Учебное пособие 1474

Z' = 319.3 - 0.15 = 319.15 м

min

в) Отметка оси насоса вычисляется по формуле:

где: Hminвс.отд. - минимальная высота воды во всасывающем отделении (прини - мается по предыдущим расчетам)

H всг - геометрическая высота всасывания, определяемая по формуле:

марке насоса ( H вакдоп = 6,3 м)

∑hвс - потери напора, определяемые, как сумма местных потерь на участ -

ках всасывающего водовода, в самом неблагоприятном варианте, тогда, в случае местных сопротивлений – воронка, колено, задвижка, тройник, колено, задвижка имеем:

Тогда

Zон = 319,15 + 4,28 = 323,43 м

7.Подбор насосных установок

Всоответствии с часовой производительностью водозабора

Qчас = 53000 = 2208,33 м3/ч

24

предусматривается насос марки Д 2500 – 17

61

Насос типа Д (НД)

с показателями:

8. Самотечные водоводы

Количество водовод ов должно быть не менее двух. Если самотечные линии прокладываются в осушенном котловане водозабора, их выполняют из железобетонных, чугунных асбестоцементных труб или в виде железобетонных галерей. В случае укладки самотечных водопроводов путем о пускания под воду применяют стальные трубы с весьма усиленной изоляцией.

Диаметр самотечных труб определяется по расходу при нормальном режиме работы водозабора и скорости движения воды в них, принимаемой по табл. 14[1]. Достаточность принятой величины скорости проверяется по двум условиям: незаиляемости самотечных труб и подвижности захватываемых в трубу влекомых наносов, определяемых по [4, формулы (1.2) и (1.3)].

62

Подобранный трубопровод должен пройти проверку на незаиляемость. Для этого необходимо, чтобы принятая расчетная скорость в самотечном трубопроводе Vн была не меньше критической скорости Vкр (формула 29, стр. 33 настоящего учебного пособия).

Условие выполняется.

По мере заиления самотечных трубопроводов их необходимо промывать.

Промывки бывают: с прямым и обратным током воды. Как правило, используется обратная промывка, когда в самотечный водовод вода подается из берегового сетчатого колодца. Рассчитать промывку водовода, значит определить время промывки, скорость промывки, количество воды, необходимое на промывку, напор, необходимый на промывку.

Расчетный расход воды для промывки самотечных водоводов определяется по требуемой величине скорости Vпр для размыва отложений в трубах на основании формулы В.П.Сироткина (формула 31, стр.34):

Vmin = (1.25 ¸1.5) ×Vн =1.5 ×1.2 =1.8 м/с;

Необходимая продолжительность промывки определяется по формуле 35,

стр.35:

где d = 0.8 м – диаметр самотечных водоводов;

63

l = 130 м – длина самотечных водоводов;

ρ0 = 300 мг/л = 0,3 кг/м3 – мутность воды в реке; принимаем по заданию к

КП;

ρ - приведенная мутность, определяемая из формулы 36, стр.35:

отсюда:

Таким образом:

Необходимый для промывки напор вычисляют по формуле 32, стр. 34:

где:

∑ξ = 0,5 + 0,8 + 0,1 = 1,4 (вход, расширение, решетка);

V (d = 800 мм) = 1,79 м/с – по табл. Шевелева [7]. g = 9.81 м/с2 .

64

Следовательно:

Объем воды на промывку:

W = Q ×T = 0.904 × 900.097 = 813,7 м3 – объем башни.

9. Русловые водоприемники

Проектирование водозаборов производится на основании данных гидравлических расчетов и правил конструирования их отдельных элементов.

Основным из элементов русловых водозаборных сооружений служит оголовок (водоприемное сооружение, выдвинутое непосредственно в русло реки или канала.

Оголовок служит не только для непосредственного приема воды из источника, но и для защиты и укрепления от повреждений самотечных (сифонных) или всасывающих линий.

По начальным условиям, принятым в КП, принимается деревянный ряжевый оголовок с боковым приемом воды.

Заглубленные водоприемники проектируются согласно стр. 38 учебного пособия.

Береговой колодец строится исходя из размеров предусмотренного оборудования (см. стр.22, 38). Размеры отделений (приемного и всасывающего) зависят от типа сеток (плоские, съемные пли вращающиеся), а также от способа подвода воды к вращающимся сеткам (с лобовым подводом, с внутренним, внешним или комбинированным подводом) [5].

