Водозаборные сооружения

Водозаборные  сооружения

Реферат

по дисциплине «Муниципальное хозяйство»

 

                                                                                    

 

                                                                               Работа защищена

                                                                                         «___»___________2013г.

                                                                                Оценка:_________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самара 2012

Введение

 

Обеспечение населения  чистой, доброкачественной водой  имеет большое гигиеническое  значение, так как предохраняет людей  от различных эпидемиологических заболеваний, передаваемых через воду. Подача достаточного количества воды в населённое место  позволяет поднять общий уровень его благоустройства.

Сооружение, при  помощи которого осуществляется приём  воды из природных источников, называется водозаборным или водоприёмным. Для  удовлетворения потребностей современных  крупных городов в воде требуется  громадные ее количества.

Водозаборные  сооружения занимают особое место среди  всех сооружений систем водоснабжения. Ни одно из других водопроводных сооружений не испытывает на себе столь большого влияния особенностей используемых природных источников воды. Выполняя одну из ответственейших задач - бесперебойного обеспечения водой снабжаемого объекта, водозаборные сооружения должны одновременно в наибольшей степени учитывать особенности и свойства используемых природных источников воды.

Все виды водозаборных сооружений могут быть разделены на две группы в соответствии с видом используемых природных источников:

а) сооружения для  забора поверхностных вод;

б) сооружения для  забора подземных вод.

При возможности  использования для заданного  объекта как одного, так и другого  вида природных источников выбирают тот, который в большей степени обеспечивает бесперебойную подачу снабжаемому объекту требуемых ему количеств воды нужного качества при условии наименьшей затраты средств на строительство и эксплуатацию системы водоснабжения в целом.

Для систем хозяйственно-питьевого  назначения должны преимущественно  использоваться подземные источники  воды, как наиболее удовлетворяющие  санитарно-гигиеническим требованиям.

Поверхностными  источниками воды являются реки в  естественном и зарегулированном (водохранилища) состоянии, озера и относительно редко моря.

Правильный  выбор источника для проектируемой  системы водоснабжения заданного  объекта является весьма ответственной  задачей. Принятый источник должен обеспечить бесперебойную подачу снабжаемому объекту требуемых количеств воды не только на определенный расчетный срок эксплуатации проектируемой системы, но и на перспективу развития в соответствии с планом дальнейшего роста объекта и его потребностей в воде.

При выборе природного источника необходимо учитывать возможность наиболее экономичного решения всей системы водоснабжения в целом, т.е. с наименьшей затратой средств на забор воды из источника, ее транспортирование на территорию объекта и на требуемую очистку воды.

Водозаборные  сооружения из подземных источников

 

Выбор типа сооружения для приема подземных вод зависит  от глубины их залегания и мощности водоносного горизонта. Сооружения для приема подземных вод могут  быть подразделены на четыре вида: водозаборные скважины; шахтные колодцы; горизонтальные водозаборы; каптажные камеры.

Водозаборные  скважины (трубчатые колодцы) служат для приема безнапорных и напорных подземных вод, залегающих на глубине  более 10 м. Это наиболее распространенный вид водозаборных сооружений для  систем водоснабжения городов, сельских населенных пунктов и промышленных предприятий. Их устраивают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления скважины диаметр обсадных труб уменьшают. В результате скважина приобретает телескопическую форму. Зазоры между отдельными обсадными трубами за (тампонируют) цементным раствором. В скальных грунтах стенки скважин обсадными трубами не крепят. Над верхом скважины устраивают кирпичную, бетонную или железобетонную камеру. В нижней части скважины устанавливают фильтр.

Водозаборные  скважины размещают перпендикулярно  направлению потока подземных вод. Их количество зависит от требуемого расхода и мощности водоносного  горизонта. В зависимости от глубины  залегания динамического уровня воды, она либо сам изливается из скважин в сборные резервуары, либо (при глубоком залегании) ее выкачивают насосами.

 Шахтные  колодцы служат для приема  подземных вод, залегающих на  глубине не более 30 м.

