Водозаборное сооружение берегового типа устраивают при сравнительно крутых берегах рек.

Оно состоит из водоприемного берегового колодца и насосной станции. Раздельный водоприемник берегового типа представляет собой колодец, обычно железобетонный, передняя стенка которого выходит непосредственно в русло реки. Вода поступает в водоприемник через входные окна, расположенные в передней стенке колодца, и забирается насосами через всасывающие трубы.

Обычно в речных водоприемниках осуществляется предварительная грубая механическая очистка воды. В этих целях входные окна снабжаются решетками, предотвращающими занесение внутрь водоприемника относительно крупных предметов. Решетки обычно выполняют из металлических вертикальных стержней круглого или прямоугольного сечения. Для возможности очистки решетки следует делать съемными.

Кроме того, на пути от входных окон к всасывающим трубам вода проходит через сетки, установленные в перегородке, разделяющей водоприемный колодец на два отделения: переднее (приемное) и заднее (всасывающее). На сетках задерживается значительная часть загрязнений, содержащихся в воде: планктон, водоросли, мелкий сор и т. д. Вода, прошедшая через сетки, забирается насосами через всасывающие трубы.

В целях обеспечения большей надежности и улучшения условий эксплуатации сооружения следует, как правило, устанавливать насосы под заливом, т. е. ниже минимального расчетного уровня воды в реке. Всасывающие трубы для защиты от повреждений и для облегчения их осмотра и ремонта иногда располагают в специальной галерее.

При благоприятных геологических, топографических и гидрологических условиях целесообразно устройство совмещенных водоприемников. Здание станции может примыкать к водоприемному колодцу (уменьшается общий объем сооружения, но применение ее возможно лишь при наличии достаточно плотных грунтов) или может быть конструктивно полностью объединено с водоприемником (приемлемо при любых грунтах, но вызывает увеличение объема сооружения).

Применение вертикальных центробежных насосов позволяет уменьшить объем сооружения. Основой для гидравлического расчета водоприемника является заданная расчетная производительность сооружения. Общее расчетное количество забираемой воды в свою очередь влияет на выбор типа, оборудования и конструкции водоприемника. Независимо от типа водоприемника его проектирование производится в тесной увязке с проектированием насосной станции и подбором насосного оборудования. Это позволяет наиболее рационально выбрать число насосных агрегатов и установить число секций водоприемника.

При этом для обеспечения необходимой прочности сооружения должны быть учтены конструктивные соображения в отношении расстояний между входными окнами. Размеры отделений водоприемника в продольном направлении определяются в основном по конструктивным и эксплуатационным соображениям. Они должны обеспечить возможность размещения в водоприемнике сеток, затворов, лестниц, трубопроводов и другого оборудования, а также возможность проведения операций по осмотру и ремонту оборудования. Соотношение всех размеров водоприемника в плане должно обеспечить по возможности плавное движение потока воды от входных окон к сеткам и от сеток к всасывающим трубам без излишних завихрений или застойных мест.

 

4.Рыбозащита водозаборных сооружений Водохозяйственные и рыбопромысловые цели взаимосвязаны и рассматриваются в двух аспектах: техническом — предотвращение попадания рыбы (в основном взрослых особей) в водоприемные устройства, способного создать помехи в работе водозабора и очистных сооружений; экологическом — предотвращение попадания рыбы (главным образом молоди) в водоприемные устройства, способного нанести ущерб рыбному хозяйству.

В водоприемниках на водоемах рыбохозяйственного значения должны быть предусмотрены все необходимые мероприятия и устройства, препятствующие занесению (попаданию) в них рыбы. Характер рыбоохранных мероприятий зависит от особенностей природных источников воды и базируется на специфике жизни и поведения обитающих там рыб. В качестве рыбоохранных заградительных устройств в водоприемных сооружениях используются плоские сетки (с размерами ячеек, соответствующими крупности рыбы), сетчатые барабаны (сетки цилиндрической формы, перекрывающие входные окна водоприемника), сетки с рыбоотводами — устройствами, позволяющими отводить рыбу, задержанную сеткой, обратно в водоем; отбойные козырьки; запани, располагаемые в водоеме и отводящие рыбу от места забора воды в водоприемник. Расчетные скорости движения воды через все виды заградительных устройств устанавливаются исходя из соображений рыбоохраны.

