Правила проектирования береговых и русловых водозаборных сооружений

Проектирование водозабора начинают с тщательного изучения исходных данных и далее выполняют проект в определенной последовательности.

Оценка условий водозабора

При проектировании водозабора в первую очередь оценивают величину его производительности (малая, средняя, большая) и устанавливают требуемые категорию надежности подачи и степень надежности забора воды. Категория надежности водозабора принимается на основании исходных данных по табл.13 СНиП 2.04.02-84 в соответствии с категорией надежности подачи воды проектируемой системы водоснабжения. Степень надежности забора воды определяется по п. 4.4 СНиП 2.04.02-84.

Далее производится оценка сложности природных условий забора воды и проверяется возможность забора воды из реки без устройства специальных водозахватных или русловыправительных сооружений.

Характеристика природных условий забора воды (легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые) устанавливается по наиболее тяжелому виду затруднений в работе водозабора путем сравнения исходных гидрологических данных с данными [3, табл. 12].

Возможность забора необходимого количества воды из реки без устройства специальных сооружений проверяется по величине относительного водоотбора, которая представляет собой отношение производительности водозабора Q _в к минимальному расчетному расходу воды в реке Q _min, т. е. Q _в / Q _min. По практическим данным при Q _в / Q _min ≤ 0,25 не требуется устройство специальных сооружений, при 0,25£ Q _в / Q _min £ 0,75 надежный водоотбор возможен только из незашугованного открытого потока особо благоприятных форм и состояния русла. При этом глубина реки должна быть достаточной. В случае отсутствия благоприятных условий для забора воды при Q _в / Q _min > 0,25 или наличия тяжелых природных условий необходимо применять дополнительные специальные сооружения (плотины, каналы, ковши и др.), вопросы проектирования которых рассматриваются в [1, 2].

При Q _в / Q _min £ 0,25 и отсутствии необходимости в специальных сооружениях по исходным гидрологическим данным определяют отметки уровней воды в реке, соответствующих расчетной обеспеченности и требуемой категории надежности подачи воды, и производят выбор типа и схемы водозабора.

Выбор типа и схемы водозабора

Для выбора типа водозабора по генплану и исходным данным необходимо начертить продольный профиль (в масштабе 1: 200) дна и берега реки в створе водозабора, нанести на него все расчетные уровни воды, ледостава и ледохода, указать толщину ледяного покрова и отметку площадки для строительства. Следует отметить, что такие профили для нескольких створов водозаборов содержатся обычно в материалах изысканий при реальном проектировании.

Площадка для строительства берегового водоприемника или колодца должна быть на 0,5-1,0 м выше отметки ВУВ расчетной обеспеченности с учетом высоты волны. При колебании уровней более 10 м по условию устойчивости на опрокидывание береговой водоприемник устраивается не на берегу - выдвигается в реку и сопрягается с берегом дамбой или мостом.

Выбор типа водозабора (береговой, русловый, комбинированный) производится на основании построенного профиля, условий применения водозаборов различных типов (см. пп. 2.3 и 2.4.1), данных о глубинах, грунтах и качестве воды.

В зависимости от требуемой категории надежности, производительности и природных условий выбирается схема (а, б или в) принятого к проектированию водозабора по рекомендациям в пп. 2.3.1 и 2.4.3. При выборе схемы водозабора одновременно по исходным данным подбирают насосы (горизонтальные или вертикальные, тип и их количество) и решают вопрос устройства совмещенного или раздельного с насосной станцией водоприемного сооружения.

При проектировании русловых водозаборных сооружений необходимо выбрать тип водоприемника по табл. 3.1, который должен соответствовать требуемой категории надежности, схеме водозабора, заданным производительности и природным условиям забора воды. Если принятые тип и схема водозабора не соответствуют необходимой степени надежности забора воды, то в проекте предусматриваются мероприятия для ее повышения (см. пп. 2.4.3).

Табл.3.1

На водоемах рыбохозяйственного значения при выборе типа водозабора учитываются требования рыбозащиты [3, пп. 5.104, 5.106, 5.107]. При особых требованиях в проекте предусматриваются специальные водоприемники (фильтрующие) или рыбозащитные устройства [2].

После выбора типа и схемы водозабора и типа водоприемника выполняется их предварительный гидравлический расчет, определяются основные размеры элементов водозабора, производится расчет на устойчивость и прочность. Большая часть размеров водозабора назначается конструктивно в зависимости от многих факторов. Назначаемые размеры должны быть минимально необходимыми, так как водозаборы являются дорогими и сложными в производстве строительных работ.