Водозабірні споруди поверхневих вод

Водозабірні споруди поверхневих вод - це комплекс гідротехнічних споруд, що включає водоприймач, насосну станцію з водоводами. Умови забору води і та особливості джерела водопостачання впливають на вибір типу водозабору. Найбільшого поширення набули дві схеми водозабору, які відрізняються між собою розташуванням водоприймача відносно берега: берегового типу, у яких водоприймач розташовується на березі, а його водоприймальні отвори завжди доступні для огляду, очищення і ремонту; руслового типу, водоприймачі яких затоплені й віддалені від берега, а їх водоприймальні отвори в окремі періоди року (наприклад, шугоход, льодохід) виявляються практично недоступними для обслуговування.

Водоприймачів - це частина водозабірної споруди, що служить для безпосереднього прийому води з водойми, водотоку або підземного вододжерела.

Берегові водозабірні споруди влаштовують на річках, береги яких мають крутизну не менше 1: 3 і глибину біля берега, достатню для розташування водоприймальних вікон. Водоприймачі цих водозаборів бувають двох типів: суміщені з насосною станцією або роздільні. На вибір виду впливають величина коливання рівнів води в вододжерела, всмоктуюча здатність встановлених насосів, геологічні та гідрологічні умови.

На рис. 4.1 показаний берегової водозабір суміщеного типу, що характеризується найбільш сприятливим гідравлічним режимом, - насоси встановлені під затокою, мала протяжність всмоктувальних трубопроводів.

Береговий водозабір суміщеного типу:

Рис. 4.1. Береговий водозабір суміщеного типу:

1 - водоочистная обертається сітка; 2 - плоска рибозаградітельная сітка; 3 - кам'яна накидка; 5 - мінімальні рівні літній і зимовий; 4 - промивний пристрій сітки; 5 - привід обертової сітки; в - підвісна кран-балка; 7 - радіальна кран-балка; 8 - сходи; УВВ - рівень верхнього водозабору; УВН - рівень нижнього водозабору

Він являє собою круглий в плані залізобетонний колодязь. У передню частину колодязя вбудований водоприймач, що забезпечує забір води з річки з рівнів (через вікна нижнього і верхнього ярусів). Водоприймальні отвори обладнані рибозаградітельнимі плоскими сітками з промивним пристроєм.

Рибозахисні пристрої - комплекс пристроїв, призначений для запобігання загибелі молоді риб безпосередньо в водоприймачах або перед ними. У водоприймачі встановлені обертові безкаркасні сітки, які промиваються з напірного водоводу. Водоприймачів розділений перегородкою на дві секції з умови забезпечення безперебійної роботи. Для перепуску води з однієї секції водоприймача в іншу при ремонті та з метою вирівнювання тиску на ремонтні затвори перед їх підйомом у розділових стінах встановлені дросельні затвори.

Насосна станція I підйому обладнується насосами різних типів: горизонтальними або вертикальними, одинарного або двостороннього всаса. Напірні водоводи насосів оснащені зворотними клапанами і електрифікованими засувками і через камери переключення приєднані до двох напірним водоводах. Там же розташовуються апаратура та обладнання, що оберігають насосну станцію та водоводи від гідравлічного удару.

У павільйоні над насосною станцією розміщують електророзподільної пристрій, щити управління, побутові та підсобні приміщення для обслуговування водозабору.

Береговий водозабір роздільного типу (рис. 4.2) складається з незатоплюваними двосекційного водоприймача. Водо- прийомні отвори розташовуються на вертикальній зовнішній грані, завдяки чому вони завжди доступні для обслуговування з робочого балкона. Водоприймальні отвори повинні бути обладнані знімними їхсороудержівающіх рештками, встановленими в пазах із зовнішнього боку водоприймача і затворами з внутрішньої сторони.

Береговий водозабір роздільного типу:

Рис. 4.2. Береговий водозабір роздільного типу:

1 - насосна станція; 2 - галерея всмоктувальних труб; 3 - водоприймач; 4 - їхсороудержівающіх плоскі сітки; 5 - ежектор для видалення осаду; 6 - балкон

Для попереднього механічного очищення води від містяться в ній суспензій встановлюють сітки: плоскі при продуктивності 1 м3 / с; обертові - при продуктивності> 1 м3 / с.

