15. Запроектировать и рассчитать русловый водозабор раздельного типа водопроводной насосной станции.

15.1Описать типы водозаборных сооружений из открытых водоисточников и обосновать принятый.

Водозаборное сооружение служит для забора воды из водоисточника в соответствии с графиком водопотребления и представляет собой наиболее ответственную часть гидроузла машинного водоподъема. От нормальной работы водозаборного сооружения зависит долговечность насосно-силового оборудования, трубопроводной арматуры и станции улучшения качества воды.

Поверхностные (открытые) источники для водоснабжения подразделяются на:

Речные — водоотбор из реки;

Водохранилищные — водоотбор из водохранилища;

Озерные — водоотбор из озера;

Морские — водоотбор из моря.

Для поверхностных (открытые) источников выделяют, следующие виды водозаборных сооружений:

Береговые водозаборные сооружения применяемяется при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды. Береговые водозаборы применяются при достаточных глубинах у берега реки и устойчивых берегах, что в условиях равнинных рек Западной Сибири бывают крайне редко

Русловые водозаборные сооружения применяются обычно при пологом береге, имеют оголовок, вынесенный в русло реки. Конструкции оголовков весьма разнообразны. Из оголовка вода подаётся по самотёчным трубам к береговому колодцу; последний часто совмещен с насосной станцией первого подъёма.

В свою очередь русловые водозаборы бывают затопляемые, незатопляемые и временно затопляемые.

Незатопляемые и временно затопляемые водозаборы применяются при подачах более 2 м³/с. Такие сооружения очень дорогостоящие, в значительной степени сужают русло реки, могут вызвать заторы при ледоходах, мешать судоходству

Русловой водозабор состоит из оголовка, самотечных, сифонных труб и берегового колодца

Плавучие водозаборные сооружения — это понтон или баржа, на которых устанавливаются насосы, забирающие воду непосредственно из реки. На берег вода подаётся по трубам (с подвижными стыками), уложенным на соединительном мостике.

Ковшовые водозаборные сооружения. Вода поступает из реки сначала в расположенный у берега ковш (искусственный залив), в конце которого размещается собственно В. с. Ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми помехами — шугой и глубинным льдом.

Принимаем русловой, водозабор береговой с затопляемым оголовком

15. 4.Рассчитать самотечные трубы.

Площадь сечения самотечных труб F_с.тр, м² определена по формуле

.

где _р - скорость дивжения воды в трубопроводе, U_р = 0.7 -1.5 м/с

n - число самотечных линий

Диаметр самотечных труб d_с.тр, м определен по формуле

,

где F_с.тр - площадь сечения сифонной линии, м².

Подобрать стандартный . материал СТАЛЬ

ПРОВЕРКА СКОРОСТЕЙ

Для нормальной работы водозаборного сооружения необходимо, чтобы выполнялись следующие условия

,

.

Если не выполняется, то необходимо подобрать другой диаметр сифонной линии.

15. 3.Определить размеры окон водозаборного оголовка и описать его конструкцию.

Площадь водозаборных оголовков F_бр, м²

,

где 1,25- коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

n - количество оголовков (самотечных линий), n=2;

_вх - скорость входа, в водоприемном отверстии, _вх =0,1 м/с;

К- коэффициент, учитывающий сжимаемость входа стержнями решеток.

,

где а - расстояние между стержнями в свету, a от 30 до 50 мм;

с - диаметр стержней решетки, b от 6 до 12 мм.

q_{расч.вод} = α * Q^сут _max /3600 * T₁ , м³/с

α-коэффицент повторного использования вод, 0,05

Q^сут _max –макс.сут. водпотребление (переводить не надо)

T1- время работы НС-1 . =24часа

Диаметр зонтика d, м, равен

,

где D - диаметр наружного стакана, D=4-5 м.

Расстояние от зонтика до внутренней стенки L, м

,

15. 2.Перечислить, какие типы рыбозащитных сооружений могут быть приняты для данного водозабора, и обосновать принятый.

В настоящее время существуют

Способа защиты рыб от попадания их в водозаборные сооружения:

1. поведенческий, заключающийся в применении в поведенческих реакций на различные раздражители (сетчатое полотно, свет, звук, эл. поле и т.д.);

2.экологический, опирающийся на закономерности, связанные с образом рыб (размножение распределение миграция) и особенностями попадания их в водозаборное сооружение;

3. физиологический, учитывающий разницу давления по высоте слоя воды и жизнеспособность рыб при резком изменении давления.

