Сооружения для забора воды

СОДЕРЖАНИЕ

1. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ 2

1.1. Классификация способов и сооружений для забора воды из поверхностных источников. 2

1.2. Выбор схемы и места расположения водозабора. 3

2. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ 5

2.1. Основные типы сооружений для забора подземных вод. 5

2.2. Горизонтальные водозаборы. 5

2.3. Трубчатые колодцы. 5

2.4. Шахтные колодцы. 7

2.5. Лучевой водосбор. 7

2.6. Каптажные водосборные сооружения. 7

ЛИТЕРАТУРА 11

1. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1. Классификация способов и сооружений для забора воды из поверхностных источников.

Водозаборные сооружения из поверхностных источников должны обеспечивать:

- получение расчетного расхода воды из водоисточника и подачу его потребителю;

- предохранять систему водоснабжения от проникания в нее сора, наносов, планктона, рыбы, льда и от биологических обрастаний.

Соблюдение всех этих требований учитывают при выборе типа и оборудования водозабора и места его расположения.

Все многообразие применяемых на практике сооружений для забора воды из поверхностных источников можно классифицировать по следующим признакам:

1. Назначению

- хозяйственно-питьевые, технические, ирригационные и пр.;

- месту расположения водоприемника - береговые, русловые, приплотинные и пр.;

2. Типу водоема:

- речные, озерные, водохранилищные и морские;

-требуемой категории надежности подачи воды - три категории в соответствии с указаниями СНиПа;

3. Производительности:

- малые (до 1 м /с), средние (1-6 м3/с), большие (свыше 6 м3/с);

4. Конструктивным и технологическим особенностям:

- совмещенные, раздельные, ковшевые, приплотинные и т.п.;

5. Длительности периода эксплуатации:

- постоянные и временные;

6. Степени стационарности:

- стационарные и нестационарные (плавучие, фуникулерные).

По степени трудности забора воды природные условия поверхностных источников водоснабжения, согласно СНиП, подразделяют на четыре группы. При этом учитываются мутность воды, неустойчивость берегов и дна, русловые и ледовые режимы, лесосплав, засоренность водоисточника, наличие водорослей, дрейсены, балянуса, мидий и пр.

В зависимости от сложности природных условий, типа водоприемника и доступности водоприемных отверстий для обслуживания водозаборы по степени надежности забора воды подразделяют на три категории:

I - водозабор, допускающий снижение получения воды в течение 3 суток на 30 % расчетного расхода. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на 10 мин.

II - водозабор, допускающий снижение получения расчетного расхода воды на 30 % в течение 10 суток. Перерыв в подаче воды или ее снижение ниже указанного предела допускается не более чем на 6 ч.

III - водозабор, допускающий снижение получения воды в течение до 15 суток на 30 % расчетного расхода. Перерыв в подаче воды или ее снижение ниже указанного предела допускается не более чем на 24 ч.

Береговые незатопленные водоприемники с водоприемными отверстиями, всегда доступными для обслуживания, с механизированной очисткой их сороудерживающих решеток относят к водоприемникам I степени надежности забора воды в средних природных условиях. Русловые затопленные водоприемники всех типов, удаленные от берега и недоступные в периоды половодья, шторма, ледохода, шуго-хода и т. п., относят к водоприемникам II степени надежности забора воды в средних природных условиях. Фуникулер и плавучие водоприемники всех видов для средних условий работы относят к водоприемникам III степени надежности забора воды.

1.2. Выбор схемы и места расположения водозабора.

Выбор схемы и места расположения водозабора обосновывается прогнозами качества воды в источнике, переформирования побережья и русла, гидротехнического режима.

При амплитуде колебания уровней воды в источнике более 6 м и при глубинах у берега, достаточных для нормального забора воды, следует применять береговые совмещенные водозаборы (рис. 1а). Для водозаборов средней производительности при малой высоте всасывания насосов возможно совмещение берегового колодца и насосной станции. Для водозаборов небольшой производительности, при достаточных глубинах у берега для нормального забора воды можно принимать водоприемники раздельного типа (рис. 1 б). При амплитуде колебания уровней воды в источнике до 6 м и при глубинах у берега, недостаточных для забора воды, водозаборы малой производительности рекомендуется принимать руслового типа (рис. 1в), при этом насосная станция может быть конструктивно объединена с береговым колодцем или расположена отдельно.

Рис. 1. Схемы речных водозаборов:

а - береговой совмещенный; б - береговой раздельный;

в - русловой; г - приплотинный.

2. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

2.1. Основные типы сооружений для забора подземных вод.

При выборе источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, прежде всего, рассматривают подземные воды, залегающие в горных породах верхнего слоя земной коры. Вначале изучают возможность использования межпластовых напорных вод, затем межпластовых безнапорных, далее трещинно-карстовых и грунтовых вод.

