книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

сивного движения донных наносов и с учетом возможности орга­ низации зоны санитарной охраны.

Место расположения водозаборных сооружений на реках вы­ бирают с учетом типа руслового процесса (характера изменения русла).

Глубинное положение места забора воды на реке следует определять из условия, чтобы расстояние от низа льда (в'зим­ ний период) до верха «приемных окон» водозабора было не ме­ нее 0,2—0,3 м, а «порог» между дном реки и низом «приемных окон», необходимый для исключения попадания в водозаборное сооружение вместе с забираемой водой донных наносов, состав­ лял не менее 0,7—1 м (см. далее рис. 44).

Условия работы водозаборных сооружений на водохранили­ щах, озерах и морях резко отличаются от условий работы водо­ заборных сооружений на реках. Существенные осложнения соз­ дают возникающие на больших акваториях волнения (на Бал­

бинный лед, планктон, водоросли и могут вызвать размыв и пе­ ремещение берегов. В связи с этим места забора воды на водохранилищах, озерах и морях следует выносить за пределы зон течения воды.

Наличие волнения и циркуляционных течений обусловливает необходимость значительного заглубления места забора воды. Так, расстояние между верхом «приемных окон» и уровнем воды должно быть не меньше половины высоты волны. При этом «порог» между дном и низом «приемных'окон» должен состав­ лять 2—7 м.

В предледоставный период вода, переохлажденная до 0,02—

расстояния. Такие насыщенные льдом потоки часто создают ава­ рийные ситуации на водозаборных сооружениях, полностью за­ купоривая их приемные отверстия.

Для защиты водозаборных сооружений от глубинного льда нужно принимать следующие меры:

б) уменьшать скорости течения воды через водоприемные от­ верстия;

в) обогревать решетки водоприемных отверстий подводом теплой воды;

г) устраивать плавучие запани (запруды) и коробы, ограж­ дающие водоприемные отверстия;

д) устраивать водоприемные ковши и др.

Закупорку водоприемных отверстий можно устранять путем

70

очистки решеток специальными скребковыми механизмами или промывкой обратным током воды.

Водозаборные сооружения н а р е к а х могут быть разделе­ ны на следующие типы:

а) береговые (раздельные или совмещенные с насосной

щих линий. Каждая се­ кция водоприемного колодца разделена перегородкой на две ка­

меры: приемную / и всасывающую 2, куда опускаются всасыва­ ющие трубы 3 насосов 4. Вода из реки поступает в приемную ка­ меру через отверстия, оборудованные с наружной стороны съем­ ными решетками, а с внутренней стороны затворами дроссельного или шиберного типа. Решетки выполняют из вертикальных сталь­ ных стержней с поперечным сечением прямоугольной или круг­ лой формы. Зазор между стержнями решетки принимают равным 40—50 мм. Размеры решеток определяют из условия пропуска наибольшего расхода со скоростью движения во'ды между стерж­ нями решеток 0,4—I м/сек. При сильном загрязнении воды и на­ личии шуги принимают меньшие скорости. При большом коле­ бании уровней воды в реке приемные отверстия выполняют в два или три яруса. Верхние отверстия служат для забора во время паводка верхних сравнительно чистых слоев воды. В проеме пе­ регородки между приемной и всасывающей камерами устанав­ ливают сетку из проволоки толщиной 1—1,5 мм с ячейками от 2X2 до 5X5 мм. Процеживание воды через решетки и сетки обеспечивает ее предварительную очистку и предотвращает по­ вреждение оборудования.

71

Верх водоприемного колодца должен возвышаться над са­ мым высоким уровнем воды (СБУВ) не менее чем на 0,5 м. Над колодцем сооружают павильон, из которого управляют обору­ дованием.

Раздельные водозаборные сооружения берегового типа (см. рис. 36) выполняют значительно реже совмещенных с на­ сосными станциями (рис. 37). Так как в большинстве случаев совмещенные водозаборные сооружения возводят на неплотных

Рис. 37. Схемы водозаборных сооружений берегового типа, совмещенных с на­

лодца и насосной станции. При этом насосы целесообразно про­ ектировать с установкой «под заливом» (ось насоса расположе­ на ниже уровня воды).

При большом содержании в воде водорослей, щепы и друго­ го сора приемные отверстия водозаборных сооружений обору­ дуют стационарными решетками с механической очисткой. На рис. 38 показана одна из конструкций такой решетки. Она пред­ ставляет собой наклоненную под углом 70° к горизонту раму 1 с вставленными в нее через 20—50 мм прутьями. По краям ре­ шетки расположены шарнирно-пластинчатые цепи 2, к которым прикреплены деревянные планки 3 с травяными щетками 4. Це­ пи со щетками приводятся в движение электродвигателем 5 че­ рез редуктор 6 и передачу 7. Со щеток загрязнения снимаются щеточным барабаном 8, приводимым в движение тем же элек­ тродвигателем. Затем загрязнения поступают по щиту 9 в же­ лоб 10 и удаляются в реку ниже по течению относительно водо­ заборного сооружения. Щетки целесообразно изготовлять из морской травы. Скорость движения щеток равна 4,6 м/мин.

