Учебное пособие 1474

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии приведены характеристики водозаборных сооружений из поверхностных источников.

Даны конструктивные элементы водозаборных сооружений, а также основные справочные и расчетные материалы для их проектирования.

Большое внимание уделено зонам санитарной охраны и укреплению берегов реки у места водозабора.

При эксплуатации водозаборов необходимо следить за:

--глубиной реки у места водозабора;

--величиной меженного и паводкового расходов реки у водоприемника;

--условиями транзита шуголедовых масс или донных наносов на участке водозабора;

--изменением форм речного русла;

--возможными потерями речного стока на образование наледей.

Пособие окажет существенную помощь студентам и практикующим специалистам в изучении и проектировании водозаборных сооружений из поверхностных источников.

51

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Свод правил СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84* С изменением № 2 /Минстрой России. - М.: 2015 - 135 с.

2.Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: В 3-х томах – Т.1. Системы водоснабжения. Водозаборные сооружения / Научно – методическое руководство и общая редакция докт. техн. наук проф. Журбы М. Г. Вологда – Москва: ВоГТУ, 2001. – 209 с.

3.mosaiikki.info›helsinki_ru.php?id=2011_05_vesi (открыто 09.11.2017).

4.Образовский А.С., Ереснов Н.В., Ереснов В.Н. Казанский М.А. Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников. –368 с. catalog.bitrix.nlb.by›Record/BY-NLB-rr20582840000

5.Справочник монтажника. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Под ред. Москвитина А.С. – М.: Издательство «Технология», 2008, – 430 с. prodalit.ru›tov/108497.html

6.Тугай А.М. Расчет и конструирование водозаборных узлов. https://search.rsl.ru/#ff=02.10.2017&s=fdatedesc, – 160 с. (открыто 08.11.2017).

7.Ф.А. Шевелев Таблицы для гидравлического расчета: Стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. Изд 5-е доп. / Ф. А. Шевелев – М.: Книга по Требованию, 2013. – 116 с.

8.Бахметьев А.В. Водозаборные сооружения из поверхностных источников [Текст]: методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “ Водоснабжение” для студентов специальности 270112 д/о и з/о / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т.; сост.: А.В.Бахметьев. – Воронеж, 2005. – 19 с.

9.Учебное пособие для студентов специальности 290800 - водоснабжение и водоотведение/А.М. Курганов, Е.Э. Вуглинская, А.А. Кириллов;

СПбГАСУ. - СПб., 2004. - 61 с.

10.Проектирование сооружений для забора поверхностных вод / Комплекс.

http://elib.ieek.timacad.ru/opac/index.php?url=/notices/index/IdNotice:13237/S ource:default. – 256 с. (открыто 08.11.2017).

11.Порядин А. Ф. Водозаборы в системах централизованного водоснабжения. – М.: НУМЦ Госкомэкологии России, 1999. – 337 с.

12.Ланина, Т. Д. Водозаборные сооружения поверхностных источников [Текст] : метод. указания для выполнения расчётно-графических и контрольных работ по дисциплине «Водоснабжение» для студентов по специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение» очной и заочной формы обучения / Т. Д. Ланина, Е. С. Селиванова. – Ухта :

УГТУ, 2013. – 47 с.

52

Приложение 1

Исходные данные по источнику водоснабжения

Приложение 2

Примеры курсового проектирования

Пример №1

Запроектировать водозаборное сооружение из реки по следующим исходным данным:

Производительность водозаборного сооружения: 53 000 м3/сут

Характеристика берега: пологий

Минимальный расход воды в реке: 4,8 м3/сут

Отметка минимального уровня воды в реке: 320 м

Глубина реки (при минимальном уровне воды в реке): 2,9 м

Амплитуда колебания: 9,5 м

Скорость течения воды в реке: 0,6 м/с

Мутность воды в реке: 300 мг/л

Длина самотечных линий: - 130 м

Особые условия (мероприятия по защите): рыбозащита

1. Введение

Для водоснабжения населенных мест и промпредприятий используются поверхностные и подземные источники. Забор воды из источника водоснабжения и подача ее на очистные сооружения или непосредственно в сеть потребителя осуществляется с помощью водозаборных сооружений, состоящих из водоприемных устройств и насосной станции.

Проектирование и строительство водозаборных сооружений является очень ответственным этапом в сооружении системы водоснабжения. От правильности принятых при этом решений зависит бесперебойность снабжения водой потребителей.

2. Классификация

Водозаборные сооружения могут различаться по следующим основным признакам:

1)по виду источника – речные , водохранилищные, озерные, канальные, морские;

54

2)по назначению – хозяйственно – питьевые и производственные;

3)по требуемой категории надежности подачи воды. Все категории надежности водозаборов (1,2,3) соответствуют категориям надежности

подачи воды, систем водоснабжения объектов и принимаются по (1, таб. 9 п. 4.4.). В КП принята 1 категория;

4)по производительности: малой - меньше 1 м3/с, средней – от 1 до 6 м3/с, большой – больше 6 м3/с);

5)по взаимному расположению водозаборных устройств и насосных станций – раздельные и совмещенные;

6)по месту расположения водоприемника – русловые и береговые;

7)по способу приема воды – открытый, поверхностный, глубинный,

донный;

8)по конструктивным особенностям водоприемника – трубчатый, ряжевый, бетонный и железобетонный, затопленный и незатопленный, с водоотводящим каналом или ковшом;

9)по подвижности – стационарные, плавучие или фуникулерные;

10)по длительности эксплуатации – постоянные и временные.

3. Выбор места расположения

Выбор места расположения водозаборных сооружений является весьма ответственной задачей и производится на основе тщательного изучения всех местных природных условий (гидрологических, геологических, топографических) и комплексного их учета.

