Самотечные линии. Конструкции. Материалы труб.

В целях обеспечения бесперебойной подачи воды все основные элементы водоприемных сооружений, как правило, дублируются. Поэтому число самотечных линий, соединяющих оголовок с береговым колодцем (как и число их секций), должно быть не менее двух.

Диаметр труб самотечных линий определяется в зависимости от заданного расхода и принятого значения расчетной скорости.

При работе насосов уровень воды в приемном отделении берегового колодца опускается ниже уровня воды в реке на высоту, равную потерям напора, обусловленным гидравлическими сопротивлениями при движении воды по самотечным линиям. Потери напора зависят от скорости движения воды по самотечным линиям. Во избежание больших потерь напора, а следовательно, и излишне большого заглубления берегового колодца скорость движения по самотечным линиям не должна быть большой. Вместе с тем она не должна быть настолько малой, чтобы обусловливать обильное выпадение взвеси в трубах. Действующие строительные нормы рекомендуют принимать для самотечных линий водоприемников руслового типа расчетную скорость движения воды при нормальной работе сооружения (при отборе заданного расчетного расхода и включении всех линий) в пределах от 0,7 до 1,5 м/с.

Самотечные линии должны быть проверены на незаиляемость при принятой скорости движения воды, принятом диаметре труб и характеристиках взвеси, содержащейся в воде, забираемой из источника.

Самотечные линии следует по возможности укладывать без каких-либо поворотов в плане или в вертикальной плоскости. Они могут располагаться горизонтально, а также с прямым или обратным уклоном.

Укладка труб самотечной линии на всей длине по дну реки приводит к образованию донной полузапруды, вызывающей местное увеличение скоростей движения воды и создающей опасность подмыва основания оголовка. При необходимости прокладки труб по дну требуется особо тщательное устройство основания под ними и укрепление самих труб.

Несмотря на попытки создать режим работы самотечных труб, при котором исключалось бы их заиление, полностью предотвратить осаждение взвесей в этих трубах обычно не удается. В результате трубы постепенно заиляются и требуют периодической очистки. Наиболее часто применяемым способом очистки самотечных труб является промывка их обратным током воды. Для создания требуемой скорости промывки обычно приходится подавать в самотечную линию расходы, значительно превосходящие ее нормальную производительность. Это можно обеспечить работой нескольких насосов на одну линию или обратным пуском воды из напорного водовода, если бак, в который подается вода, расположен достаточно высоко.

Самотечные водоводы, как правило, следует принимать из стальных труб. Допускается применение пластмассовых и железобетонных труб. Стальные самотечные водоводы должны проверяться на всплывание и устраиваться с противокоррозионной оклеечной изоляцией, а при необходимости — и с катодной или протекторной защитой. При пересечении самотечными водоводами участков с вечномерзлыми грунтами должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие замерзание воды внутри водовода.

Самотечные и сифонные водоводы в пределах русла водотока должны защищаться снаружи от истираний донными наносами и от повреждений якорями путем заглубления водоводов под дно с учетом местных условий, но не менее чем на 0,5 м, или обсыпки грунтом с укреплением его от размыва.

3.Водозаборное сооружение берегового типа устраивают при сравнительно крутых берегах рек. Оно состоит из водоприемного берегового колодца и насосной станции.

Раздельный водоприемник берегового типа представляет собой колодец, обычно железобетонный, передняя стенка которого выходит непосредственно в русло реки. Вода поступает в водоприемник через входные окна, расположенные в передней стенке колодца, и забирается насосами через всасывающие трубы. Обычно в речных водоприемниках осуществляется предварительная грубая механическая очистка воды. В этих целях входные окна снабжаются решетками, предотвращающими занесение внутрь водоприемника относительно крупных предметов. Решетки обычно выполняют из металлических вертикальных стержней круглого или прямоугольного сечения. Для возможности очистки решетки следует делать съемными. Кроме того, на пути от входных окон к всасывающим трубам вода проходит через сетки, установленные в перегородке, разделяющей водоприемный колодец на два отделения: переднее (приемное) и заднее (всасывающее). На сетках задерживается значительная часть загрязнений, содержащихся в воде: планктон, водоросли, мелкий сор и т. д. Вода, прошедшая через сетки, забирается насосами через всасывающие трубы.

В целях обеспечения большей надежности и улучшения условий эксплуатации сооружения следует, как правило, устанавливать насосы под заливом, т. е. ниже минимального расчетного уровня воды в реке.

Всасывающие трубы для защиты от повреждений и для облегчения их осмотра и ремонта иногда располагают в специальной галерее.

При благоприятных геологических, топографических и гидрологических условиях целесообразно устройство совмещенных водоприемников. Здание станции может примыкать к водоприемному колодцу (уменьшается общий объем сооружения, но применение ее возможно лишь при наличии достаточно плотных грунтов) или может быть конструктивно полностью объединено с водоприемником (приемлемо при любых грунтах, но вызывает увеличение объема сооружения). Применение вертикальных центробежных насосов позволяет уменьшить объем сооружения.

Основой для гидравлического расчета водоприемника является заданная расчетная производительность сооружения. Общее расчетное количество забираемой воды в свою очередь влияет на выбор типа, оборудования и конструкции водоприемника.

Независимо от типа водоприемника его проектирование производится в тесной увязке с проектированием насосной станции и подбором насосного оборудования. Это позволяет наиболее рационально выбрать число насосных агрегатов и установить число секций водоприемника. По заданной производительности (полной и на одну секцию) и рекомендуемым скоростям могут быть путем гидравлического расчета определены размеры входных окон (Q=µ(a1*a2*Ω)*v, Ω определяется по расчетной скорости входа воды с учетом стеснения живого сечения потока решеткой (коэффициент а₁) и засорения решетки в процессе эксплуатации (коэффициент а₂)), площади сеток, величины потерь напора в решетках и сетках, а также диаметры всасывающих труб. Полученные в результате расчета размеры входных окон и сеток позволяют определить строительные размеры секций водоприемника по фронту. При этом для обеспечения необходимой прочности сооружения должны быть учтены конструктивные соображения в отношении расстояний между входными окнами. Размеры отделений водоприемника в продольном направлении определяются в основном по конструктивным и эксплуатационным соображениям. Они должны обеспечить возможность размещения в водоприемнике сеток, затворов, лестниц, трубопроводов и другого оборудования, а также возможность проведения операций по осмотру и ремонту оборудования.

Соотношение всех размеров водоприемника в плане должно обеспечить по возможности плавное движение потока воды от входных окон к сеткам и от сеток к всасывающим трубам без излишних завихрений или застойных мест.