Кроме перечисленных механических устройств используются также (в дополнение к ним или самостоятельно) гидравлические заградители в виде струй воды, пневматические завесы из пузырьков воздуха, а также электрические, световые или звуковые заградительные поля. Специфические требования по рыбозащитным мероприятиям при устройстве водопроводных водоприемных сооружений излагаются в «Положении по проектированию рыбозащитных устройств водозаборных сооружений» Министерства рыбного хозяйства СССР и включены в проект СНиП П-Г.З.

5.Водозаборное сооружение руслового типа устраивают при сравнительно пологих берегах, слабых грунтах и малых глубинах воды в реке. В этих условиях требуемые для забора воды глубины в реке находятся на относительно большом расстоянии от берега. Кроме того, при пологом береге сезонные колебания уровня воды в реке вызывают значительное перемещение уреза воды (т. е. затопление берега). А поскольку насосная станция, как правило, должна быть расположена вне зоны затопления, длина труб от точки приема воды до насосной станции получается обычно весьма большой.

Устройство длинных всасывающих линий экономически нецелесообразно и не обеспечивает надежной эксплуатации водоприемника. В связи с этим в водоприемниках руслового типа всасывающие линии заменены (на большой части их длины) самотечными, по которым осуществляется своеобразный глубокий ввод воды в берег с подводом ее возможно ближе к насосной станции.

Водозабор состоит из оголовка, который служит для закрепления концов самотечных линий и приема воды из источника, расположенного на дне русла реки, самотечных линий к заглубленному береговому колодцу, конструкция и оборудование которого несколько отличаются от обычного водоприемника берегового типа, поскольку вода из источника поступает в него не через входные окна, а по самотечным трубам. Так же как и водоприемник берегового типа береговой колодец обычно состоит из приемного и всасывающего отделений и снабжен сетками для грубой механической очистки воды.

Береговой колодец может быть устроен раздельным или совмещен с насосной станцией. При определенных условиях (профиль берега, амплитуда колебаний уровня воды) устраивают комбинированный водоприемник, где забор воды при высоком стоянии уровня производится через входные окна в передней стенке берегового колодца, как и в обычном водоприемнике берегового типа. При значительных колебаниях уровня воды водоприемники руслового типа иногда устраивают с двумя ярусами самотечных труб для возможности приема воды с наименьшим количеством взвеси. Самотечные линии (не менее двух) устраивают из стальных, железобетонных труб, а также в виде железобетонных галерей и др. Скорость движения воды в самотечных линиях во избежание их засорения следует принимать не менее 0,7…0,9 м/с.

 

6.Виды стратификации в потоках. Определения положения кривой поверхности раздела у водоприемных сооружений Плотностная стратификация - изменение плотности воды по глубине водотока или водоема. Она может возникнуть за счет перепада температур или солености воды между поверхностным и придонным слоями, а также за счет поступления масс воды с повышенным содержанием наносов. Двухслойная температурная стратификация - расслоение воды на два слоя с разностью температур между ними.

В озерах и прудах умеренных широт термический режим определяется хорошо известным физическим явлением — вода обладает максимальной плотностью при 4°С. Вода в них четко делится на три слоя: верхний — эпилимнион, температура которого испытывает резкие сезонные колебания; переходный, слой температурного скачка, —металимнион, где отмечается резкий перепад температур; глубоководный (придонный) — гиполимнион доходящий до самого дна, где температура в течение года изменяется незначительно.

Летом наиболее теплые слои воды располагаются у поверхности, а холодные — у дна. Данный вид послойного распределения температур в водоеме носит название прямой стратификации. Зимой, с понижением температуры, происходит обратная стратификация. Поверхностный слой воды имеет температуру близкую к 0°С. На дне температура около 4°С, что соответствует максимальной ее плотности. Таким образом, с глубиной температура повышается. Это явление называют температурной дихотомией. Наблюдается в большинстве наших озер летом и зимой. В результате нарушается вертикальная циркуляция, образуется плотностная стратификация воды, наступает период временного застоя — стагнация.

С дальнейшим повышением температуры верхние слои воды становятся все менее плотными и уже не опускаются — наступает летняя стагнация. Осенью поверхностные воды снова охлаждаются до 4°С и опускаются на дно, вызывая вторичное в году перемешивание масс с выравниванием температуры, т. е. наступлением осенней гомотермии. Критическое положение поверхности раздела - предельное положение поверхности раздела, при котором в водоприемник не забирается вода из верхнего слоя. Селективный водоотбор - послойный забор воды из источника за счет разности ее плотности в придонном и поверхностном слоях.