Споруди для забору поверхневих вод

« Лекції з дисципліни «Інженерні мережі та комунікації»

Найбільш широко в якості поверхневих джерел використовуються ріки. Для прийому поверхневих вод влаштовують водозабірні пристрої (водоприймачі). Водозабір влаштовується на стійкій до розмивання ділянці вододжерела з достатньою глибиною, по можливості, ближче до об’єкту, поза місць можливого утворення шуги та донного льоду, а на озерах і водосховищах – поза зонами прибою і припливу водоростей.

Русловий водозабір – при невеликій глибині вододжерела біля берегів і при пологому дні (рис. 6.7). Він складається з оголовка, зв’язаного з насосною станцією всмоктувальними трубами. Оголовок у вигляді раструба, в якому встановлюється решітка з металевих прутків для попередження попадання до нього різних предметів. Діаметр самоплинної труби розраховується з умови, що швидкість руху води до 1,5 м/с.

Рис. 6.7. Русловий водозабір роздільного типу: А – вид зверху; Б – вид збоку; 1 – оголовок; 2 – самотічна труба; 3 – береговий колодязь

ГВВ – горизонт верхніх вод

ГНВ – горизонт нижніх вод

При певних умовах (профіль берега, амплітуда коливань рівня води тощо) влаштовують комбінований водоприйомник (рис. 6.8), де забір води під час високого рівня стояння води здійснюється через вхідні вікна в передній стінці берегового колодязя, як в звичайному водоприймачеві берегового типу.

Береговий водозабір (рис. 6.9) влаштовують у випадку, коли вододжерело безпосередньо біля берега є досить глибоким. Вода до нього поступає через водоприймальні вікна, обладнані решітками і шиберами. На ріках з утворенням шуги і донного льоду передбачається обігрів решіток оголовків і водоприймальних вікон (додавання теплої води або електрообігрівання).

При сприятливих геологічних, топографічних та гідрологічних умовах доцільно влаштовування суміщених водоприймачів, які є дешевші і відповідно більш поширені.

Рис. 6.8. Комбінований водозабір: 1 – оголовок; 2 – самотічна труба; 3 – береговий колодязь; 4 – вхідне вікно в передній стінці берегового колодязя

Рис. 6.9. Береговий водозабір роздільного типу: 1 – береговий колодязь; 2 – вхідні вікна; 3 – приймальне відділення берегового колодязя; 4 – відділення для всмоктування; 5 – труба для всмоктування; 6 – насос

Рис. 6.10. Береговий водозабір суміщеного типу: А – із роботою насосів на всмоктування; Б – із роботою насосів під залив; В – із артезіанським трансмісійним насосом

При цьому водоприймачі можуть бути трьох типів:

• із роботою насосів на всмоктування (ненадійна робота – кавітація, зрив вакууму тощо) (рис. 6.10 А);

• із роботою насосів під залив (рис. 6.10 Б);

• із погружним артезіанським трансмісійним насосом, що дозволяє зменшити об’єм споруди (рис. 6.10 В).

Водоприймальний ківш – штучний басейн, через який вода з річки поступає до водозабірної споруди (ківшеві водозабори).

Рис. 6.11. Водоприймальний ківш: А – верховий вхід; Б – низовий вхід

Ковші можуть мати верховий, або низовий вхід (рис. 6.11). В деяких випадках влаштовують два входи в ківш – верховий та низовий.

Вода забирається з ковшів водоприймальними спорудами (переважно берегового типу), які розташовуються в кінці ковшів.

Використання ковшів доцільно на ріках, які мають високу каламутність, високу швидкість течії, а особливо льодову шугу, оскільки малі швидкості руху води в ковші (5…15 см/с) зумовлюють раннє утворення льодового покрову, що унеможливлює можливість переохолодження води у ковші та утворення глибинного льоду. Шуга, занесена в ківш спливає та змерзається з поверхневим льодом.

Таким чином, умови роботи водоприймача значно покращуються.

Інфільтраційний водозабір – для забору води з вододжерела, береги і дно якого мають добру водопроникністю (піщані, гравійні) (рис. 6.12). При цьому утворюється підрусловий потік. Для відбору води із під руслового потоку використовують інфільтраційні водозабори. Інфільтраційний водозабір – це шахтовий колодязь, який врізаний біля берегу в ґрунті і до якого вода поступає через водопроникну породу, при цьому проходячи фільтрацію.

Переваги інфільтраційних водозаборів:

• у воді практично повністю немає завислих частинок;

• фільтрація через ґрунт підвищує санітарні якості води;

• немає труднощів забору води з рік, які мають багато шуги;

• можна успішно забирати воду з рік, які мають малу глибину та нестійке русло.

Рис. 6.12. Інфільтраційний водозабір