Они представляют собой вертикальный проем в грунте, доходящий до водоносного слоя. Такие колодцы делают из бетона, железобетона, кирпича, бутового камня и дерева. Их, как правило, опускным способом. Наиболее часто для них используют бетонные кольца круглой формы в деревянные срубы квадратной формы в плане. В дне шахтных колодцев для приема волы устраивают обратные фильтры, т.е. насыпают песок, грашебень, увеличивая крупность зерен снизу вверх. Чтобы усилить поступление воды, в стенках колодцев делают отверстия, для чего используют бетонированные трубы, фильтры или зазоры кладки. С этой же целью донный фильтр увеличивают по площади или за счет его радиального расположения (лучевой водозабор).

Шахтные колодцы  располагают перпендикулярно направлению  потока грунтовых вод. При значительной потребности в воде устанавливают несколько колодцев, связанных сифонами со сборной емкостью из которой воду насосами перекачивают в очистные сооружения или к потребителю.

Горизонтальные  водозаборы устраивают для приема грунтовых  вод, залегающих на небольшой глубине (до 8 м) при малой мощности водоносного горизонта. Их выполняют в уровне залегания водоносного слоя из железобетонных, бетонных или керамических труб с круглыми или щелевыми отверстиям, для горизонтальных водозаборов целесообразно использовать трубы овоидального сечения, у которых больше площадь водоприемной поверхности. Для предотвращения засорения их обсыпают фильтрующей песчано-гравийной смесью. Чтобы исключить поступление в водозаборы загрязненных поверхностных вод, в уровне земли над ними устраивают глиняную подушку.

Простейшие горизонтальные водозаборы выполняют из коротких труб с зазорами в местах соединений, из кирпичной или бутовой кладки без раствора. Для их осмотра и очистки через каждые 50... 150 м по их длине устраивают смотровые колодцы.

Каптажные камеры используют для получения ключевой воды. Для сбора вод восходящих ключей устраивают каптажные камеры в виде шахтных колодцев, располагая их над местами выходов воды, а для приема вод нисходящих ключей выполняют каптажные камеры с забором воды через боковые стенки в виде горизонтальных водозаборов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Водозаборные  сооружения из поверхностных источников

 

При водозаборе из поверхностных источников особое внимание уделяется бесперебойному качественном водоснабжению населения  независимо от времени года. При этом особое значение приобретают правильный выбор места расположения водозаборных сооружений в плане и по глубине, тип и конструкция.

Место расположения водозаборного  сооружения в плане выбирают как  можно ближе к потребителю  в устойчивом, наименее загрязненном участке водоема, выше населенных пунктов промышленных предприятий и участков сброса сточных вод по течению рек. Также его устраивают вне очагов возможного образования шуги, ледяных заторов, вне областей интенсивного движения донных наносов и с учетом возможности организации зоны санитарной охраны. Водозаборное сооружение на реках устанавливают с учетом характера изменения русла с течением времена.

Глубинное положение места  забора воды на реке определяют из условия, что расстояние от низа ледяного покрова (в зимний период) до верха водозабора должно быть не менее 0,2...0,3 м. Порог между дном реки и его низом, необходимый для исключения попадания в водозаборное сооружение вместе с забираемой водой донных наносов, должен составлять не менее 0,7... 1 м.

В предледоставный период вода, переохлажденная до темпера  туры —0,02 ... —0,05 °С, кристаллизуется  на взвешенных частицах грунта, образуя  глубинный лед (шугу), переносимый  течением. Такие потоки часто создают  аварийные ситуации на водозаборных сооружениях, полностью закупоривая их приемные отверстия. Для защиты водозаборных сооружений от глубинного льда нужно принимать специальные меры.

 

Водозаборные сооружения на реках по конструкции подразделяют на следующие типы:

• береговые (раздельные или  совмещенные с насосной станцией)

• русловые (с самотечными  линиями);

• специальные (ковшовые, инфильтрационные, из горных рек, передвижные, плавучие и  др.).

Водозаборное сооружение берегового типа устраивают при сравнительно крутых берегах рек. Оно состоит  из водоприемного берегового колодца и насосной станции. По фронту водоприемный колодец разделяется на отдельные секции, число которых принимается равным двум или числу всасывающих линий. Каждая секция водоприемного колодца разделена перегородкой на две камеры: приемную и всасывающую. Верх водоприемного колодца должен располагаться выше самого высокого уровня воды не менее чем на 0,5 м. Над колодцем располагают сооружение с блоком управления оборудованием.