Вода, процідженим через сітки, надходить до вхідних воронок всмоктувальних труб, які повинні розташовуватися на глибині не менше 0,5 ... 1 м нижче мінімального рівня води; від дна резервуара їх розташовують на відстані 0,8Dв (де D B - діаметр вхідної вирви, рівний 1,3 діаметра усмоктувального трубопроводу), відстань від стін має призначатися не менше величини діаметра трубопроводу, а відстань між двома усмоктувальними воронками приймається рівним двом діаметрам трубопроводу . Всмоктуючі лінії прокладаються в грунті або в галереї.

Руслові водозабірні споруди влаштовують на водоймах з пологими берегами, що мають недостатню глибину для розміщення водоприймача біля берега. Водоприймачів (або оголовок) - це частина водозабірної споруди, що служить для безпосереднього прийому води з водойми, водотоку або підземного вододжерела. Водоприймачів виносять у водойму, де глибина джерела відповідає вимогам пристрою водоприймача, і з'єднують його з береговим колодязем самопливними трубопроводами.

Залежно від рельєфу берега, продуктивності та коливання рівня води в джерелі береговий колодязь може бути об'єднаний з насосною станцією I підйому або виконаний в окремій будівлі. Руслові водозабірні споруди також бувають двох типів: роздільні (рис. 4.3) або суміщені з насосною станцією.

Руслової водозабір роздільного типу:

Рис. 4.3. Руслових водозабір роздільного типу:

1 - затоплений водоприймач (оголовок); 2 - самопливні водоводи; 3 - береговий колодязь; 4 - усмоктувальні трубопроводи: 5 - насосна станція; 6 - камера перемикання; 7 - водовід промивної води

Самопливні (або самопливно-сифонні) водоводи з'єднують оголовок із береговим колодязем, як правило, вони виконуються із сталевих труб. Розрахункова швидкість руху води в соматичних водоводах - 0,7 ... 1,5 м / с. Прокладають їх нижче мінімального рівня води у водоймі. Самопливні водоводи з'єднують оголовок із береговим колодязем і укладаються в плані і у вертикальній площині без різких поворотів з прямим або зворотним ухилом не менше 0,001. Траншея, в якій укладені трубопроводи, зверху повинна бути укріплена кам'яною накидкою. Самопливний трубопровід вводиться в береговий колодязь через сальникове пристрій. Відстань від низу труби до дна колодязя приймається рівним 1,5 ... 2 м.

Береговий колодязь (див. Рис. 4.3) призначений для розміщення в ньому запірно-регулюючої арматури самопливних ліній, сіток і воронок всмоктувальних трубопроводів. Береговий колодязь бажано розташовувати поза зоною затоплення на 1 ... 2 м або з пристроєм підсипний дамб.

Вхідні воронки всмоктувальних трубопроводів повинні розташовуватися на глибині не менше 0,5 ... 1 м нижче мінімального рівня води; від дна резервуара їх розташовують на відстані 0,8 D B, відстань від стін призначають не менше величини діаметра трубопроводу.

Тип і конструкції руслового оголовка приймаються в залежності від необхідної категорії надійності водо- подачі, складності природних умов забору води, призначення водотоку (судноплавство, лісосплав) та інших місцевих умов. Найбільшого поширення набули затоплення водоприймачі. Вони найбільш дешеві, менш трудомісткі при будівництві. У той же час неможливість огляду та очищення їхсороудержівающіх решіток водоприймальних отворів при паводку, льодоходу, шугоходе робить їх менш надійними відносно забезпечення безперебійності подачі води споживачеві.

Затоплений водоприймач типу

Рис. 4.4. Затоплений водоприймач типу "косе коліно":

1 - сміттєстримні решітка; 2 - самопливний водовід; 3 - плита-опора

Низ водоприймальних отворів повинен бути розташований не менш ніж на 0,5 м вище дна водойми, не менше ніж на 0,3 м нижче мінімального розрахункового рівня води, верх водоприймальних отворів - не менше 0,6 м від нижньої кромки льоду. Вимоги рибозахисту визначають розміри водоприймальних отворів відповідно до середньої допустимою швидкістю води в отворах їхсороудержівающіх решіток. Водоприймальні отвори слід розташовувати так, щоб в них практично не потрапляли донні насоси, шуга і сміття, що пливуть в різних шарах потоку, а також риба. Лобовий прийом води є сприятливим в гідравлічному відношенні, проте сор і шуга, що прилипають до грат, важко видаляються, так як вони притискаються до грат динамічним тиском потоку. При бічному або стельовому прийомі води сор і шуга, що закупорюють решітки, поступово змиваються потоком при припиненні відбору води. Полегшується змив сора з решіток зворотним струмом води.