Между приемным и всасывающим отделениями в перегородке устроены окна, в которых устанавливаются сетки. Верх окон должен быть затоплен под аварийный уровень на 0,2 м. Высота окна и сетки подбирается по данным расчетов [5, табл. 1,4]. Снизу ПОД окном в перегородке оставляется порог, высота которого принимается 0,5 - 1 м со стороны приемного отделения и 0,3 – О,5 м со стороны всасывающего. Дно во всасывающим отделении должно быть ниже, чем в приемном на 0,2 - 0,5 м для уменьшения поступления песка к всасывающим трубам.

Всасывающие трубы в береговых колодцах устраиваются в полном соответствии с нормативной литературой (см. стр.37).

Самотечные и сифонные водоводы

Расстояние между линиями водоводов - от 0,7 до 1,5 м. Водоводы заглубляются: под дно реки не менее, чем на 0,5 м на несудоходных реках и на 0,8 - 1,5 м - на судоходных для защиты от подмыва речным потоком, истирания

65

песком и повреждения якорями судов и плотов. Траншеи с уложенными водоводами, засыпаются грунтом, который сверху укрепляется каменной наброской.

Самотечные водоводы могут быть уложены как горизонтально, так и с прямым или обратным уклоном, в зависимости от глубины реки и от проектируемого способа, промывки (прямой или обратной). Водоводы не должны иметь резких поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Сифонные водоводы укладывают с подъемом i, равным i = 0,001 - 0,005, к высшей точке для сбора и удаления воздуха. Воздухосборник соединяют трубкой с суженным сечением трубы Вентури, смонтированной на нисходящей ветви, которая действует как насос и служит для постоянного автоматического отсоса воздуха из работающего сифона.

Количество всасывающих линий на насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов должно быть не менее двух. При включении одной линии, остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций 1 и 2 категории и 70% расчетного расхода для 3 категории.

Диаметр всасывающих линий определяется [7]. В курсовом проекте

вертикального участка всасывающего водовода.

10. Организация зон санитарной охраны

Проектирование зон санитарной охраны поверхностного источника водоснабжения и водозаборного сооружения производится в соответствии с [1, п.п. 10.1-10.11] и с п. 4. настоящего учебного пособия..

В источнике водоснабжения проходят мероприятия по его санитарной охране.

Санитарная охрана имеет следующие цели:

1.Предотвращение загрязнения, как открытых источников водоснабжения, так и подземных;

2.Обеспечение населения доброкачественной водой для хозяйственнопитьевых целей в достаточном количестве;

3.Установление условий и проведение мероприятий, при которых возможно использование водоемов для хозяйственно-питьевых целей.

66

Такая санитарная охрана обеспечивается путем организации зон санитарной охраны.

Проект зон санитарной охраны составляет неотъемлемую часть каждого проекта водоснабжения. Зоны санитарной охраны представляют собой специально выделенные территории, на которых устанавливается режим, исключающий возможность загрязнения, а также качественного ухудшения состава воды, как в самом источнике, так и в водопроводных сооружениях.

Зоны санитарной охраны устраиваются в 2 пояса:

1 пояс: пояс строгого режима: охватывает используемый водоем в месте забора воды из него и территорию расположения головных водопроводных сооружений (водозабор, НС, резервуары); 2 пояс: зона ограничения: включает водоем и бассейн его питания, а также

территории и акватории, которые могут оказать влияние на качество источника. Для крупных рек не представляется возможным включить в зону санитарной охраны весь водосборный бассейн, и границы зоны определяются расстоянием вверх по течению реки от мест водозабора достаточного для самоочищения реки от расположенных выше сбросов.

Границы 1 пояса зон санитарной охраны реки или канала лежат в пределах: вверх по течению реки не менее 200 м, вниз по течению реки не менее 100 м, по прилегающему берегу не менее 100 м от уреза воды при максимальном уровне, в противоположную сторону при ширине реки менее 100 м - вся акватория реки + 50 м противоположного берега от уреза воды при максимальном уровне.

При водозаборах ковшевого типа в границы 1-го пояса включается вся акватория ковша.

Граница 2-го пояса при заборе воды из рек и каналов устанавливается с учетом источников загрязнения водоема стойкими химическими веществами. Расстояние от водозабора до границы зон санитарной охраны вверх по течению определяется по формуле:

водоразделам.

Территорию 1-го пояса зон санитарной охраны ограждают, очищают от строительного мусора, оборудуют путями сообщения, проходными будками и озеленяют. На ограждениях устанавливаются охранное освещение.

Территория 1-го пояса охраняется круглосуточно.

Акваторию 1-го пояса ограждают бакенами, территория должна быть спланирована с организацией отвода поверхностного стока.

