§ 40. РЕЧНЫЕ ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ БЕРЕГОВОГО ТИПА

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.

По материалам сайта: http://www.bibliotekar.ru