Выбор места расположения и типа водозабора
При проектировании водозаборных сооружений необходимо установить категорию водозабора по степени обеспеченности подачи воды и выбрать основные и второстепенные сооружения. К основным относятся сооружения, при повреждении которых водозабор не обеспечит подачу расчетного расхода воды потребителям. Класс основных сооружений водозабора устанавливается в соответствии с его категорией. Класс второстепенных сооружений, повреждение которых не приведет к снижению подачи воды потребителям, принимается на категорию меньше.
Производительность водозаборных сооружений Qв определяется по максимальному суточному расходу воды в населенном пункте с учетом расхода воды на собственные нужды очистных сооружений водопровода и водозабора и оценивается следующим образом: малая при Qв< 1 м3/с, средняя при 1 <Qв<6 м3/с, большая при Qв> 6 м3/с.
Условия забора воды (легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые) устанавливаются по наиболее тяжелому виду затруднений в работе водозаборных сооружений в зависимости от устойчивости берегов и ложа источника, русловых и шуголедовых режимов, засоренности по показателям, приведенным в таблице.
Условия забора воды из поверхностных источников
|
Характеристика условий забора воды |
Условия забора воды |
|||
|
легкие |
средние |
тяжелые |
очень тяжелые |
|
|
Мутность (М), устойчивость берега и дна |
Мутность (М) не более 500 мг/л, устойчивое ложе водоема и водотока |
М < 1500 мг/л (среднее за паводок). Русло (побережье) и берега устойчивые с сезонными деформациями ±0,3 м. Вдольбереговое перемещение наносов не влияет на устойчивость подводного склона постоянной крутизны |
М < 5000 мг/л. Русло подвижное с переформированием берегов и дна, вызывающим изменение отметок дна до 1-2 м. Наличие переработки берега с вдольберего- вым перемещением наносов по склону переменной крутизны |
М > 5000 мг/л, русло неустойчииое, систематически и случайно изменяющее свою форму Интенсивная и значительная пероработка берега. Наличие или вероятность оползней. |
|
Шуга и лед |
Отсутствие внутриводно- го ледообразования. Ледостав умеренной (< 0,8 м) мощности, устойчивый |
Наличие внутриводного ледообразования, прекращающегося с установлением ледостава обычно без шугозаполнения русла и образования шугозажоров. Ледостав устойчивый мощностью <1,2 м, формирующийся с полыньями |
Неоднократно формирующийся ледяной покров с шугоходами и шугозаполнением русла при ледоставе до 60-70% сечения водотока. В отдельные годы с образованием шугозажоров в предледоставный период и ледяных заторов весной. Участки нижнего бьефа ГЭС в зоне неустойчивого ледового покрова. Нагон шугольда на берег с образованием навалов на берега, торосов и шугозаполнением прибрежной зоны |
Формирование ледяного покрова только при шугозажорах, вызывающих подпор; транзит шуги под ледяным покровом в течение большей части зимы. Возможность наледей и перемерзания русла. Ледоход с заторами и с большими навалами льда на берега. Тяжелые шуголедовые условия при наличии приливов |
|
Другие факторы |
Отсутствие в водоисточнике дрейсены, балянуса, мидий и т.п., водорослей, малое количество загрязнений, сора |
Наличие сора, водорослей, дрейсены, балянуса, мидий и загрязнений в количествах, вызывающих помехи в работе водозабора. Лесосплав молевой и плотами. Судоходство |
То же, но в количествах, затрудняющих работу водозабора и сооружений водопровода |
|
Возможность забора воды из водоисточника без специальных сооружений (плотины, ковша, водоподводящего канала и проч.) проверяется по величине относительного водоотбора, которая определяется отношением производительности водозабора Qв минимальному расчетному расходу воды в реке Qmin.
Выбор места устройства водозабора должен быть обоснован прогнозами качества воды в источнике, переформирования русла и побережья.
