Эксплуатация водозаборных сооружений

В решении вопроса о надежности снабжении водой системы водоснабжения большое значение имеют правильно проведенные наблюдения за уровнями воды в поверх­ностном источнике за многие годы, колебанием уровня по периодам года, прохождением паводков, ледоставом, шуголедовой обстановкой, ледоходами, изменением берегов, наносами, состоянием санитарии в зонах санитарной охраны, физико-химическим, бактериологическим и биологическим качеством воды.

Уровень воды в водоеме контролируют при помощи водомерной рейки, установленной на водозаборе. Контрольные отметки заносятся в журнал. Абсолютная отметка рейки должна быть привязана к ближайшему реперу. Если в створе водозабора обнаруживается изменение отметок дна (при проведении нивелирования) или резкой переработки берегов, необходимо срочно установить причины этих явлений. Для этого не реже одного раза в год нивелируют дно водоема на участке 100 - 150 м и выше и ниже водозабора поперечниками через 10-20 м.

Мелкие реки, имеющие перекаты, должны находиться под контролем не только в районе водозабора, но и на расстоянии 2-3 км выше его, так как в зимнее время может промерзнуть русло и нельзя будет получить расчетное количество воды, забираемое водозабором. Для этого пробивают лунки и определяют глубину промерзания. Зимой перекаты и места обмеления приходится искусственно утеплить, а летом производить руслоуглубительные работы. Аналогичные мероприятия проводятся на мелких озерах прудах, если глубина не менее 1 м.

Движение льда контролируется с самого начала ледостава и до конца ледохода, особенно в районе водозабора. Результаты фиксируются в эксплуатационном журнале. Особенно важно обнаружить момент образования шуги и контролировать уровень воды в  колодце, а также работу противошугоносных устройств.

Для предотвращения цветения и зарастания озер в водохранилище в летнее время применяются механические и химические способы борьбы. Первый способ применяется путём скашивания или скашивания и очистки водоема от растений. Для борьбы вторым способом используется медный купорос, хлор и др. Оба способа должны быть согласованы с органами санитарного надзора, охраны и использовании природных использований.

Физико-химические и бактериологические пробы воды поверхностных источников воды берутся ежемесячно.

Контроль качества воды в источнике, отбор проб, их хранение и транспортировки осуществляются по требованию действующих ГОСТов. Места отбора проб согласуются с местными органами Государственного санитарного надзора и регулирования пользования и охраны вод.

Для окончательного приема водозаборных сооружений в эксплуатацию необходимо оформить следующие документы: генеральный план площадки водозаборных сооружений; оперативную технологическую схему коммуникаций, агрегатов и переключений; схемы автоматизации и телемеханизации; паспорта на водозаборные сооружения; установленное оборудование; журнал учета забираемой из источника воды; журнал контроля и учета сооружений и оборудования.

В процессе эксплуатации в паспорта вносятся все изменения, связанные с заменой и модернизацией оборудования, переналадкой КИП и автоматики.

При пуске водозаборных сооружений необходимо проверить высотные отметки расположения и размеров водоприемных отверстий, так как несоответствие проектному расположению отверстий или их уменьшение может резко снизить производительность всего водозабора, замерзание в зимнее время и при ледоставе. Низ водоприемных окон должен быть на 0,5 м выше дна реки и не менее чем на 0,2 м ниже нижней кромки льда при ледоставе. Самый низкий расчетный уровень воды в реке должен закрывать верх окна не менее чем на 0,3 м.

Важное значение имеют величины входных скоростей и их направление. При этом обязательно учитываются рыбозащитные мероприятия, сложность работы водозабора (легкие, средние и тяжелые), затопленность водоприемника и др. В зависимости oт этого скорость втекания воды в водоприемные окна может изменяться в пределах 0,1-0,25 м/с. (с учетом мероприятий по рыбозащите) и до 0,6 м/с без учета требования рыбозащиты.

Следует также проверить возможность движения решеток по направляющей для их подъема и очистки на балконе водоприемного колодца. При этом должны быть использованы специальные грузоподъемные устройства. При шугоносности осуществляется еще и проверка работы элетро- и пароводяного обогрева решеток.

Аналогичной проверке подвергаются плоские (подъемные) и вращающиеся (ленточнык) сетки, которые устанавливаются между приемным и всасывающим отделением водоприемного колодца. Плоские сетки должны свободно двигаться в направляющих (швеллерах) и подниматься в служебный павильон для промывки и замены на другие. Ленточные же сетки должны свободно проходить своими шарнирно соединенными металлическими соединениями в направляющих пазах барабанного устройства. Скорость их перемещения в пазах должна находиться в пределах 0,03-0,1 м/с. Провер­ке следует подвергнуть промывную систему, состоящую из трубок с отверстиями в диаметре 6 мм. Расход промывной воды на одну секцию должен быть в пределах 5 - 15 л/с, давление - не ниже 0,4 МПа. Отвод загрязненной воды и примесей должен быть обес­печен в промышленную канализацию. Если промышленная канализация отсутствует, то сброс воды и осадка следует производить ниже водозабора по течению реки, но с таким расчетом, чтобы не было возврата загрязнений в район водозабора. В сооружениях про­веряется также возможность свободного доступа в запорной и регулировочной армату­ре, подъемным механизмам, контрольно-измерительным приборам и автоматике. Проверяются также правильность прокладки всасывающих и самотечных линий (их должно быть не менее двух), диаметр, скорость движения воды (для самотечных 0,7-0,5 м/с; для всасывающих 1,2-2,0 м/с). При этом самотечные трубопроводы проверяются на незаиляемость при принятой скорости движения воды, при этом диаметре, характеристиках взвеси, содержащихся в воде, и др.

