Условия приема из горных рек. Конструкции водозаборных сооружений.

Горные реки широко используются для целей водоснабжения. Малая загрязненность воды в их верхнем течении сточными водами дает им значительные преимущества при использовании в качестве источников питьевого водоснабжения. Кроме того, прием воды из горных рек иногда позволяет подавать ее потребителям самотеком. В ряде случаев при этом осуществляется регулирование и аккумуляция стока этих рек.

В то же время особенности режима течения горных рек создают часто значительные трудности для забора из них воды. Большие продольные уклоны верхних участков горных рек обусловливают наличие в них больших скоростей течения и относительно малых глубин. Горные реки влекут большое количество донных (относительно крупных) наносов, а также взвешенных наносов. Реки эти довольно часто обладают большой шугоносностью. На некоторых из них в период ливней наблюдаются сели. В отдельные периоды горные потоки несут много плавника. Расход их подвержен большим и резким колебаниям (иногда даже в течение суток). В предгорных участках нередко наблюдается значительная изменчивость русла рек.

Перечисленные особенности привели к необходимости создания водоприемных сооружений, специально приспособленных к работе в указанных условиях.

В большинстве случаев водоприемные сооружения на горных реках должны обеспечивать бесперебойное получение воды в условиях малых глубин, большого количества относительно крупных наносов и значительной шугоносности. Вследствие этого водоприем из горных рек весьма часто сопровождается созданием искусственного подпора и специальных устройств, препятствующих вовлечению наносов в водоприемник, а также осаждению вовлеченных наносов.

К числу специфических для горных рек типов водоприемных сооружений следует отнести донные решетчатые водоприемники.

Пример устройства такого водоприемника, построенного на Кавказе. Русло реки перегорожено низкой бетонной глухой водосливной плотиной, образующей своеобразный водосливной порог. Между бычком и левобережным устоем в плотину врезана горизонтальная галерея, перекрытая решеткой. Вода, проходящая над этой галереей, поступает («проваливается») через решетку и отводится в водоприемную камеру, расположенную в левобережном устое. Конструкция водоприемной камеры предусматривает возможность ее промывки от задерживаемых в ней наносов. Водоприемная камера имеет обычно аварийные входные окна для забора воды на случай засорения или обмерзания решетки водоприемной галереи. Из приемной камеры вода по водоводам подается в первичные отстойники для осветления.

Конструкция такого водоприемника позволяет обеспечить прием воды при любых изменениях расхода и любых глубинах. Он может быть рекомендован для приема воды, содержащей относительно крупные наносы.

Этот тип водоприемника используют в широком диапазоне расходов (от 0,1 до 8 м³/с).

В целях предотвращения забивки решеток камнем, их устраивают из стали таврового сечения (ребром вниз).

Галерея имеет поперечное сечение в виде прямоугольника со скошенными углами. Ширину ее обычно принимают в пределах 1—2 м, начальную глубину — в зависимости от расчетного расхода. Дно галереи имеет продольный уклон i = 0,2—0,4. Средняя скорость в конечном сечении галереи достигает 2—2,5 м/с.

Рассмотренный тип водоприемного сооружения применяется в различных вариантах и видоизменениях. Иногда перед донным водоприемником для снижения количества поступающих в него наносов устраивают специальную наносоперехватывающую галерею, располагаемую параллельно водоприемной галерее. Наносоперехватывающие галереи имеют различные конструкции, обеспечивающие их промывку от задержанных наносов.

В некоторых сооружениях конструкция донного водоприемника предусматривает возможность одновременного приема речной и подрусловой воды.

Щелевые трубчатые оголовки

Щелевой водоприемник - самотечный, сифонный или всасывающий водовод, на начальном участке которого устраиваются щели. Водоприемники обычно имеют круглое или прямоугольное поперечное сечение. Они изготовляются из металла, железобетона или древесины.

В практике проектирования используют преимущественно две конструктивные схемы щелевых водоприемников: постоянного сечения с переменной высотой щели по длине и переменного сечения по длине с постоянной высотой щели.

Щелевые водоприемники переменного сечения по длине с постоянной высотой щели при открытом и закрытом торце подразделяют на:

прямоугольный водоприемник с постоянной высотой и переменной шириной;

прямоугольный водоприемник с переменной высотой и шириной;

водоприемник круглого сечения переменного по длине