3.2. Водозаборные сооружения из поверхностных источников

Место расположения водозабора выбирается исходя из условий, обеспечивающих его бесперебойную работу. Поэтому рекомендуется располагать водоприемники выше населенных мест и других источников загрязнения реки с учетом гидрологического режима:

• достаточной глубины, обеспечивающей требуемое заглубление водоприемника;

• устойчивого русла в течение многих лет;

• отсутствия отложений, наносов и образования взвеси;

• благоприятных ледовых условий (поверхностного и глубинного льда).

В крупных реках с малым содержанием взвеси для этого могут служить прямые участки реки, наличие коренного незатопленного берега, к которому прижимается русло реки с достаточными глубинами. Следует избегать расположения водозабора в широкой заливаемой в половодье пойме, на участках разделения основного русла на рукава, ниже островов и устий притоков и оврагов, влияющих своими наносами на устойчивость русла реки.

В практике водоснабжения встречаются различные по конструкции сооружения. Так, при наличии широкой поймы и пологого берега, отсутствия достаточных глубин и загрязненности воды у берега рекомендуется устраивать русловой водозабор с самотечными или сифонными водозаборами. Водозабор руслового типа (рис. 3.1) состоит из следующих конструктивных элементов:

• оголовка, предназначенного для размещения водоприемных окон и закрепляемых в русле реки концов самотечных или сифонных трубопроводов;

• самотечных или сифонных линий трубопроводов, по которым вода из реки поступает в береговой колодец;

• берегового колодца, в котором как в отстойнике из воды выпадают крупные взвеси.

По технико-экономическим соображениям русловые водозаборы рекомендуется совмещать с насосной станцией I-го подъема при любой амплитуде колебаний воды, производительности 1-6 м³/с и высоте всасывания насосов не более 3-4 м. Оголовки делаются из бетона или железобетона. Они имеют водоприемную камеру, перекрытую решетками с вертикальными стержнями для предупреждения попадания в трубы крупных предметов и рыб. Размеры труб и водоприемных окон определяются в результате гидравлических расчетов. Для защиты решеток от обмерзания льдом, применяют электрообогрев, а металлические стержни покрывают жидким стеклом, резиной или выполняют и из гидрофобных материалов.

Рис. 3.1. Русловой водозабор раздельного типа:

1 - приемные окна; 2 – оголовок; 3 - самотечные линии; 4 - пьезометрические линии; 5 - трубопровод промывки; 6 - береговой колодец; 7 – сетки; 8 – перегородка; 9 – задвижки; 10 – кранбалка; 11 – здание; 12 - всасывающие трубы; 13 - насосная станция 1-го подъема; 14 – здание; 15 - напорные водоводы; 16 - камера переключений; 17 – задвижки; 18 – насосы; 19 - обратный клапан

Самотечные или сифонные трубопроводы устанавливаются из стальных, чугунных, железобетонных или асбестоцементных труб. Чтобы обеспечить бесперебойную работу системы водоснабжения таких линий должно быть не менее двух. Самотечные или сифонные трубы укладываются без каких либо поворотов. Диаметр трубопровода определяют гидравлическим расчетом в зависимости от заданного расходы воды и принимаемой скорости течения воды. Для самотечных трубопроводов расчетная скорость составляет 0,7-1,5 м/с, для сифонных линий 0,6-0,75 м/с.

Береговые водозаборы, в отличие от русловых, применяют при высоких и достаточно крутых берегах, а также при наличии у берега глубин, обеспечивающих нормальный забор воды. Водозаборы берегового типа располагают в толще берега, а вода в них поступает непосредственно через водоприемные окна. Насосы станции I-го подъема могут размещаться совместно с водозабором или в отдельном здании. По технико-экономическим соображениям береговые водозаборы раздельного типа рекомендуется сооружать при амплитуде колебаний уровней в реке до 6-8 м, высоте всасывания насосов более 3-4 м и производительности водозабора 1-1,5 м³/с.

Береговые колодцы водозаборов представляют собой железобетонную камеру, передняя стенка которой обращена к руслу реки. Вода в него поступает через входные окна, перекрываемые решетками, предупреждающих попадания плавающих предметов. Прямоугольная форма колодцев предпочтительнее. Береговой колодец делится перегородкой на две камеры - водоприемную и всасывающую. Из всасывающей камеры воду забирают насосами I-го подъема. Размеры берегового колодца определяют гидравлическим расчетом, а также конструктивно, исходя из условий размещения оборудования и условий эксплуатации. Размеры и конструкция водозабора должны обеспечивать забор воды наилучшего качества, бесперебойную работу, осаждение крупных фракций наносов, задержание крупных предметов, рыбы, водорослей и мусора, нормальные условия работы всасывающих труб и насосов.