Водозаборное сооружение руслового тона устраивают при сравнительно пологих берегах, слабых грунтах и малых глубинах воды в реке. Водозабор состоит из оголовка. который служит для закрепления концов самотечных линий в приема воды из источника, расположенного на дне русла реки, самотечных линий к заглубленному береговому колодцу и насосной станции. Самотечные линии (не менее двух) устраивают из стальных, железобетонных, а также в виде железобетонных галерей и др. Скорость движения воды в самотечных линиях во избежание их засорения следует принимать не менее 0,7...0,9 м/с.

 Специальные водозаборы  применяют в особых случаях.  При образовании в реке глубинного  льда или при высокой мутности  воды целесообразно забирать  воду не непосредственно из  реки, а из искусственного залива, так называемого ковша, который  может быть вырыт в русле реки или вдаваться в ее берег. Размеры ковшей определяют из условия всплывания глубинного льда или выпадения взвесей. Проточная скорость в них принимается 0,2 ... 0,5 м/с. Конструкция сооружений для забора воды из ковшей аналогична конструкции обычных речных водозаборных сооружений.

Инфильтрационные водозаборные сооружения представляют собой скважины, шахтные колодцы или горизонтальные водозаборы, располагаемые вдоль  реки с песчаными или песчано-гравелистыми берегами. Их целесообразно применять  при необходимости получения хорошо осветленной воды и на реках с интенсивным образованием глубинного льда.

Для временных водопроводов устраивают передвижные или плавучие водозаборы. Передвижной водозабор  представляет собой насосную станцию  легкого типа, которая может передвигаться соответственно изменению уровня воды в реке по наклонному рельсовому пути, проложенному на берегу. При плавучих водозаборах насосные агрегаты размещаются на плавучих средствах: баржах, понтонах и т. п. Достоинствами таких сооружений являются независимость приема воды от колебания уровня воды в реке и возможность быстрого их устройства. Существенные недостатки — необходимость применения гибких соединений трубопроводов. Тяжелые условия эксплуатации зимой и в период паводков.

Для забора воды из водохранилищ можно использовать водозаборные сооружения двух типов: совмещенные с плотинами, водоспусками или водосбросами и отдельно стоящие.

Перед началом использования  водозаборная система должна быть подвергнута технической проверке. После испытания перед пуском в эксплуатацию водопроводные линии промывают водой с большой скоростью (не менее 1 м/с). Линии хозяйственно-питьевых водопроводов, кроме того, подвергают дезинфекции раствором, содержащим 40 мг активного хлора на 1 л воды. Хлорная вода должна находиться в трубопроводах одни сутки.

 

 

 

 

 

Зоны санитарной охраны

 

Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водозаборных сооружений устанавливают с целью обеспечения  их санитарно-эпидемиологической надежности. Организация и содержание зон санитарной охраны в нашей стране регламентируется «Положением о проектировании зон санитарной охраны централизованного водоснабжения и водных источников», утвержденным органами Государственного санитарного надзора. Требования «Положения» обязательны для всех организаций, проектирующих, строящих и реконструирующих системы водоснабжения, и для всех водопроводных предприятий.

Зона санитарной охраны поверхностного источника водоснабжения представляет собой специально выделенную территорию, охватывающую используемый водоем и частично бассейн его питания. На этой территории устанавливают режим, обеспечивающий надежную защиту источника водоснабжения от загрязнения и сохранение требуемых санитарных качеств воды. Границы зоны санитарной охраны и перечень мероприятий по санитарному оздоровлению территории зоны устанавливают проектом зоны санитарной охраны. Проект зоны санитарной охраны является неотъемлемой частью каждого проекта водоснабжения, без которого он не может быть утвержден. Составляют проект зоны санитарной охраны на базе тщательных изысканий на местности, прежде всего санитарных и гидрогеологических, позволяющих выяснить источники питания намеченного к использованию водоема и возможные источники их загрязнения. Проект зоны санитарной охраны согласовывается с органами Государственного санитарного надзора и утверждается теми же организациями, которые утверждают проект системы водоснабжения.