Типы водозаборов и условия их применения

Устройство водозаборов определяется совокупностью факторов: потребным расходом воды и его соотношением с дебитом источника, типом источника (река, озеро, водохранилище, канал и др.), его гидрологическим и шуголедовым режимом, переформированием ложа и транспортированием наносов, условиями строительства в акватории и прибрежной части и т. д. В коммунальном хозяйственно-питьевом водоснабжении наиболее распространены речные водозаборы с русловыми и реже с береговыми водоприемниками различных типов. Практика эксплуатации показывает, что наиболее часто осложнения в работе водозаборов происходят из-за неполадок на водоприемных устройствах.

Известно более 30 типов затопленных водоприемных оголовков, применяемых, в зависимости от требуемой надежности водоснабжения, в различных природно-климатических условиях. На небольших реках, не используемых для лесосплава и судоходства, с относительно легкими природными условиями при малой производительности (0, 02 - 0, 2 м3/с) водозабора применяют простейшие раструбные оголовки на сваях, а при производительности до 0, 5 м3/с - трубчатые или тарельчатые незащищенные оголовки. На реках с небольшими глубинами и средними природными условиями применяют ряжевые оголовки с боковым приемом воды производительностью до 1 м3/с, а при тяжелых шуголедовых условиях - фильтрующие ряжевые оголовки.

На лесосплавных реках с легкими и средними природными условиями применяют железобетонные раструбные оголовки с боковым приемом воды при производительности водозаборов до 1 м3/с и железобетонные двухсекционные с вихревыми камерами при большей производительности (до 3 м3/с). Оголовок с трубчатой вихревой камерой применяют на реках с тяжелыми природными условиями для малой и средней производительности водозаборов.

Массивные бетонные и железобетонные оголовки, монолитные или сборные рекомендуются для судоходных и лесосплавных рек при больших скоростях течения и любой производительности. Фильтрующие (простые и комбинированные) оголовки применяют при малых глубинах потока, большом количестве донных и взвешенных насосов в чрезвычайно тяжелых шуголедовых условиях как при малой, так и при большой производительности водозаборов.В отдельных случаях - при особо тяжелых шуголедовых условиях и малых глубинах потока - невозможно обеспечить устойчивую работу водозаборов с русловыми водоприемниками даже при малой их производительности (> 0, 5 м3/с), и в этом случае возникает необходимость устройства ковшей. Чаще же всего ковши применяют при производительности > 2...3 м3/с.

На шугозажорных реках со значительными подъемами уровней в предледоставный период и при ледоставе, на реках с тяжелым весенним ледоходом применяют незатопляемые ковши, частично или полностью выдвинутые в русло. Если к тому же речным потоком транспортируются насосы (до 0, 75 кг/м3) и возможен подсос загрязненных вод, на таких ковшах делают затапливаемые при паводках шпоры. На реках, не допускающих стеснения русла в периоды паводков, а также при недостаточных глубинах в межень и возможных береговых шугозажорах применяют затапливаемые ковши частично или полностью выдвинутые в русло. А если, кроме того, необходимо поддержание у входа в ковш или на подходе к нему глубин, превышающих бытовые, рекомендуется: применять ковши с самопромывающимся входом. Заглубленные в берег ковши с углом отвода 135° применяют на реках с ограниченной интенсивностью шуголедовых явлений, русла которых сложены слабыми или мелкозернистыми грунтами. Ковши с верховым входом сейчас не рекомендуются.

Наиболее отработанной технологией строительства оголовков является погружение металлического кожуха с последующим заполнением его стенок бетоном. Сложности производства подводных работ не всегда позволяют установить оголовок в строгом соответствии с проектом. Тем не менее совершенно недопустима установка его выше расчетных отметок, с наклоном в ту или иную сторону, с разворотом к направлению потока и т. д. При грядовом перемещении наносов высота гряд может достигать 1...1, 5 м, следовательно, порог водоприемных окон по возможности должен быть высоким и исключать захват наносов, в любом случае он должен быть не менее 0, 5 м.

Уровень воды над водоприемником даже в самых неблагоприятных условиях должен исключать образование водоворотной воронки, через которую подсасывались бы воздух и плавник. В этой связи следует строго ограничивать высоту водоприемных окон и самого водоприемника. Но даже при самых ограниченных возможностях недопустимо заглубление верха окон менее 0, 3 м от поверхности воды и верха оголовка менее 0, 2 м от нижней плоскости льда. Снижение уровня в источнике с уменьшением этих параметров ниже допустимых значений на действующих водозаборах должно расцениваться как аварийная ситуация, требующая принятия неотложных мер.