Поведенческий способ задержание рыб считается наиболее активным, 2 и 3 способы – пассивные, однако учет физиологических и экологических факторов вносит значительные коррективы в конструкцию рыбозащитного сооружения и выбор местоположения водозабора. Очень часто в одной конструкции используется смешанные способы задержания рыб.

Типы рыбозащитных сооружений: 1 – зонтичный рыбозаградитель, 2 – сетчатые, 3 – фильтрующие.

Рассмотрим зонтичный и сетчатый.

h^возм_max = h_min – t_n – 0.2м

h_min – минимальная глубина в месте водозабора. По профилю.

t_л – толщина льда

принимаем ЗОНТИК.

1-внутренний восьмигранный стальной стакан дном кверху с воздушно-пузырьковой системой. 2- внутренний восьмигранный стальной стакан дном кверху с отверстием для выхода пузырьков воздуха

3-наружный восмигранный стальной стакан без дна. 4-решетка. 5- входное отверстие. 6-сифонный трубпопровод. 7- стальной лист или ж/б плита

17.1

Обоснование технологической схемы обработки воды.

Таблица – Предварительные технологические схемы осветления.

Состав сооружении	Мутность				Цветность			Qм3/ сут
	мех	очищ		мех		очищ
ГО + СФ	<1500 1150		1,5	<150 115		20	До 5000 390

Сооружения располагается по естественному уклону местности с учетом потерь в сооружениях, соединительных коммуникации и измерительных устройствах. Потери напора приняты согласно п.6.219[3]

Станция улучшения качества воды проектируется по типовому проекту ТП 901-3-21.

Водопроводная очистная станция предназначена для подготовки воды открытого источника с содержанием взвешенных веществ ориентировочно от 100 до 1000 мг/л, с повышением в отдельные периоды до 2000мг/л, цветностью до 150 град. Очищенная и обеззараженная вода должна удовлетворять требованиям СанПиН 2.1.4.559-96. Проект может быть применен для хозяйственно-питьевых водопроводов городов, поселков, промышленных предприятий и других потребителей.

На станции принят следующий метод очистки , обеспечивающий указанное качество воды:

- обработка реагентами (коагулянт, известь, активированный уголь, пилиакриламид, хлор);

- осветление в вертикальных отстойниках;

- фильтрование на скорых фильтрах;

Расход на собственные нужды станции принят в количестве 4% от полезной производительности, полная производительность, таким образом, составляет --- м³ / сут. Режим работы сооружений принят равномерный, круглосуточный.

15. 6.Описать принятую конструкцию берегового колодца и его оборудование с учетом промывки самотечных линий.

Береговые колодцы, как и обычные водоприемники берегового типа, устраивают раздельными или сормещают с насосными станциями (последнее — чаще).

На IV.20 показан береговой колодец, совмещенный с насосной станцией первого подъема. Две самотечные линии подводят воду к центральному приемному отделению с вращающимися сетками. Пройдя через эти сетки, вода поступает во всасывающее отделение, из которой забирается насосами.

15. 7. Описать возможные способы производства работ по береговому колодцу

1. открытый (с разработкой котлована), , + не требует применения спец техники, простота строительства. - ограничение глубины заложения, значительный объём земляных работ, требуется дополнит сист осушения котлованов. 2. метод «опускного колодца» для строительства на несвязных грунтах. 1) устройство неглубокой фор-шахты (1м) бульдозером или экскаватором. 2)устройство направляющего ж/б кольца (чаще монолитного) 3)сборка или изготовление первого яруса колодца с ножевой частью. 4)разработка грунта внутри колодца экскаватором с грейфером. Для равномерного опускания колодца и ↓FТР стенок о грунт применяют тиксотропную рубашку (в свободную полость м/у грунтом и стенкой заливают суспензию из бетонитовых глин); 5) упоры под колодец 6) укладка бетона методом подводного бетонирования; 7) осушение колодца; 8) верхняя часть, к-рая контактировала с водой срезается 9) устанавливается арматура; 10) укладка следующего слоя.