Лекция 7. Водозаборные сооружения (ВЗС) следует различать по типу водоема: речные, озерные и морские

Лекция 6

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОЗАБОРОВ

Водозаборные сооружения (ВЗС) следует различать по типу водоема: речные, озерные и морские.

1.ВЗС классифицируют по требуемой категории надежности подачи воды. В соответствии си СНиП все ВЗС подразделяются на 3 категории: I, II, III. При этом категория ВЗС должна совпадать с категорией системы водоснабжения, в которой функционирует ВЗС.

I категория – ВЗС, обеспечивающие бесперебойный отбор расчетного расхода воды. К ним относятся все типы береговых незатопляемых сооружений, водоприемные окна которых всегда доступны для обслуживания, а очистка их сороудерживающих решеток механизирована.

II категория - ВЗС, обеспечивающие отбор расчетного расхода воды с возможностью перерывов подачи воды до 5 часов или снижения ее подачи до 1 месяца. К ним относятся все типы русловых затопленных водоприемников, расположенных в водоеме в удалении от берега и практически недоступных в период половодья, ледохода и т.п.

III категория - ВЗС, отбор воды через которые может прекращаться до 3 суток. К ним следует относить плавучие и подвижные водоприемники.

2. ВЗС классифицируют по производительности на:

- малой производительности, до 1 м³/с;

- средней производительности, от 1 до 6 м³/с;

- большой производительности, более 6 м³/с.

3. ВЗС классифицируют по месту расположения водоприемника:

- береговые;

- русловые;

- приплотинные и другие.

4. По степени стационарности: стационарные и нестационарные (передвижные, плавучие).

5. По назначению: хозяйственно-питьевые и технологические.

РЕЧНЫЕ ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Водозаборные сооружения берегового типа

При наличии вблизи берега глубин, обеспечивающих требуемые условия забора воды, и при достаточно крутом береге применяются водозаборы берегового типа. Их располагают на склоне берега с приемом воды непосредственно из русла реки. При этом насосы I подъема могут быть расположены в отдельном здании насосной станции или в самом водозаборе. Поэтому, различают два вида водозаборов берегового типа – раздельный и совмещенный.

Раздельный водозабор берегового типа

Раздельный водозабор берегового типа представлен на рисунке.

Раздельный водозабор берегового типа представляет собой колодец 1 (обычно железобетонный), передняя стенка которого выходит в русло реки. Вода поступает в водозабор через входные окна 2, снабженные решетками для предотвращения попадания внутрь водозабора крупного мусора и посторонних предметов.

Далее вода проходит через сетки 4, установленные в перегородке 5, разделяющей водозаборный колодец на два отделения: А – приемное и В – всасывающее. На сетках задерживается значительная часть загрязнений (водоросли, мелкий сор).

Вода, прошедшая через сетки сквозь всасывающие трубы 3, забирается насосами 7. Над водозаборным колодцем надстраивается служебное помещение 6. Устройство насосной станции в отдельно стоящем здании 8 может быть обусловлено характером рельефа берега и степенью его затопления паводковыми водами.

Для лучшего всасывания желательно располагать насосную станцию 8 как можно ближе к водозаборному колодцу.

Рисунок– Раздельный водозабор берегового типа

Отметка оси насосов определяется отметкой наинизшего уровня воды в реке и допустимой высотой всасывания насосов с учетом потерь напора во всасывающих трубопроводах. Всасывающие трубопроводы в некоторых случаях располагают в специальных галереях 9 для защиты от повреждений и облегчения их осмотра.

Водозаборный колодец обычно разделяется продольными перегородками на несколько параллельных секций. Количество секций определяется числом насосов, секции независимы друг от друга, что позволяет обеспечить бесперебойную работу в случае очистки или ремонта водозаборного устройства.

Береговые водозаборы совмещенного типа

При благоприятных условиях экономически целесообразно устройство совмещенных водозаборов.

1 – береговой колодец;

2 – водоприемные окна;

3 – сороудерживающие решетки;

4 – затворы (шиберы) для закрытия окон;

5 – плоские сетки;

6 – мостик для обслуживания решеток;

7 – колонка управления затворами;

8 – насосная станция;

9 – насос;

10 – напорный трубопровод.

Рисунок 5.2 – Береговой водозабор совмещенного типа

Существуют и другие схемы совмещенных водозаборов. Представленная схема получила широкое распространение в инженерной практике. Насосы при таком исполнении находятся под заливом даже при самых низких уровнях воды в реке.

Водозаборы берегового типа могут иметь в плане круглую, элипсоидальную или прямоугольную форму, выбираемую в зависимости от места расположения водозабора, условий обтекания его водами реки и от используемого оборудования насосной станции.

Размеры водозабора, его основных элементов и оборудования (сеток, решеток, труб и др.) определяют частично путем гидравлического расчета и частично по соображениям конструктивного и эксплуатационного характера. Кроме того, водозабор проверяется на действии сил давления воды, льда и грунта (на всплытие, на опрокидывание, на сдвиг), а также на прочность при действии заданных нагрузок.

Речные водозаборы руслового типа

Водозаборы руслового типа чаще всего применяют при относительно пологом береге, когда требуемые для забора воды глубины в реке находятся на значительном расстоянии от берега. Кроме того, при пологом береге сезонные колебания уровня воды в реке вызывают затопление берега. А насосная станция должна быть расположена вне зоны затопления, поэтому длина труб от места приема воды до насосной станции получается весьма большой.

Вода из реки в береговой колодец руслового водозабора поступает, как правило, по самотечным трубопроводам.

Схема руслового водозабора раздельного типа может быть представлена следующим образом:

1 – водоприемные окна с решетками;

2 – оголовок;

3 – самотечные трубопроводы;

4 – береговой колодец;

5 – плоские съемные сетки;

6 – поперечная перегородка;

7 – колонка управления задвижками;

8 – всасывающие трубопроводы;

9 – насосная станция;

10 – напорные трубопроводы;

11 – камера переключения;

12 – задвижки;

13 – обратные клапаны;

14 – горизонтальные центробежные насосы.

Рисунок 5.3 - Русловой водозабор раздельного типа

Приемные оголовки подразделяются на три вида: постоянно затопленные, затопляемые высокими водами, незатопляемые.

Затопленные оголовки имеют в практике наиболее широкое распространение, т.к. значительно дешевле незатопляемых оголовков. Затопленные оголовки не подвергаются воздействию ледовых нагрузок.

Оголовки бывают деревянными, бетонными или железобетонными. В последнее время применяются бетонные или железобетонные оголовки.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды все основные элементы водозаборных сооружений, как правило, дублируются. Поэтому, число самотечных линий, соединяющих оголовок с береговым колодцем (как и число их секций) должно быть не менее двух.

Диаметр труб самотечных линий определяются в зависимости от заданного расхода и принятого значения расчетной скорости. Строительные нормы рекомендуют принимать для самотечных линий водозаборов руслового типа расчетную скорость движения воды в пределах от 0,7 до 1,5 м/с. большие значения следует принимать для больших расходов при большем содержании взвеси и при относительно малой длине линий. Но полностью предотвратить осаждение взвеси в самотечных трубопроводах не удается, поэтому их подвергают периодической очистке (промывка обратным током воды).

Береговые колодцы, как и обычные водозаборы берегового типа, устраиваются раздельными или совмещаются с насосными станциями (последнее чаще).

Дата добавления: 2014-01-04