Выбор места расположения речных водозаборов и его технологической схемы

Правильный выбор места расположения водоприемных сооружений может быть сделан при учете большого и сложного комплекса различных местных условий.

Прежде всего, следует отметить качество забираемой воды. Если водопровод предназначен для хозяйственно-питьевых нужд, то особое значение получает санитарная сторона дела, а потому место для водоприемных сооружений должно выбираться в зависимости от наличия выше по течению реки источников ее загрязнения, от ее способности к самоочищению и реальной возможности установить зону санитарной охраны.

Стоимость организации зоны санитарной охраны имеет значение при экономической оценке выбираемого места приема воды.

При устройстве водопроводов производственного назначения также может немалое значение иметь физико-химический состав воды, а в некоторых случаях и биологический.

Для речных водозаборных сооружений прием воды следует производить у вогнутого берега реки (рис. 3), который по сравнению с выпуклым имеет существенные преимущества ввиду меньшей заносимости наносами и больших глубин. Недостатком вогнутого берега однако является подверженность его размыву, а потому следует предусматривать берегоукрепительные работы на соответствующем протяжении; в некоторых случаях эти работы весьма значительны по масштабу и стоимости. Ледовые условия у вогнутого берега часто бывают гораздо тяжелее, чем у выпуклого.

В некоторых случаях, когда скорость речной воды всегда небольшая и она содержит малое количество загрязнении, то вопрос о преимущественном расположении водоприемника у вогнутого или выпуклого берега может и не иметь значения с точки зрения отмеченных явлений.

Место расположения водоприемника должно быть наименее опасным в отношении глубинного льда, донного льда и шуги. С этой точки зрения забор воды следует производить на плесовом участке реки, а не на перекате. Незамерзающие участки реки, так называемые полыньи, также являются опасными в отношении глубинного льда, поэтому расположения водоприемных сооружений не только на этих участках, но и ниже допускать не следует.

Рис. 3. Характерные участки реки

1 3

1 – вогнутый берег;

2 4 2 – выпуклый берег;

3 – плес;

4 – мель;

3 4 5 – перекат

Водоприемник следует располагать на участке, безопасном в отношении нагромождения поверхностного льда.

Место расположения водоприемника должно быть отнесено на достаточно большое расстояние от мест впадения в реки оврагов, речек, арыков и пр., которые могут привносить в нее значительное количество загрязнений. В противном случае водоприемные отверстия могут быть закупорены этими наносами.

Участок берега реки, где располагается водоприемник, по своим размерам и гидрогеологическим условиям должен быть вполне пригодным для размещения на нем головных сооружений водоснабжения с учетом возможности их расширения в будущем и для организации зон санитарной охраны.

Место расположения водоприемника и связанных с ним головных сооружений необходимо выбирать с учетом достоинств и недостатков возможных направлений водоводов к объекту водоснабжения.

При выборе места расположения водоприемников весьма важно избегать крутых косогоров, подножие холмов и т.п., так как при землетрясениях более 6 баллов нередко наблюдались случаи оползней и, как результат их, перекосы, повреждения и выход из строя водозабора.

Таким образом, при выборе места расположения водозаборов следует исходить из следующих условий:

- водозабор должен располагаться выше снабжаемого водой объекта по течению реки;

- количество и качество воды в месте водозабора должны соответствовать требованиям водопотребителей или отвечать этим требованиям после небольшой и дешевой очистки;

- размещение водозабора не должно противоречить перспективным водохозяйственным мероприятиям на водоисточнике и ущемлять интересы других водопотребителей и водопользователей;

- топографические, гидрологические, геолого-гидрогеологические условия должны быть приемлемы для строительства и эксплуатации водозаборных сооружений;

- техническое решение водозаборного узла и всей системы водоснабжения в целом должно быть наиболее экономичным, сооружения – наиболее простыми и доступными в эксплуатации;

- зоны санитарной охраны надежные и недорогостоящие.