Кроме того, при выборе места водозабора рекомендуется учитывать следующие условия:
- место водозабора должно выбираться на устойчивом участке реки, обладающем достаточными расходами и глубиной, расположенном возможно ближе к объектам водоснабжения;
- у места водозабора должны быть спокойные и благоприятные топографические формы берега русла без крутых косогоров, заливаемых пойм, изрезанностей оврагами и т.п.;
- выбираемый участок русла не должен располагаться на перекате, иметь резких местных сужений, перепадов, быстрин, островов и кос;
- не допускается размещать водоприемники в пределах зон движения судов, плотов, в зоне отложения и движения донных наносов, в местах зимовья и нереста рыб, на участке возможного разрушения берега, скопления плавника и водорослей, а также возникновения шугозажоров и заторов.
Не рекомендуется размещать водозаборы на участках нижнего бьефа ГЭС, прилегающих к гидроузлу, в верховьях водохранилищ, а также на участках, расположенных ниже устьев притоков водотоков и в устьях подпертых водотоков. Водозаборы нельзя располагать в зоне затопления наземных сооружений паводковыми водами (за исключением крибов), в сейсмических и других районах, где возможны оползневые явления, в результате которых происходит разрушение сооружений. В этих случаях предусматри- наетея независимый дополнительный комплекс водозаборных сооружений. Водозабор необходимо размещать лишь в том месте, где имеется реальная возможность организации зоны санитарной охраны. Место забора воды для систем питьевого водоснабжения должно находиться выше по течейию реки от населенных пунктов, животноводческих ферм и комплексов, выше выпусков сточных вод, выше стоянок судов, барж. В общем случае водозаборные сооружения должны быть размещены выше мест возможного загрязнения водоисточника.
Для правильного выбора типа водозабора, используя исходные данные, строят продольный профиль дна и берега реки в створе водозабора, наносят на него все расчетные уровни воды, ледостава и ледохода, указывают толщину ледяного покрова и отметку площадки для строительства. Следует отметить, что такие профили для нескольких створов водозаборов содержатся обычно в материалах предварительных изысканий, предшествующих проектированию.
Выбор типа водозабора производится в зависимости от условий забора воды и категории водозабора по таблице. В зависимости от производительности водозабора, природных условий и на основании построенного профиля выбирается нужная схема водозабора.
Выбор типа водоприемных устройств
|
Водоприемные устройства |
Категория водозаборных сооружений (I, II, III) |
||||||||
|
Природные условия забора воды |
|||||||||
|
легкие |
средние |
тяжелые |
|||||||
|
схемы водозаборов |
|||||||||
|
а |
б |
в |
а |
б |
в |
а |
б |
0 |
|
|
Береговые, незатопляемые водоприемники с водоприемными отверстиями, всегда доступными для обслуживания с необходимыми ограждающими и вспомогательными сооружениями и устройствами |
I |
- |
- |
I |
- |
- |
II |
I |
I |
|
Затопленные водоприемники всех типов, удаленные от берега, практически недоступные в отдельные периоды года |
I |
- |
- |
II |
I |
- |
III |
II |
I |
|
Нестационарные водоприемные устройства: плавучие фуникулерные |
II III |
I II |
- - |
III - |
III - |
II - |
- - |
- - |
- - |
Примечание: Схемы водозаборов: схема «а» - в одном створе; схема «б» - то же, но при нескольких водоприемниках, снабженных средствами борьбы с шугой, наносами и другими затруднениями забора воды; схема «в» - в двух створах, удаленных на расстояние, исключающее возможность одновременного перерыва забора воды. 2. В водозаборных сооружениях I и II категорий надлежит предусматривать секционирование водоприемной части.
При выборе схемы водозабора одновременно по исходным данным подбирают тин насосов (горизонтальные или вертикальные) и решают вопрос устройства совмещенного или раздельного с насосной станцией водоприемного сооружения. Если принятый тип и схема водозабора не соответствуют необходимой степени надежности забора воды, то в проекте предусматриваются мероприятия для ее повышения.
Выбор схемы и компоновки водозаборного сооружения в тяжелых и очень тяжелых местных условиях следует принимать на основе предварительных исследований и изысканий на местности.
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, и в этом случае возникает необходимость устройства ковшей. Чаще всего ковши применяют при производительности водозабора более 2-3 м3/с.