На территории 1-го пояса зон санитарной охраны запрещено: 1. Постоянное и временное проживание людей;

67

2.Использование территорий для хозяйственных целей (содержание скота, распашка под огороды);

3.Выпуск сточных вод;

4.Свалка мусора;

5.Купание;

6.Водопой и выгул скота;

7.Рыбная ловля;

8.Стирка белья.

9.Сооружение скважин, траншей, не связанных с эксплуатацией водопровода.

На территории 2-го пояса зон санитарной охраны все виды строительных работ должны согласовываться с органами СЭС.

На территории 2-го пояса запрещается применение в 300 метровой зоне от уреза воды ядохимикатов, органических и минеральных удобрений, авиахимическая обработка.

Надзор за зонами санитарной охраны осуществляют органы Государственного санитарного надзора.

Существует 3-й пояс санитарной охраны – зона наблюдений, в которой проводятся наблюдения за инфекционными заболеваниями с целью предотвращения попадания инфекции в водопровод.

11. Рыбозащита

При проектировании водозаборных сооружений на реках рыбохозяйственного назначения предусматривается мероприятия по рабозащите.

По способу задержания рыбы рыбозащитные устройства делят на:

·механические заграждения – механические препятствия на пути рыбы (сетки, жалюзи, решетки, плетни, различные фильтры);

·гидравлические заграждения – струенаправляющие устройства, уводящие рыбу от водозабора (запони, отбойные козырьки);

·физиологические заграждения – системы задержания и отпугивания рыбы (электрические, световые, звуковые, пневматические (в виде воздушных пузырьков)).

Наиболее часто на водозаборах, как на водотоках, так и на водоёмах, используются механические заграждения. Гидравлические заграждения используются в основном на водотоках с большими скоростями течения. Физиологические заграждения используются достаточно редко, хотя в последние годы все чаще.

Перед проектированием и выбором типа и формы рыбозащитного устройства должны быть определены:

·вид и примерный размер защищаемых рыб с указанием минимального размера, подлежащего защите;

·период прохода и миграции рыб;

·где в основном обитает рыба – в верхних или нижних слоях воды;

·сносящая скорость для молоди рыбы.

68

Приложение №3

Пример №2

Запроектировать водозаборное сооружение из реки по следующим исходным данным:

1.Расход Q, воды в реке, тыс. м3/сут: 150

2.Минимальный расход воды в реке, м3/с: 12

3.Максимальный расход воды в реке, м3/с: 470

4.Амплитуда колебания уровня воды в реке, м: 5,1

5.Глубина реки, м: 4,5

6.Характеристика берега: крутой

7.Длина самотечных линий, м: -

8.Мутность воды в реке, м/дм3: 350

9.Минимальная отметка воды, м: 418

10.Особые условия: шуга

Введение

Во введении, как правило, обозначают цели и задачи курсового проектирования по данной тематики и указывают на актуальность этого проекта в системе водоснабжения. А также показывают необходимость получения навыков проектирования водозаборных сооружений для получения качественного образования по выбранному направлению и профилю обучения.

1. Характеристика природных условий забора воды из поверхностных источников

Природные условия в месте водозабора из поверхностных источников по степени возможных затруднений в заборе воды подразделяются на легкие, средние, тяжелые и очень тяжелые (см.п.1.2. стр4).

2.Выбор места расположения

Вэтом разделе необходимо руководствоваться п. 1.3. настоящего учебного пособия (стр.5)

69

3.Проектирование береговых водозаборных сооружений

3.1. 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.

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

Характеристика природных условий забора воды (легкие, средние, тяжелые и очень тяжелые) устанавливается по наиболее тяжелому виду затруднений в работе водозабора.

Возможность забора необходимого количества воды из реки без устройства специальных сооружений проверяется 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 отбор 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 Qв / Qмин > 1,25 или наличия тяжелых природных условий необходимо применять дополнительные специальные сооружения (плотины, каналы, ковши и др.).

Qв =150 тыс.м3/сут=1,74 м3/с=1740 л/с Qв / Qмин =1,74/12=0,145

Вывод: устройство специальных сооружений не требуется.

3.2.Выбор типа и схемы водозабора

Для выбора типа водозабора по генплану и исходным данным необходимо начертить поперечный профиль дна и берега реки в створе водозабора (рис.1), нанести на него все расчетные уровни воды, ледостава и ледохода, указать толщину ледяного покрова и отметку площадки для строительства (см. п. 2.3.

стр.10).

Площадка для строительства берегового водоприемника или сетчатого колодца должна быть на 0,5-1,0 м выше отметки высшего уровня воды (ВУВ) в источнике при расчетной обеспеченности с учетом высоты волны.

70