Для предотвращения заиливания обязательным условием служит устройство для обратной промывки самотечных трубопроводов при помощи ответвлений напорных водоводов. Скорость промывки должна быть не менее 2-2,4 м/с. Для крупных водоводов (диаметр более 900 мм) устраивается прямая промывка или очистка механическим спо­собом при помощи водолазов.

Сифонные водоводы проверяют на правильность устройства подъема в сторону берегового колодца. Для этого во всасывающие отверстия сифонного водопровода подают сжатый воздух. Кроме того, сифонные водоводы проверяются на выполнение зарядки (вакуум-насосами или вакуум-котлом), а также на возможность удаления воздуха и процессе эксплуатации.

Водоизмерительное оборудование проверяется и опробывается в присутствии пред­ставителя ведомственной службы метрологии, о чем делается запись в акте Государст­венной приемочной комиссии. '

Если водозабор имеет ковш, то, кроме перечисленных мероприятий по проверке ра­боты, следует определить скорость движения воды. Она не должна превышать 0,05- 0,15 м/с на расчетный период. Комиссия также проверяет угол между осью реки и образующей ковша, так как это влияет на режим водообмена в сооружении. Величина угла должна быть не менее 90°.

Перед пуском в эксплуатацию водозаборные сооружения (береговой колодец, трубопроводы и др.) дезинфицируются хлорной водой, для этот могут быть использованы хлораторные на автомобильном шасси.

Проверке подлежат также рыбозащитные устройства. Так, механические рыбозаградители (сетки, жалюзи, плетни, решетки, фильтры из каменных набросок, растительные фильтры и др.) должны быть проверены и находиться в рабочем состоянии. Гидравлические и физиологические заградители (струеотбойные и струенаправляющие устройства, электрические, световые, звуковые поля, пузырьковые завесы) испытывают в присутствии комиссии с записью в соответствующем акте.

Обслуживающий персонал на водоразборных сооружениях должен пройти обучение по специальной программе со сдачей экзамена в конце обучения и получением до пуска к самостоятельной работе. После подписания акта Государственной комиссией сооружения считаются принятыми и выводятся на режим нормальной эксплуатации Техническая эксплуатация водозаборов и источников водоснабжения должна обеспечить забор нужного количества исходной воды нормативного качества. Для обслуживания водозаборных сооружений и насосных станций первого подъема назначаются машинисты и операторы на решетки. Необходимое количество обслуживающего персонала назначается в зависимости от производительности сооружений. При полностью или частично автоматизированных насосных станциях и водозаборных сооружениях количество обслуживающего персонала определяется администрацией водопровода.

Обслуживание водозаборных сооружений персонал обязан начать с рыбозащитных устройств (механических, гидравлических, физиологических и др.). Следующее устройство - это сорозадерживающие решетки на водоприемных окнах; при этом, если река несет много плавающих предметов (мусор, деревья, корни, камыш и др.), то необходимо перед решетками обязательно устраивать плавающие заграждения (запани).

Если в зимних условиях возникает опасность обледенения, то стержни решетки покрывают жидким стеклом, резиной, деревом, эбонитом или другим гидрофобным материалом. Более надежным является прогрев решеток электротоком. В этом случае peшетка становиться реостатом. Мощность ее, кВт, определяется по формуле

N=αF(t₁-t₂)/860

где α - коэффициент теплопередачи, оп­ределяемый по графику; F - площадь поверхности стержня ре­шетки м²; t₁ - температура поверхностей стержней решетки, необходимая для пре­дотвращения примерзания шуги к метал­лу (+0,05 °С), t₂ - температура речной во­ды во время шугохода, °С; 860 - тепловой эквивалент электрической энергии.

Решетки следует присоединять к по­дающим шинам группами - это увеличи­вает их сопротивление. В каждой группе они соединяются последовательно, что в свою очередь, увеличивает надежность эксплуатации и технику безопасности, так как рабочее напряжение постоянного тока допускается принимать до 150 В.

