Порядок проектирования водозаборов
из поверхностных источников.
1. Производится анализ и уточнение исходных данных на проектирование.
В задании на проектирование должны быть представлены следующие сведения:
1) Количество жителей в населенном пункте или требуемая категория надежности подачи воды.
2) Полная производительность водозабора, м3/сут.
3) Гидрологические данные по реке:
- среднесуточный расход (95% обеспеченности) Q ср.сут , млн. м3/сут;
- минимальный расход (97% обеспеченности) Q мин, м3/с;
- средние (по вертикали) скорости движения воды в месте расположения водоприемных отверстий:
- минимальная v мин, м/с;
- максимальная v макс, м/с;
- отметки уровней:
а) низшего летнего (меженного) уровня воды (97% обеспеченности) – ЛНУВ;
б) низшего зимнего (ледостава) – ЗНУВ;
в) низшего уровня ледохода – НУЛ;
г) высшего уровня ледохода – ВУЛ;
д) высшего уровня воды (1 % обеспеченности) – ВУВ;
- высота волны Нв;
- толщина льда Нл;
- взвешенные вещества (наносы) в воде в период половодья (паводка):
а) максимальное количество ρ, кг/м3;
б) средневзвешенный диаметр частиц смываемых наносов d 1, м;
в) средневзвешенная гидравлическая крупность наносов w, м/с;
- наличие или отсутствие внутриводного льда (донный лед и шуга)) перед ледоставом;
- наличие или отсутствие в воде реки обрастателей (ракушек), водорослей, загрязнений и сора.
4) условия эксплуатации реки: лесосплав молевой или плотами, судоходство, рыбоводство.
5) план и профиль участка в створе водозабора;
6) грунты, слагающие дно и берег реки;
7) глубина промерзания грунта Нпр;
8) потребный напор насосов насосной станции первого подъема;
9) другие данные, характеризующие особенности забора воды из реки.
2. Производится оценка водозабора по величине его производительности (малая – менее 1 м3/с, средняя – 1 – 6 м3/с и большая - более 6 м3/с).
3. Определяется категория надежности водозабора, которая принимается в соответствии с категорией надежности подачи воды проектируемой системы водоснабжения согласно п. 4.4 СНиП 2.04.02-84 в зависимости от числа жителей (для производственных водозаборов устанавливается в задании на проектирование).
4.Осуществляется оценка условий забора воды. Характеристика природных условий забора воды (легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые) устанавливается по наиболее тяжелому виду затруднений в работе водозабора путем сравнения исходных гидрологических данных с данными табл. 12 СНиП 2.04.02-84.
Затем по величине относительного водоотбора проверяется возможность забора необходимого количества воды из реки без устройства специальных сооружений. Относительный водоотбор представляет собой отношение производительности водозабора Q в к минимальному расчетному расходу воды в реке Q мин, т. е. Q в/ Q мин. По практическим данным при Q в/ Q мин £ 0,25 не требуется устройство специальных сооружений, при 0,25£ Q в/ Q мин £ 0,75 надежный водоотбор возможен только из незашугованного открытого потока особо благоприятных форм и состояния русла. При этом глубина реки должна быть достаточной. В случае отсутствия благоприятных условий для забора воды при Q в/ Q мин > 0,25 или наличия тяжелых природных условий необходимо применять дополнительные специальные сооружения (плотины, каналы, ковши и др.).
При Q в/ Q мин £ 0,25 и отсутствии необходимости в специальных сооружениях переходят к выбору типа и схемы водозабора.
Производится выбор типа и схемы водозабора
Для выбора типа водозабора по исходным данным вычерчивается продольный профиль (в масштабе 1: 200) дна и берега реки в створе водозабора, и наносятся на него все расчетные уровни воды, ледостава и ледохода с указанием толщины ледяного покрова.
В соответствии с формой построенного профиля производится выбор типа водозабора (береговой, русловый, комбинированный), с учетом данных о глубинах, грунтах и качестве воды.
В зависимости от требуемой категории надежности водозабора, производительности и природных условий забора воды по рекомендациям табл.13 СНиП 2.04.02 - 84 выбирается схема (а, б или в) принятого к проектированию типа водозабора, обеспечивающая требуемую надежность забора воды.
При выборе схемы водозабора одновременно по исходным данным подбираются насосы (горизонтальные или вертикальные, тип и их количество) и решается вопрос устройства совмещенного или раздельного с береговым колодцем размещения насосной станции.
При проектировании русловых водозаборных сооружений необходимо выбрать тип водоприемника, который должен соответствовать требуемой категории надежности, схеме водозабора, заданным производительности и природным условиям забора воды.
На водоемах рыбохозяйственного значения при выборе водоприемных устройств водозабора учитываются требования рыбозащиты.
6. Выполняются гидравлические расчеты водозаборов. Гидравлические расчеты производятся для двух условий работы водозабора: 1) нормальных, когда работают все секции;
2) аварийных, когда одна из секций выключена на ремонт или очистку и весь расход воды проходит через другую секцию или через остальные (при нескольких секциях).
В расчетах для нормальных условий работы водозабора определяются: а) площади водоприемных отверстий (решеток) и водоочистных сеток (плоских или вращающихся), диаметры трубопроводов и размеры других элементов водоприемников в зависимости от их конструкции (входных камер, водоприемного фильтра); б) потери напора в элементах водозабора, отметки уровней воды в отделениях берегового колодца.
Для аварийных условий определяются потери напора в элементах водозабора, отметки низших уровней воды в отделениях берегового колодца и высшая отметка оси насосов.