Для забора подземных вод, залегающих в различных породах и на разных глубинах, применяют следующие типы водозаборных устройств и сооружений: трубчатые и шахтные колодцы, горизонтальные водосборы, комбинированные водозаборы, лучевые водосборы, сооружения для каптажа родниковых вод. Тип водоприемного сооружения зависит от глубины залегания подземных вод, мощности и водообильности водоносного пласта, характера водовмещающей породы, наличия давления в пласте и т.п.

2.2. Горизонтальные водозаборы.

Горизонтальные водозаборы применяют при небольшой глубине залегания водоносного пласта (до 5 - 8 м) и малой его мощности. Они представляют собой дренажные трубы или галереи (рис. 4), размещаемые в пределах водоносного пласта на подстилающем водоупоре перпендикулярно направлению грунтового потока. Вокруг дренажных труб или галерей сооружают гравийные фильтры. Вода, фильтруемая из грунта в дренажные трубы или галереи, поступает по ним в . водосборный колодец (резервуар), откуда откачивается насосами. На водосборных линиях через каждые 25 - 50 м предусматривают смотровые колодцы.

2.3. Трубчатые колодцы.

Трубчатые колодцы сооружают бурением в грунте вертикальных цилиндрических выработок - скважин, стенки которых в большинстве пород необходимо укреплять обсадными трубами (стальными, асбестоцементными, полиэтиленовыми), образующими трубчатый колодец (рис. 36). Для приема воды из грунта колодец в пределах водоносного горизонта выполняют из перфорированных труб, снабженных специальным фильтром, не проницаемым для частиц породы.

Рис. 3. Приток грунтовых (а) и напорных (б) вод соответственно к шахтному (несовершенному) и трубчатому (совершенному) колодцам: 1 - водоприемные отверстия; 2 - ствол; 3 - оголовок; 4 - крышка; 5 - вентиляционная труба; 6 - отмостка; 7 - водоотводящая канава; 8 - глиняный замок; 9 - напорный трубопровод; 10 - насос; 11 - кривая депрессии; 12 -. приемный клапан; 13 - обратный фильтр; 14 - водоупор; 15 - шахта; 16 -обсадные трубы; 17 - водоподъемные трубы; 18 - водоупорная кровля; 19 - фильтр; 20 - отстойник.

Трубчатые колодцы применяют при глубоком залегании водоносных пластов и их значительной мощности. Отличительная особенность трубчатых колодцев - малый диаметр и большая длина цилиндрической части. Трубчатые колодцы могут быть использованы для получения подземных безнапорных и напорных вод. Колодец может быть доведен до подстилающего водоупорного пласта (совершенный колодец, рис. 36) или оканчиваться в толще водоносного пласта (несовершенный колодец). Для водоснабжения крупных объектов предусматривают несколько трубчатых колодцев, объединяемых в общую систему водосборных сооружений.

2.4. Шахтные колодцы.

Шахтные колодцы сооружают из бетона, железобетона, кирпича, бута и дерева для приема обычно безнапорных вод при относительно небольшой глубине их залегания (до 40 м). Обычно шахтные колодцы не доходят до водоупора (колодцы несовершенного типа) и получают воду через днище и отверстия в стенках (рис. За). Шахтные колодцы имеют значительную площадь поперечного сечения и небольшую вертикальную часть. На дне и в отверстиях стен шахтных колодцев размещают фильтры для предотвращения попадания в них частиц породы.

2.5. Лучевой водосбор.

Лучевой водосбор является сооружением инфильтрационного типа, используемым для забора подрусловых и подземных вод из водоносных пластов небольшой мощности, лежащих на глубине до 20 м. Вода отбирается перфорированными трубчатыми дренами, расположенными в пределах водоносных пород и присоединяемыми радиально к сборному шахтному колодцу (рис. 5).

2.6. Каптажные водосборные сооружения.

Каптажные водосборные сооружения устраивают двух типов: для каптажа восходящих родников водоприемные сооружения представляют собой шахты или резервуары, размещаемые над местом наиболее интенсивного выхода подземных вод (рис. 6а); для каптажа нисходящих родников сооружают приемные камеры, располагаемые в месте интенсивного выхода родниковой воды (рис. 6б). В стенке камеры, обращенной к фронту поступления подземных вод, предусматривают водоприемные окна.

Рис. 4. Схема горизонтального водосбора (а) и конструкции дрен из щебня (б) и бетонных труб (в, г):

I - смотровые колодцы; 2 - водосборный колодец: 3 - дренажные трубы; 4- насосная станция; 5 - насыпной грунт; 6 - глиняный экран; 7 - песок; 8 - гравий; 9 - щебень; 10 - труба с отверстиями для входа воды;

I1 - бетонная подушка.