназначен для размещения в нем запорно-регулирующей арматуры самотечных линий, сеток и воронок всасывающих трубопроводов. Береговой колодец желательно располагать вне зоны затопления на 1...2 м или с устройством подсыпных дамб.

Входные воронки всасывающих трубопроводов должны располагаться на глубине не менее 0,5...1 м ниже минимального уровня воды; от дна резервуара их располагают на расстоянии 0,8 DB, расстояние от стен назначают не менее величины диаметра трубопровода.

Тип и конструкции руслового оголовка принимаются в зависимости от требуемой категории надежности водо- подачи, сложности природных условий забора воды, назначения водотока (судоходство, лесосплав) и других местных условий. Наибольшее распространение получили затопленные водоприемники. Они наиболее дешевы, менее трудоемки при строительстве. В то же время невозможность осмотра и очистки сороудерживающих решеток водоприемных отверстий при паводке, ледоходе, шугоходе делает их менее надежными в отношении обеспечения бесперебойности подачи воды потребителю.

Рис. 4.4. Затопленный водоприемник типа "косое колено":

1 – сороудерживающая решетка; 2 – самотечный водовод; 3 – плита-опора

Низ водоприемных отверстий должен быть расположен не менее чем на 0,5 м выше дна водоема, не менее чем на 0,3 м ниже минимального расчетного уровня воды, верх водоприемных отверстий – не менее 0,6 м от нижней кромки льда. Требования рыбозащиты определяют размеры водоприемных отверстий в соответствии со средней допустимой скоростью воды в отверстиях сороудерживающих решеток. Водоприемные отверстия следует располагать так, чтобы в них практически не попадали донные насосы, шуга и сор, плывущие в разных слоях потока, а также рыба. Лобовой прием воды является благоприятным в гидравлическом отношении, однако сор и шуга, прилипающие к решетке, трудно удаляются, так как они прижимаются к решетке динамическим давлением потока. При боковом или потолочном приеме воды сор и шуга, закупоривающие решетки, постепенно смываются потоком при прекращении отбора воды. Облегчается смыв сора с решеток обратным током воды.

Затопленные водоприемники обычно изготовляют на берегу на стапелях, затем спускают на воду и в плавучем состоянии доставляют к месту установки. Затопленный водоприемник малой производительности наиболее просто осуществляется в виде "косого колена" самотечного трубопровода (рис. 4.4). Положение водоприемника фиксируют с помощью стальной опорной плиты, укрепленной на железобетонной опорной плите. Поступление воды в него происходит против течения в реке, что способствует меньшему завлечению сора и других взвесей из потока и более легкому удалению их при промывке обратным током воды. На судоходных и лесосплавных реках водоприемники выполняют из железобетона (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Затопленный железобетонный водоприемник с боковым приемом воды:

1,2 – минимальный зимний и летний уровни; 3 – лед; 4 – загрузка галечником или тощим бетоном

Двухсекционный водоприемник с двусторонним приемом воды (рис. 4.6) имеет удобообтекаемую форму. Понтон выполнен сварным из стали. Самотечные водоводы пропущены через понтон и заглушены с внешней стороны. Их можно снимать при необходимости очистки самотечных трубопроводов.

Рис. 4.6. Затопленный водоприемник стальной с двусторонним приемом воды:

1 – водоприемное отверстие; 2 – стальной корпус; 3 – заглушка; 4 – самотечные водоводы

Водоприемные раструбы выполнены изогнутыми косыми, что позволяет увеличить водоприемные отверстия. Изгиб раструбов исключает поперечное протекание воды через противоположные отверстия водоприемника.

Конструкции водоприемных устройств весьма разнообразны и зависят от количества забираемой воды, гидрогеологических и ледовых условий, при этом все они должны отвечать требованиям рыбозащиты. Существует три типа оголовков: затопленные (наиболее широкое распространение для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения), затапливаемые высокими водами (обслуживаются с берега в межень, при этом в паводок недоступны для профилактики), незатаиливаемые (для повышения надежности крупных водозаборов, характеризуются высокими инвестиционными затратами).