График зависимости коэффициента теплопередачи от скорости движения воды сквозь решетку

Решетки, выполненные из стальных труб, можно обогревать паром, подаваемым из котельной (при ее сравнительно близком расположении от

водоприемника). Расход пара, кг, может достигать 0,2 кг на 1 м³ засасываемой воды и определятся по формуле

G=Q1000t_п/c ,

Q - количество воды, проходящей через решетки, м³/ч; t_n- подогрев решетки (0,015-0,04 °С); С - теплоемкость 1 кг пара (~ 650 ккал/кг ~ 2700 к-Дж).

Пройдя решетки, вода попадает на сетки (плоские, съемные, вращающиеся) с ячей­ками от 2x2 до 5x5 мм. Материал сеток различный (оцинкованная или нержавеющая сталь, латунь, капрон). Любая сетка требует периодической или непрерывной промывки, которую следует производить специальными промывными устройствами.

Если в воде начинается массовое развитие фито- и зоопланктона, применяют фильтры с размерами ячеек 40x40 мкм, они также хорошо задерживают сине-зеленые водоросли, имеющие сравнительно большие размеры.

Переключение или выключение водоприемного сооружения производится задвижками, дроссельными затворами, шиберами и щитами. Осадок из водоприемных секций удаляется гидроэлеваторами, грязевыми или фекальными насосами.

Пуск в эксплуатацию сооружений по искусственному пополнению запасов подземных вод требует тщательной проверки входных узлов и арматуры, откосов, планировки дна бассейнов. В наблюдательных и эксплутационных скважинах замеряют уровень воды, отбирают пробы на бактериологические и химические анализы. Первые 10-12 дней эксплуатации сооружение медленно заполняют водой (глубина поддерживается 20-30 см), а потом доводят до проектного уровня, а скорость фильтрации - до постоянной. Такой щадящий режим помогает равномерному образованию биологической плен­ки по всей фильтрационной поверхности сооружения, что, в свою очередь, способству­ет задерживанию 85-87% всех имеющихся в воде бактерий.

Скорость фильтрации определяется при помощи водомерной рейки, установленной на дне бассейна (отключая при этом подачу воды), более точные показатели можно получить при помощи водосчетчика, установленного на трубопроводе подачи воды, при этом уровень воды сохраняется постоянным. Когда скорость фильтрования уменьшается до предельно допустимой (по проекту), сооружение отключается на очистку. Опо­рожнение бассейна происходит самостоятельно (вода фильтруется через дно бассейна или откачивается насосом, просушку осадка, а затем его удаление производят в течение длительного времени - 12-15 суток. Лучше всего его удалять механическим способом (бульдозером).

При отрицательной температуре опорожнять инфильтрационные сооружении не рекомендуется.

Дли обеспечения нормальной работы водозаборных сооружений регулярно проводятся планово-предупредительные осмотры и ремонты (НПО и ППP) предусматривающие обнаружение повреждений, вызываемых естественным износом и старением оборудования и материалов. 

В свою очередь, текущий ремонт подразделяется на профилактический, планируемый заранее по объему и времени, и непредвиденный, надобность в котором появляется в процессе эксплуатации и выполнение которого необходимо провести в срочном порядке.

Капитальный ремонт предусматривает смену изношенных узлов, оборудования, деталей. При его проведении следует осуществлять модернизацию устаревшего оборудования для повышения производительности и долговечности эксплуатации.

Текущий ремонт осуществляют постоянные ремонтно-строительные бригады и работники ремонтных цехов предприятий под руководством начальников производственных цехов, а на крупных предприятиях - инженеров по надзору за строительством. Капитальный ремонт ведется двумя способами: подрядный - контроль осуществляет технадзор или главный инженер предприятия; хозяйственным - тогда контроль осуществляет главный инженер предприятия или начальник цеха. Принимает ремонт специальная комиссия с подписанием соответствующего акта.

Сроки ППО и ППР

При проведении любого вида ремонта водозаборных сооружений, а также оборудования для их обслуживания требуется соблюдение всех правил техники безопасности и умышленной санитарии. Так, конструкция водозаборных сооружений должна обеспечивать безопасность работ при осмотре и очистке водоприемных колодцев, решеток, оголовков, самотечных линий, сеток, галерей и др. Обязательно принимаются во внимание правила техники безопасности при проведении гидротехнических и водолазных работ.

При очистке решеток при скорости до 0,6 м/с и глубине подводящего канала не более 2 м персонал должен уметь плавать, а в более сложных условиях очистку могут вести только водолазы, при этом насосы должны быть выключены. Особое внимание уделяется  электропрогреву решеток от передвижных трансформаторов. Персонал должен изучить, правила техники безопасности при эксплуатации электрических установок.

Во время ледоходов и паводков на ряжевых перемычках и плотинах дежурные обеспечиваются спасательными поясами, крюками, шестами и другими приспособлениями. При работе по очистке водоприемных колодцев от осадка следует соблюдать привила техники безопасности, так же как и при работе в колодцах и коллекторах систем водоснабжения и водоотведения. Эти работы выполняются при обязательной остановке насосов и под наблюдением лица, ответственного за эксплуатацию водозаборных соору­жений.

Периодичность по капитальному ремонту водозаборных сооружений 

Вернуться к списку