Технологическая схема, обычно включающая водоприемник, береговой колодец и насосную станцию первого подъема, выбирается в соответствии с вышеперечисленными требованиями (условиями). При этом следует руководствоваться данными таблицы 12¹² СНиП РК 4.01.-02-2001.

Речные водозаборы в зависимости от сооружения расчетного потребного количества забираемой воды Q_в и минимального расхода воды в реке Q_мин рекомендуется устраивать:

1. Бесплотинными – при Q_в < Q_мин;

2. Приплотинными – при Q_в ≤ Q_мин;

3. Водохранилищными – при Q_в > Q_мин.

Бесплотинные речные водозаборы по месту расположения водоприемных устройств подразделяются в основном на два типа: береговые и русловые. На реках с большой амплитудой колебания уровней воды применяют комбинированные водозаборы. Для борьбы с шуголедовыми помехами на речных, чаще всего промышленных водозаборах, устраивают водоприемные ковшы (ковшовые водозаборы).

По схеме берегового типа выполняют водозаборы большой производительности, а также другие, если местные условия этому благоприятствуют. Для водозаборов малой и средней производительности чаще применяют схему руслового типа, лучше вписывающуюся в топографические формы побережий и русел и имеющую более благоприятные санитарные условия.

В каждом отдельном случае на основе учета всех особенностей местных условий технологическая схема уточняется с целью ее упрощения.

Существенным упрощением является объединение берегового сеточного колодца с насосной станцией первого подъема в одно сооружение (береговой водозабор совмещенного типа). Подобное совмещение необходимо в случаях применения насосов с малой высотой всасывания; значительной амплитуды колебания уровней воды в реке (более 10 м); повышенных требований к бесперебойности работы насосной станции, удовлетворяемых установкой насосов «под залив».

В других условиях может оказаться более приемлемой раздельная компоновка водозабора (береговой водозабор раздельного типа).

При выборе технологической схемы и типа водозабора следует учитывать, что в легких и средних, а иногда даже в тяжелых условиях береговой водозабор относят к первой категории надежности, а русловые, проектируемые практически всегда с затопленными водоприемниками, которые всегда недоступны, относят ко второй степени надежности забора воды.

Для повышения категории надежности затопленных водоприемников, т.е. русловых водозаборов, необходимо их обращать в комбинированную схему, когда одновременно устраиваются береговой и русловой водоприемники.

Кроме того, строительные нормы и правила (п.5.89) допускают повышение категории надежности на единицу в случаях:

- размещения водоприемников в ковше;

- подвода к водоприемным отверстиям теплой воды в количестве не менее 20% забираемого расхода воды;

- обеспечения надежной системы промыва самотечных линий, сороудерживающих решеток и рыбозаградительных устройств.

При очень тяжелых условиях забора воды, не поддающихся улучшению, или при специальных требованиях водозаборные сооружения устраивают либо с водоприемниками двух типов, либо расчлененными на два узла, которые располагают на разных водоемах или на разных местах и створах. Производительность каждого из таких водозаборных узлов в зависимости от местных природных условий и назначение водопровода назначают в пределах 50-100 % полной производительности водозабора.

Возможность забора необходимого количества воды из реки без устройства специальных сооружений проверяется по относительному водоотбору, выражаемому в долях минимального расчетного расхода воды в реке. Исходя из опыта, считают, что при можно забирать воду из русла равнинной реки с помощью простых и недорогих сооружений типа затопленного руслового водоприемника. При надежный водоотбор возможен только из незашугованного открытого потока особо благоприятных форм и состояния русла. Коэффициент предельного водоотбора зависит от типа водоприемника, глубина воды при Q_мин и ее уменьшения после забора воды, особенностей форм русла и шуголедовых явлений в нем.

Технологическая схема водозабора зависит не только от количества забираемой воды, но и от ее качества. Если мутность речной воды значительно превышает возможности станции очистки воды, то в составе водозабора предусматривают отстойники для предварительного осветления воды. Все эти схемы приведены в последующих материалах данной книги.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: