Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Строительная энциклопедия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В

ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ (водозаборы, водоприемники)

 

 

— гидротехнические сооружения, осуществляющие забор воды из водотока или водоема для ирригации, водоснабжения, гидроэлектростанций и т. д.

Водозаборные сооружения должны обеспечивать пропуск воды в канал, трубопровод, туннель в заданном количестве, надлежащего качества и в соответствии с графиком водопотребления. Для этого порог водозаборных отверстий надлежащих размеров закладывают на отметках, гарантирующих работу водозаборных сооружений при любых уровнях воды в реке (водоеме); водозаборные сооружения оборудуют сороудерживающими решетками, эксплуатационными (рабочими) и ремонтными затворами с механизмами для маневрирования ими; устраивают сооружения для отстоя (осаждения) и удаления наносов, сооружения, задерживающие лед, шугу, плавник, и проводят др. мероприятия. Забранная водозаборными сооружениями вода транспортируется далее или безнапорным водоводом (канал, лоток, туннель), или напорным водоводом (трубопровод, туннель, трубчатое отверстие в плотине). Забор воды может осуществляться из водотока при его бытовых уровнях — при отсутствии подпора, создаваемого плотиной, и из подпертого бьефа плотины. Соответственно водозаборные сооружения подразделяют на две группы — бесплотинные и плотинные.

Бесплотинные водозаборные сооружения бывают открытые и закрытые. Открытые водозаборные сооружения могут быть поверхностными, шпорными и ковшовыми. Открытые поверхностные В. с. применяются преим. для ирригационных целей. Они представляют собой канал, отходящий от реки под нек-рым углом к оси, с расположенным на нем регулятором (иногда наз. головным сооружением) с затворами (рис. 1). Если река несет много наносов, в т. ч. донных, место отвода канала 2

располагают на вогнутом берегу, благодаря чему в канал попадают преим. поверхностные струи, менее насыщенные наносами (см. Поперечная циркуляция). При расположении регулятора в некотором удалении от берега реки создаются лучшие гидравлич. условия работы В. е., и участок канала до регулятора используется как отстойник, из к-рого отложившиеся наносы удаляются обычно механич. путем. Более совершенны и широко распространены на реках с неустойчивыми берегами открытые водозаборные сооружения с несколькими (3—4) каналами — отстойниками, т. н. многоголовые водозаборы.

 

 

Регулирующие сооружения делаются отдельно на каждом канале или устраивается один общий регулятор.

Шпорное водозаборное сооружение является разновидностью открытого водозабора и применяется на реках с большими скоростями течения (горных) и неустойчивым руслом. Шпора (дамба), выдвигаемая в. русло реки, позволяет забирать в канал довольно значительные расходы воды и регулировать их величину путем изменения длины и планового положения головы дамбы. Шпора делается из местных материалов: хвороста и камня, каменной наброски, сипаев и др., так же примитивно устройство водосливных отверстий в теле шпоры. Водослив с затворами в береге реки, позволяющий более точпо регулировать подаваемые в канал расходы, делается более фундаментальным.

Ковшовые водозаборные сооружения обычно применяются для забора воды в системы водоснабжения и поэтому работают круглый год. Отличительная особенность их — наличие в голове широкого бассейна ковша, в к-ром благодаря малым скоростям движения воды взвешенные наносы оседают на дно. Из ковшей осветленная вода транспортируется далее обычно с помощью насосных станций. Ковши устраивают с верховым питанием, с низовым питанием и комбинированные — с двумя входами. Ковши с верховым питанием почти не заносятся донными наносами, но шуга заходит в них довольно интенсивно. Ковши с низовым питанием, наоборот, подвержены занесению наносами, но относительно безопасны в отношении шуги.

Комбинированные ковши (с двумя входами) с более или менее одинаковым успехом могут применяться на шугоносных реках и на реках с большим количеством донных наносов.

Закрытые (глубинные) водозаборные сооружения применяются преим. для водоснабжения и реже для ирригации. В схеме трубчатого самотечного водозабора заборное отверстие располагается в русле реки на такой глубине (2—2,5 м), чтобы оно не вмерзало в лед, и на такой высоте от дна, чтобы не было прямого попадания в него донных наносов. Если глубины реки достаточны у берегов, устраивают береговые водозаборные сооружения, в к-рые вода поступает через глубинные отверстия.

При больших колебаниях уровня воды в реке и высоких неустойчивых берегах водозаборы для ирригации выполняют иногда в виде плавучей насосной станции, смонтированной на барже (понтоне).

Плотинные водозаборные сооружения, располагаемые в верхних бьефах гидроузлов, делаются открытыми, обычно при небольших напорах, и закрытыми или глубинными при гидроузлах среднего (15 — 30 м) и большого напора. Иногда, для водоснабжения, глубинные водозаборные сооружения устраивают и при плотинах небольшого напора, аналогично бесплотинному водозабору.

По способам борьбы с наносами и шугой различают следующие типы открытых плотинных В. е.: береговые с промывными устройствами в береге или в плотине; береговые с донными промывными галереями в их пороге; с поступлением воды

Основные элементы открытых плотинных водозаборных сооружений (кроме плотины): входной порог, возвышающийся примерно па 0,5Н (где Н—напор плотины) над дном реки и защищающий водозабор от попадания в него донных наносов; регулятор расходов воды, подаваемой в канал (в составе устоев, быков, затворов, механизмов и пр.); забральная стенка для защиты канала от плавающих деревьев, льда, мусора и пр.; промывные устройства для удаления от порога отложившихся наносов; отстойники для зарегу реки, где имеет место выгодная для забора воды поперечная циркуляция потока. Во избежание водоворотных зон подход к водозаборному сооружению делают плавным. Для этого ширина подхода устанавливается в соответствии с шириной входа В, а угол отвода определяется расчетом. Угол между порогом В. с. и осью плотины при этих условиях составляет ок. 120°. Запроектированное положение В. с. обычно проверяется на модели в лаборатории. На реках с неустойчивым руслом (тем более на реках «блуждающих») обязательно регулирование русла при помощи выправи- тельных сооружений.

 Водозаборные сооружения береговые с промывными устройствами в береге или плотине применяются при сравнительно небольших расходах воды, забираемой в канал, и умеренном количестве донных наносов. В ней береговой промывной шлюз (промывник) расположен в конце аванкамеры (гравиеловки), в которой оседают наносы. Из аванкамеры наносы смываются благодаря перепаду на плотине и значительным вследствие этого скоростям течения в промывном канале. От входного порога наносы смываются периодически при открытии затворов плотины или непрерывно, если плотина не имеет затворов. При обильных наносах верхний бьеф плотины и аванкамера быстро заносятся и промывное устройство перестает работать. В улучшенных конструкциях В. с. с промывными устройствами в берегах промывные каналы устраивают криволинейными и применяют др. усовершенствования.

Водозаборные сооружения с глубинными промывными отверстиями в плотине делают без специальной аванкамеры (гравиеловки) и промывного канала. Недостатком этого типа является неудовлетворительный промыв наносов в верховом конце длинного порога. Значительно лучше промываются наносы перед порогом регулятора при устройстве в верхнем бьефе раздельной стенки, образующей вдоль входного порога регулятора подобие коридора наз. карманом. Но при этом вход воды в канал из кармана ухудшается, т. к. отверстия регулятора работают неравномерно и в канал попадает большое количество наносов благодаря взмучиванию воды.

Характерным примером водозаборного сооружения в теле плотины является т. и. фронтальный водозабор. В нем вода в канал поступает по криволинейным лоткам через верхние отверстия в плотине, а донные промывные галереи под входным порогом отводят наносы прямым путем в нижний бьеф.

В широко распространенных В. с. береговых с донными промывными галереями последние располагаются под входимеет две водосборные галереи: верхнюю, в которую вода поступает сверху через двойную решетку, и нижнюю, питаемую водой,

профильтровавшейся через каменную отсыпь перед плотиной; обе галереи соединяются друг с другом вертикальными трубами. В период паводка верхняя подвижная решетка позволяет прекратить поступление поверхностных вод в галерею, и тогда В. с. питается только фильтрационной водой.

Водозаборные сооружения в теле быков и устоев плотины устраиваются в целях экономии материалов при небольших расходах воды, забираемой в канал (до 25—30 м3/сек). Через входные отверстия, расположенные в верхних частях быков и устоев, вода поступает в сборный железобетонный лоток и далее в канал. Вода, забираемая из верхних слоев, достаточно чистая, а донные наносы направляются в отверстия плотины.

При наличии излишков воды в реке шугу периодически (по мере естественного накопления) сбрасывают в нижний бьеф через отверстия плотины; в противном случае устраивают специальные шугосбросы или удаляют шугу через В. с. и отстойник, если последний имеется в узле. Для предохранения водозаборных сооружений от попадания в них льда (при ледоходах) и плавника (деревья, корневища, разный мусор), кроме забральиой балки, устанавливают в верхнем бьефе плавучие запани и на пороге B.C.— решетки.

В глубинных водозаборных сооружениях надобность в мероприятиях по борьбе с наносами, льдом, шугой обычно отпадает, т. к. большие и глубокие водохранилища являются естественными отстойниками. Забор воды в глубинных В. с. осуществляется напорными водоводами — трубами и туннелями. Глубинные В. с. бывают плотинные — при расположении водозаборных устройств в теле плотины, и береговые — при размещении В. с. на берегу водохранилища в виде отдельного сооружения.

В плотинных В. с. забор воды осуществляется трубчатыми отверстиями в теле бетонных плотин (гравитационных и арочных) или трубопроводами, прорезающими земляные, каменноиабросные и железобетонные плотины. Отверстия труб со стороны напора делаются в виде воронки для улучшения гидравлич. условий входа. Если решетки и затворы на входном отверстии и управление ими находится на плотине (или в плотине), водозабор наз. трубчатым, если водозаборные устройства размещены в отдельно стоящей башне в верхнем бьефе, В. с. наз. башенным. При больших напорах трубчатые участки В. с. облицовывают сталью или укладывают внутренние металлич. трубы в несущих железобетонных трубах н туннелях. Трубы, в зависимости от их пропускной способности и нагрузок, делают прямоугольного, круглого, подковообразного, а также комбинированною сечений.

Для перекрытия отверстий водозаборного сооружения используют затворы различного типа (см. Гидротехнический затвор), выбор к-рых определяется режимом регулирования пропусков воды, величиной напора, размерами и количеством отверстий и другими факторами. В конструктивном отношении В. с. мало отличаются от водоспусков.

Береговые водозаборные сооружения размещаются в открытой выемке берега, если она не очень глубока, или в туннеле; в последнем случае водозабор наз. туннельным. При наличии отдельной башни управления водозабор наз. башенным. Если отверстие В. с. (иногда несколько,на разной высоте) оформляется порталом в береге, а затворы размещаются в шахте, то водозабор наз. шахтным.

Водозаборные сооружения строят гл. обр. из бетона и железобетона, а для глубинных применяют также стальные трубы и облицовки. В последние годы используют сборно-монолитные конструкции.

 

Лит.: Гришин М. М., Гидротехнические сооружения, 2 изд., ч. 1, М., 1954; Справочник по гидротехнике, М., 1955; Замарин Е. А. Фандеев В. В., Гидротехнические сооружения, 4 изд., М., 1960.

 

 

  ВОДОЗАБОР ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД, типы и конструкции водозаборов ...

комплекс гидротехнич. сооружений, включающий водоприемник, насосную станцию с самотечными или сифонными водоводами. При выборе типа и конструкций водозабора ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/132.htm

 

  ВОДОПРИЕМНИК. Конструкция водоприемника должна обеспечивать защиту ...

Самыми распространенными являются водозаборы, имеющие русловой и береговой водоприемники, при этом береговой работает только в паводки и половодье, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/135.htm

 

  РЫБОЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА. Проектирование рыбозащитных устройств

На эффективность работы рыбозащитных устройств влияют местоположение водозабора и его водоприемника, сезонный и суточный ритм миграции и подхода рыб к ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-3/92.htm

 

  ЗАЩИТА ВОДОЗАБОРОВ ОТ ШУГИ. Шуга. Снежура. При шугоходе на реке ...

Длина водоприемных ковшей и скорость течения воды в них должны обеспечивать ... ВОДОЗАБОР ЛУЧЕВОЙ. Лучевые водозаборы применяют в водоносных пластах ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/268.htm

 

  ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ. Водозаборные сооружения из поверхностных ...

Для защиты водоприемных устройств водозаборов от шуги рекомендуется применять ограждения камерного типа или шпунтовые, шугоотбойные запани, дырчатые или ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-137-oborudovanie/16.htm

 

  ВОДОЗАБОР ПОДЗЕМНЫХ ВОД, каптажные устройства для приема воды из ...

В основу расчета водозаборных сооружений положены гидравлич. и гидроди-намич. методы, позволяющие оценить понижение уровней (напоров) в водоприемных ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/133.htm

 

  Сетки. Решётки. Сороудерживающие устройства

Решетки. При незначительном заглублении напорных водоприемных отверстий под уровень ... В связи с этим в глубинных водозаборах насосных станций применяют ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-117-nasos/41.htm

 

  ВОДОЗАБОР, водозаборное сооружение

См также Водозабор горизонтальный, Водозабор лучевой, Водозабор поверхностных вод, Водозабор подземных вод, Водоприемник водозаборного сооружения ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/130.htm

 

  Речные водоприемники берегового типа

Благодаря своей относительной экономичности эти водоприемники имеют значительно .... рыбозащитных устройств водозаборных сооружений» Министерства рыбного ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-15/51.htm

 

  Сооружения для приема воды из поверхностных источников

На выбор типа речных водоприемников влияют: амплитуда колебаний уровня воды, ледовые условия, топография берега и дна реки в месте водозабора, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-15/49.htm

 

К содержанию книги:  ЭНЦИКЛОПЕДИЯ СТРОИТЕЛЯ

  

Последние добавления:

 

 Справочник мастера-строителя   Кузнечно-штамповочное оборудование   Прокатное производство

 

СПРАВОЧНИК МАСТЕРА-СТРОИТЕЛЯ    СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ. Строительные работы и технологии

 

Справочник строителя-отделочника   СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Технология строительного производства

 

СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ. Литература по строительству   Строительные технологии