Оголовки, масса которых может достигать 200 т, а габариты внушительных размеров (высота до 5 м, площадь основания до 75 м2), устанавливают на естественное скальное основание или, если русло сложено слабыми грунтами, на каменную подсыпку.При строительстве водоприемных оголовков и ковшей нередко возникает необходимость углубления дна реки и выполнения связанных с этим трудоемких работ, в особенности когда русло сложено скальными породами. Целесообразно в таких случаях использовать плавучие буровые установки (ПБУ) и скважинный метод взрывных работ. ПБУ представляет собой металлическое сборно-разборное сооружение, состоящее из платформы, двух понтонов и опорных колонн. На платформе смонтированы буровые станки, лебедки и вспомогательное оборудование. Применяют ПБУ при глубине воды в источнике-1, 8...8 м. Применение буровзрывного метода с использованием ПБУ позволяет, в сравнении с ранее применявшимся методом накладных зарядов, существенно сократить сроки строительства водозаборов и уменьшить вредное воздействие взрывов на фауну водоема.

Самотечные и сифонные трубопроводы водозаборов прокладывают, как правило, из стальных труб диаметром 250...1420 мм с толщиной стенки 12...14 мм. Длина таких трубопроводов составляет чаще всего 50...150 м, но иногда достигает 800 м и более. Укладывают их на глубину до 10 и даже до 25 м в береговой части и не менее 0, 5 м в русле.На многих действующих сейчас водозаборах самотечные линии уложены секционным способом с муфтовым соединением труб. В последние два десятилетия укладку их производят чаще всего способом свободного погружения (аналогично дюкерам), что существенно сократило сроки строительства и объем ручного труда водолазов. Трубопроводы эти в обязательном порядке должны быть присыпаны защитным слоем из камня толщиной не менее 0, 5 м вровень с поверхностью дна реки.

8. Мероприятия по снижению потерь воды:

8.1. Установка расходомеров учета воды на основных водоводах и микрорайонах города;

8.2. Установка приборов замера давления в диктующих точках города с регуляторами давления;

8.3. Автоматизация системы регулирования подачи воды в микрорайонах;

9. Мероприятия по доведению до требований СНиП 2.04.02-84 зоны санитарной охраны площадки нагорные резервуары;

10. Реконструкция сооружений по обеззараживанию питьевой воды; 4

10.1. Бактерицидных установок на горводонасосной станции;

11. Вывод из эксплуатации Уязы-Тамакского водозабора;

12. Строительство новых и реконструкция существующих основных водоводов и изношенных сетей водопровода:

12.1. Водовода Д=300 мм с дюкером через реку Ик от Мало-Бавлинского водозабора до площадки II-го подъема ГВНС;

12.2. Водоводов Д=500 мм от нулевого пикета до отм.232 м;

12.3. Водовода Д=500-600 мм от отм.232 до пос. Муллино;

12.4. Строительство новых водоводов и уличных сетей поселков города Спутник, Заитово, Прометей, Московка, Муллино, Туркменево;

12.5. Строительство новых и реконструкция существующих водоводов и сетей водопровода по улицам и микрорайонам города с применением поэлитиленовых труб;

12.6. Восстановление (и передача на баланс) изношенных сетей водопровода по городскому округу, в т.ч. от объектов МБУ «Управление здравоохранения», отдела образования, предприятий, учреждений банкротов, сетей частного сектора;

12.7. Строительство водоводов Д=500 мм от площадки II-го подъема Якшеевского водозабора до нагорных резервуаров;

13. Внедрение новых методов лабораторного анализа по усилению контроля за качеством питьевой воды;

14. Разработка генеральной схемы развития систем водоснабжения города Октябрьского;

15. Выполнение номенклатурных мероприятий по восстановлению сетей и сооружений водопровода.

Развитие системы водоотведения (исполнитель МУП «Октябрьский водоканал»):

1. Проектирование и вынос главной канализационной насосной станции из охранной зоны реки Ик;

2. Строительство сливной станции с коллектором по ул. Кооперативная;

3. Строительство напорных коллекторов 2Д=800 мм от ГКНС до биологических очистных сооружений;

4. Строительство блочных очистных сооружений производительностью до 60 тыс. м ³ /сутки;

5. Мероприятия по организации санитарно-защитной зоны биологических очистных сооружений (БОСК);

6. Модернизация аэрационной системы аэротенков-смесителей на БОСК;

7. Модернизация сооружений доочистки барабанных сеток и песчаных фильтров;

8. Модернизация рассеивающего выпуска в реку Ик на сбросном коллекторе от БОСК;

9. Строительство дюкера Д=-600 мм на напорном коллекторе через реку Ик;

10. Реконструкция напорного коллектора от КНС по ул. Кузнечная до ул. Фрунзе;

11. Мероприятия по увеличению производительности канализационных насосных станций на БОСК канализационных коллекторов и их очистки;

12. Внедрение новых методов лабораторного анализа по исследованию осадков сточных вод с компьютерной обработкой результатов;

13. Выполнение номенклатурных мероприятий по восстановлению сетей и сооружений водоотведения;
30 ноября 2012