При больших расходах воды и значительном ее загрязнении целесообразно оборудовать водоразборные сооружения ленточ­ ными вращающимися сетками. По способу подвода воды сетки разделяют на три типа: 1) с внутренним односторонним подво-

72

Рис. 39. Типы вращающихся сеток

/ — всасывающая труба насоса; 2 — вращающаяся сетка

73

Рис. 40. Бескаркасная вращающаяся сетка с лобовым подводом воды

74

3) с лобовым односторонним подводом и последовательным процеживанием воды через два полотна сетки (рис. 39, б).

Сетки с лобовым подводом воды обладают рядом достоинств по сравнению с сетками других типов: меньшие размеры камер, необходимых для установки сеток, подвода к ним и отвода от них воды; более совершенная гидравлика подхода и отхода по-

Рис. 41. Конусная неподвижная сетка с вращающимся промывным устрой­ ством

подводом воды.

Вращающиеся сетки могут быть каркасными и бескаркасны­ ми. Бескаркасные сетки отличаются более простой конструк­ цией и имеют меньшую стоимость.

Для регенерации (очистки) сеток их промывают водой. Про­ мывные устройства бывают трех видов: 1) дырчатая труба; 2) труба со щелевидными отверстиями; 3) рассеивающие на­ садки.

На рис. 40 показана бескаркасная вращающаяся сетка с ло­ бовым подводом воды. Промывное устройство сетки состоит из трубы, на которой укреплены два ряда рассеивающих насадок (на рисунке не показано).

В последние годы разработаны конструкции высокопроизво­ дительных малогабаритных сеток для грубой очистки природ­ ной воды, предназначаемых для установки на водоводах.

Одна из таких конструкций (рис. 41) представляет собой неподвижную конусную сетку с вращающимся промывным

75

Ралрез

План на <Ѵ Ь,30

Рис. 42. Водозабор берегового типа, совмещенный с насосной стан­ цией

76

устройством. В сетке этого типа очищаемая вода процеживается с внешней стороны конуса внутрь его. Промывное устройство в форме вилки, расположенное внутри конуса сетки, приводится во вращение реактивной силой струй, вытекающих из его отвер­ стий. Смываемые с сетки загрязнения подплывают к большему

инеподвижное промывное устройство. Вращение сетки обеспе­ чивается турбинкой с лопастями. Загрязнения, задерживаемые на внутренней поверхности конусной сетки, смываются струями воды, вытекающими из дырчатой трубы промывного устройства,

иудаляются с водой по мусоросбросной трубе.

Пример конструкции совмещенного водозаборного сооруже­ ния берегового типа показан на рис. 42. Водозабор представляет

насосной станции рассчитан на установку пяти насосов марки

сравнительно пологих берегах, слабых грунтах и малых глуби­ нах воды в реке. Схема ^водозабора этого типа приведена на рис. 43. Водозабор состоит из оголовка /, самотечных линий 2, берегового колодца 3 и насосной станции 4. Вода поступает в береговой колодец по самотечным линиям. Дальнейшее дви­ жение воды аналогично ее движению в водозаборе берегового типа.

Оголовки служат для закрепления концов самотечных линий и приема воды из источника. Оголовки могут быть затопленны­ ми всегда, затопляемыми только в паводок и незатопляемыми. На несудоходных реках можно выполнять оголовки любой кон­

77

ки только железобетонные или бетонные в стальном кожухе, ис­ ключая таким образом возможность их повреждения судами или якорями. Незатопляемые оголовки имеют форму опор мостов с ледорезами. Их верх возвышается над самым высоким уровнем воды.

В некоторых случаях не устраивают оголовки, а водозабор

мотечных линий и высоком береге реки их выгодно заменять си­ фонными линиями, глубина заложения которых значительно меньше.

Береговые колодцы водозаборов руслового типа аналогичны по устройству водоприемным береговым колодцам водозаборов берегового типа.

Водозаборные сооружения обычно строят опускным или кес­ сонным способом из монолитного бетона или железобетона, за­ трачивая на их строительство длительное время. В последние годы разработан ряд проектов водозаборных сооружений из сборного железобетона. Новым направлением в проектировании водозаборных сооружений является также применение малога­ баритного и высокопроизводительного оборудования, позволяю­ щего значительно сокращать размеры и стоимость сооружений.

На рис. 45 показано проектное решение водозабора руслово­ го типа, у которого роль водоприемной и всасывающей камер

78

В)

водоструйный; 10 — труба промывки сетки; 11 — вращающаяся сетка; 12— клапанный затвор; 13 — труба промывки самотечной линии

водозабора и роль насосной станции выполняет одна камера, собираемая из железобетонных элементов — скорлуп-панелей, выпускаемых промышленностью.

Строительство камеры может быть выполнено вибропогруже­ нием в очень короткие сроки.

На водозаборном сооружении предусмотрена установка ар­ тезианских насосов погружного типа. Вместо высоких и гро­ моздких вращающихся ' сеток применены малогабаритные ци­ линдрические сетки, промываемые напорной системой под во­ дой во время их вращения. Грязная вода от промывки сеток отсасывается и удаляется двухступенчатым водоструйным эжектором.

79