Место расположения речного водозабора должно удовлетворять следующим основным условиям:

-иметь необходимые глубину и расход воды в реке;

-обеспечивать забор воды возможно более чистой, отвечающей предъявляемым требованиям;

-гарантировать бесперебойность работы водозабора;

-находиться на участке русла реки, который близко расположен к потребителю и устойчив к разрушению в течение многолетнего периода;

-обеспечивать для водозабора системы питьевого водоснабжения возможность организации зон санитарной охраны и находиться по течению реки выше выпуска сточных вод, стоянок судов, складов и т.п.;

-находиться вне зоны движения судов и плотов;

-иметь благоприятные геологические и топографические условия для строительства и эксплуатации водозабора, от которых зависят затопляемость участка в паводок, глубина заложения сооружений, способ производства работ и т. п.;

-обеспечивать возможность применения наиболее простого и дешевого способа забора воды из реки;

55

-соответствовать предполагаемому плану комплексного использования водоема, чтобы в последующем не потребовалось переустройство

водозабора и перенос его на другое место.

Водозаборные сооружения, как правило, располагаются у вогнутого берега, т.к. такие берега меньше подвержены наносам. Выбор места водозабора должен быть обоснован прогнозом качества воды в источнике, переформирования русла или побережья, изменения границы многолетнемерзлых грунтов, гидрометрического режима.

Место расположения водозабора должно быть согласовано с соответствующими организациями водного транспорта, рыбоохраны, водоохраны и санитарно-эпидемиологической службы.

4. Оценка условий водозабора

При проектировании водозабора в первую очередь оценивают величину его производительности (малая, средняя, большая) и устанавливают требуемые категорию надежности подачи воды и степень надежности забора воды. [1,

п.4.4, табл. 9,11].

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

Характеристика природных условий забора воды (легкие, средние, тяжелые очень тяжелые), устанавливается по наиболее тяжелому виду затруднений в работе водозабора, путем сравнения исходных с данными таб. 12 [1].

Возможность забора необходимого количества воды из реки без устройств специальных сооружений поверяется по величине относительного водоотбора, которая представляет собой отношение производительности водозабора Qв к минимальному расчетному расходу воды в реке Qмин, т.е. Qв / Qмин.

По практическим данным при Qв/ Qмин<0,25 не требуется устройство специальных сооружений, при 0,25< Qв/ Qмин < 0,75 надежный водоотбор возможен только из незашугованного открытого потока благоприятных форм и состояния русла.

При этом глубина реки должна быть достаточной. В случае отсутствии благоприятных условий для забора воды при Qв/ Qмин > 0,25 или наличия тяжелых природных условий необходимо применять дополнительные специальные сооружения (плотины, каналы, ковши и др.).

По данным КП:

сооружений, обеспечивая при этом надежный водоотбор.

56

5. Выбор типа и схемы водозабора

Для выбора типа водозабора по генплану и исходным данным чертится поперечный профиль (в масштабе 1:200) дна и берега реки в створе водозабора, на который наносятся все расчетные уровни воды.

В КП принимается проектируемое водозаборное сооружение – руслового типа.

d = 0,008 м

l = 130 м

6. Гидравлический расчет водозабора

Гидравлический расчет необходимо производить для двух условий работы водозабора:

1)нормальных, когда работают все секции;

2)аварийных или чрезвычайных, когда одна секция выключена на ремонт или очистку и весь расход воды проходит через другую секцию или через остальные (при нескольких секциях).

Гидравлические расчеты элементов водозабора, производится по второму условию.

6.1. Подбор решеток

Определение площади водоприемного отверстия (брутто) одной решетки Fр, м2, следует производить при одновременной работе всех секций водозабора (кроме резервных) по формуле 7 (стр. 14).

57

где: 1,25 – коэффициент, учитывающий загрязнение решетки в период эксплуа

–

тации; Kр- коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решетки (формула 8, стр.14).

где: a – расстояние между стержнями решетки: 50–100 мм (здесь 50мм), b– толщина стержня решетки: 6 –10 мм (здесь 10мм);

Qр– расчетный расход, м3/с, одной секции (формула 9, стр. 14).

втекания воды в водоприемные отверстия, м/с, зависит от условий забора

воды.

Для нормальных(легких) условий – 0,4 ÷ 0,6 м/с;

Для условий обледенения – 0,25 м/с;

Для рыбохозяйственных – 0,25 ÷ 0,4 м/с.

Кр = (а+b)/а = (50+10)/50 = 1,2 Qр = qв/n =0,614/2 = 0,307 м3/с

Fр = 1,25kрQр/Vвх= 1,25·1,2·0,307/0,25 = 1,84м2

Согласно полученной площади решеток выбирается их размер: 1250 Х 1500мм

6.2. Подбор сеток

Выбор типа сеток производится в соответствии с рекомендациями [1.п.5.105]. В КП принимаются плоские съемные сетки.

Площадь отверстия перекрывающегося сеткой определяется по формуле 7 (стр. 14).

Fс = 1,25kсQс/Vс , м2,

58

Для русловых водозаборов

hp = 5 - 10 см – потери напора в решетке.

∑hдн - общие потери напора по длине и местные (соответственно) в само -

течных или сифонных водоводах на участке от входа воды в водовод до

выхода в колодец, м.

Исходя из вышеизложенного

Zmax = 329.5 - 0.734 = 328.8 м

Zmin = 320 − 0.734 = 319.3 м

б) Во всасывающем отделении отметки уровней воды будут меньше, чем в приемном, на величину потерь напора в сетке hc, которая принимается равной

0,15 м.

min

Тогда

Z'max = 328.8 - 0.15 = 328.65 м

60