|
|
Береговые водозаборные сооружения
применяют при наличии у берега глубин, обеспечивающих нормальные условия
забора воды, или при наличии возможности их увеличения с помощью
руслорегулирующих сооружений. Эти сооружения располагают на берегу
поверхностного источника, в водоприемном ковше или в самотечном канале.
Водозабор представляет собой комплекс сооружений по приему воды
непосредственно у берега. Он состоит из водоприемника, совмещенного с
сеточным зданием, и насосной станции I подъема. Прием воды и ее
предварительная очистка осуществляются в береговом водоприемнике,
расположенном на берегу или несколько выдвинутом в русло. Водоприемные
отверстия располагаются в передней стенке водоприемника в один или несколько
ярусов по вертикали. Это позволяет забирать воду из различных слоев потока,
обеспечивая прием воды лучшего качества. Водоприемные отверстия перекрываются
съемными сороудерживающими решетками, устанавливаемыми в пазах с наружной
стороны водоприемника. Поскольку водоприемные отверстия всегда доступны для
осмотра и очистки,то береговые водоприемники обеспечивают высокую надежность
подачи воды. В средних природных условиях они относятся к I категории
водозаборных сооружений. С целью обеспечения бесперебойной работы сооружения,
а также возможности проведения его осмотра, очистки и ремонта без прекращения
подачи воды водоприемник делят на секции.
В водозаборах хозяйственно-питьевых и производственных
водопроводов для предварительной очистки воды и защиты насосов от сора
предусматривают сетки для процеживания воды. Их устанавливают обычно в
перегородке, которая разделяет водоприемник на приемную и всасывающую камеры.
Насосная станция I подъема может быть как совмещена с
водоприемным сооружением, так и разделена с ним. Это зависит от нескольких
факторов, главным из которых является всасывающая способность установленных
насосов. Если насосы имеют значительную вакуум- метрическую высоту
всасывания, то предпочтительней раздельный тип водозаборного сооружения (
VI.2, а). В этом случае уменьшается заглубление насосной станции, что
позволяет получить более экономичное решение. Такая схема компоновки
водоприемника и насосной станции I подъема характерна для водозаборных
сооружений малой (меньше 1 м3/с) и средней (1—3 м3/с) про- изводительностей,
оборудованных насосами марки К и Д.
Заглубление насосной станции увеличивается при
установке на водозаборах средней (3—б м3/с) и большой (более б м3/с)
производительностей крупных насосов марки Д и В. В этом случае целесообразно
совмещение водоприемника и насосной станции как по техническим, так и
экономическим причинам. Водозабор совмещенного типа становится
предпочтительнее при больших колебаниях уровня воды в источнике (более б м),
так как при увеличении амплитуды колебаний уровней преимущества меньшего
заглубления насосной станции снижаются вследствие увеличения эксплуатационных
трудностей.
На возможность совмещения водоприемника и насосной станции
оказывает влияние и вид грунта в основании водозаборного сооружения. При
наличии скального грунта, когда исключается возможность разных осадок в
основании водоприемника и насосной станции, их можно совместить по
ступенчатой схеме ( VI.2,6). Если же берег состоит из осадочных грунтов
(песок, суглинок, глина и т. п.), то водоприемник и насосную станцию
устанавливают на одной отметке ( VI.2, е). В этом случае насосы работают под
заливом. Под залив, как правило, устанавливают насосы на водозаборных
сооружениях высокой категории обеспеченности подачи воды. Размеры
водозаборов, а следовательно, их стоимость, во многом зависят от типа
используемого насосного оборудования. В равных условиях при использовании
насосов с вертикальными приводами можно уменьшить площадь и объем сооружения
по сравнению с такой возможностью при использовании насосов с горизонтальными
приводами. Объем водозабора можно уменьшить еще больше в случае применения
погружных насосных агрегатов.
При определении размеров водозаборных сооружений
необходимо иметь в виду возможность их расширения. Поэтому здания насосных
станций проектируют с учетом возможности увеличения их подачи при
установке дополнительных агрегатов или замене старых насосов более крупными.
Размеры водозаборного сооружения также зависят от площади, занимаемой
решетками, сетками и другим оборудованием. Форма подземной части береговых
водозаборных сооружений совмещенного типа зависит от способа строительства.
Прямоугольная форма принимается при возведении сооружения за перемычками и
способом «стена в грунте», а круглая — при строительстве способом опускного
колодца. При раздельном типе водозабора насосная станция строится, как
правило, в открытом котловане и принимается прямо- гольной в плане.
С целью предотвращения попадания в водоприемник донных и
крупных взвешенных наносов устраивают порог, располагая низ водоприемных
отверстий не менее чем на 0,5 м выше дна реки. Фундамент водозаборных
сооружений на различных речных аллювиальных отложениях с учетом размыва
закладывают на глубине 1,2—2 м, а иногда и более, а дно реки около сооружения
защищают от размыва бетонными плитами или каменной наброской. Расстояние от
поверхности воды до верха сооружения принимают не менее 0,3 м с целью исключения подсоса к водоприемным отверстиям плавающего сора и образования водоворотов.
Между нижней кромкой льда и верхом сооружения должен быть просвет не менее 0,2 м.
Расстояние от верха стены, образующей подземную часть
водозабора, до максимального уровня воды в источнике должно быть не менее I
м, а при возникновении волн — не менее 0,5 м до ее гребня.
При наличии ледяного покрова, соответствующего
минимальному зимнему уровню воды, необходимую глубину в месте водоприемных
отверстий можно определить как сумму высоты порога hn, высоты водоприемного
отверстия h0K, расстояния h3аг от верха отверстия до нижней кромки льда,
высоты погруженной в воду части льда /гпог=0,9 h„, где кл — толщина льда
Необходимая глубина воды не покрытого льдом источника в
месте водозабора равна сумме трех высот: /in, h0K и /i3a6, где /1заб — высота
забрала, т. е расстояние от
поверхности воды до верха приемных окон. За уровень воды
принимается минимальная отметка воды в источнике.
Один из раздельных водозаборов берегового типа для
хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, оборудованный
горизонтальными насосами, приведен на VI.3. Помимо решеток и сеток водозабор
оборудован эжекторами или насосами для удаления наносов, осевших на дне
водоприемника; устройством для взмучивания осадка; промывным устройством
сеток; подъемно-транспортными механизмами. Для отключения секции
водоприемника с целью осмотра, ремонта и т. п. предусматриваются плоские
затворы, которые устанавливают в специальные пазы или пазы решеток. Для
водозаборов малой производительности могут быть применены шиберные затворы
или укороченные задвижки. Схема совмещенного берегового водозабора,
оборудованного горизонтальными насосами, приведена на VI.4, а вертикальными
насосами — на VI.5. Независимо от схемы компоновки водозаборного сооружения
его проектирование увязывают с проектированием насосной станции, подбором
насосного оборудования и проектом производства работ.
|
