Основные схемы устройства и условия применения

Рис. 17. Водозабор руслового типа

1 – водоприемник (оголовок); 2 – самотечные водоводы; 3 – береговой колодец, совмещенный с насосной станцией 4; 5 – приемное отделение; 6 – всасывающее отделение; 7 – сетки (плоские); 8 – подача воды на промывку самотечных водоводов и устройств входных окон; 9 – эжекторы для удаления осадка; 10 – затворы (задвижки), соединяющие секции берегового колодца;

11 – колонки управления затворами; 12 – устройство для промывки сеток; 13 – грузоподъемное устройство (таль с кошкой по монорельсу) для подъема и опускания сеток и плоских затворов.

Русловые водозаборные сооружения (рис. 17) состоят из одного или нескольких русловых затопленных водоприемников (оголовков) 1, самотечных 2 или сифонных водоводов, берегового колодца 3 и насосной станции 4. В береговом колодце, так же как и в береговом водоприемнике, устраиваются два отделения: приемное 5 и всасывающее 6. Между приемным и всасывающим отделениями в перегородке устанавливаются плоские съемные или вращающиеся сетки 7. Кроме этого, как правило, колодец делится продольной вертикальной стенкой на две параллельно работающие секции, что позволяет производить ремонт и чистку без прекращения подачи воды. Для обеспечения этого в продольной перегородке устанавливаются стационарные затворы 10, управление которыми осуществляются с помощью колонок управления 11. При крупных насосных агрегатах количество секций принимается равным количеству всасывающих труб.

Забор воды из реки осуществляется через водоприемные отверстия (входные окна) затопленного водоприемника 1. В окнах установлены грубые решетки для задержания из воды крупных примесей. Из затопленного водоприемника вода поступает по самотечным 2 или сифонным водоводам во все секции приемного отделения и проходит через сетки во всасывающее отделение, из которого забирается насосами насосной станции 4 и подается по назначению.

Самотечные водоводы в береговом колодце заканчиваются затворами или задвижками, что обеспечивает возможность отключения водоводов на промывку и ремонтные работы.

Сифонные водоводы применяют в водозаборах II и III категории надежности подачи воды при тяжелых геологических условиях (сложение берега из скальных или сильно водоносных грунтов) или при очень большой глубине берегового колодца. Проектирование сифонных водоводов в водозаборах I категории надежности возможно при соответствующих обоснованиях.

Применение сифонных труб вместо самотечных позволяет уменьшить глубину их заложения, но заглубление берегового колодца в обоих случаях практически одинаково.

При включении сифона в работу из него вакуум-насосом удаляют воздух, в результате чего вода из водоема под действием атмосферного давления поднимается в сифон и заполняет его. Начинается движение воды по сифону из водоема в колодец вследствие разности уровней в них. Операция удаления воздуха и заполнения сифона водой называется зарядкой.

Самотечные и сифонные трубы подвержены заилению наносами. Для удаления наносов предусматривается периодическая промывка труб обратным током воды. Промывная вода подается по трубе 8 (см. рис. 4) от напорных водоводов насосной станции или от специально установленных насосов и внутри колодца подводится к каждой самотечной или сифонной линии. При промывке одну из линий выключают из работы и весь расчетный расход пропускают по другой линии или по остальным (если количество линий больше двух). В процессе промывки водовода очищаются решетки во входных окнах. В последнее время для интенсификации промывки используют волны давлений (импульсная промывка) или продувку воздухом [2].

Береговые колодцы устраивают раздельными или совмещенными с насосной станцией (последние применяют чаще) с различными конструктивными решениями совмещения.

Береговой колодец раздельного типа (рис 18.) применяется при сложении берега из непрочных пород, небольшой амплитуде колебаний уровней воды (до 6 м), достаточной высоте всасывания насосов (более 4 м) и малой производительности (не более 1 м³/с).

Рис. 18. Русловый водозабор раздельного типа

Условия совмещения береговых колодцев русловых водозаборов с насосной станцией те же, что и для береговых водоприемников (см. 2.1), поэтому схемы русловых водозаборов обозначаются в соответствии с рис. 17, 18 и табл. 13 СНиП 2.04.02-84: а - 1 - 4; б - 1 – 4; в - 1 - 4. Во всех вариантах схем 1 - 4 изменяются только взаимное устройство и расположение берегового колодца и насосной станции, аналогично показанному на рис. 1, 2. Примеры совмещенных русловых водозаборов приведены в [1, 2, 5, 6].

Степень надежности забора воды и категория надежности подачи русловых водозаборов в различных природных условиях в основном зависят от схем (а, б, в) устройства водозаборных сооружений и типа водоприемника, проектируемых мероприятий по борьбе с наносами и шуголедовыми помехами.