Затоплені водоприймачі зазвичай виготовляють на березі на стапелях, потім спускають на воду і в плавучому стані доставляють до місця установки. Затоплений водоприймач малої продуктивності найбільш просто здійснюється у вигляді "косого коліна" самопливного трубопроводу (рис. 4.4). Положення водоприймача фіксують за допомогою сталевої опорної плити, укріпленої на залізобетонній опорній плиті. Надходження води в нього відбувається проти течії в річці, що сприяє меншому заманювання сміття і інших суспензій з потоку і більш легкому видаленню їх при промиванні зворотним струмом води. На судноплавних і лісосплавних річках водоприймачі виконують із залізобетону (рис. 4.5).

Затоплений залізобетонний водоприймач з боковим прийомом води:

Рис. 4.5. Затоплений залізобетонний водоприймач з боковим прийомом води:

1,2 - мінімальний зимовий і літній рівні; 3 - лід; 4 - завантаження галечником або худим бетоном

Двосекційний водоприймач з двостороннім прийомом води (рис. 4.6) має удобообтекаемую форму. Понтон виконаний зварним із сталі. Самопливні водоводи пропущені через понтон і заглушені із зовнішнього боку. Їх можна знімати при необхідності очищення самопливних трубопроводів.

Затоплений водоприймач сталевий з двостороннім прийомом води

Рис. 4.6. Затоплений водоприймач сталевий з двостороннім прийомом води:

1 - водоприемное отвір; 2 - сталевий корпус; 3 - заглушка; 4 - самопливні водоводи

Водоприймальні розтруби виконані вигнутими косими, що дозволяє збільшити водоприймальні отвори. Вигин розтрубів виключає поперечне протікання води через протилежні отвори водоприймача.

Конструкції водоприймальних пристроїв дуже різноманітні і залежать від кількості води, яка забирається, гідрогеологічних та льодових умов, при цьому всі вони повинні відповідати вимогам рибозахисту. Існує три типи оголовків: затоплення (найбільш широке поширення для господарсько-питного та промислового водопостачання), затоплювані високими водами (обслуговуються з берега в межень, при цьому в паводок недоступні для профілактики), незатаіліваемие (для підвищення надійності великих водозаборів, характеризуються високими інвестиційними витратами ).

Водозабірні споруди ковшового типу (або водо- приймальний ківш) являють собою спеціально облаштований штучний канал, утворений верхової дамбою, застосовуваний для часткового освітлення води і (або) для боротьби з шугой (рис. 4.7). Шуга - це скупчення пухкого губчастого льоду в водній товщі або на поверхні водойми, що з'являється перед людством або навесні під час льодоходу. Штучний канал призначений для зменшення швидкості течії води до 5 ... 15 см / с. Наприкінці водоприймального ковша влаштовують берегової водозабір суміщеного типу (, див. Рис. 4.1). Водоприймальний ківш зазвичай розташовують на стійкому глибоководному ділянці річки, де не спостерігаються руслові або берегові шугозажори і крижані затори.

Водозабірні споруди ковшового типу

Рис. 4.7. Водозабірні споруди ковшового типу:

а - з наносний шпорою; б - з промиваються входом; 1 - наноснозащітная шпора; 2 - суміщений водозабір берегового типу з насосною станцією; 3 - низова дамба незатоплюваними; 4 - верхова дамба, затоплювана в водопілля; 5 - регулятор; L - довжина до водорозбірного вузла; В д - ширина ковшового водорозбору

Водоприймальні ковші з наносний шпорою (рис. 4.7, а) застосовують на річках, для яких не характерні освіту шугозажоров або особливо важкі умови весняного льодоходу. Переливаються через гребінь наноснозащітной шпори плин води формує гвинтові потоки води, які розмивають відкладення наносів біля входу в водоприймальний ківш. Гребінь наноснозащітной шпори не повинен затоплюватись в період шугохода.

Водоприймальні ковші з промиваються входом (рис. 4.7, б) призначені для підтримки біля входу збільшеною глибини води. Верхова дамба затоплюється в періоди повені, а низова дамба не затоплюється, при цьому аналогічно формуються гвинтові потоки води, які розмивають відкладення наносів.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >