Расчетные отметки уровней воды в водоприемном отделении:

- минимальные

1) при работе чистой решетки

Z_в.пр.= Z_{и min} - h_р = 114,9 - 0,0001 = 114,8999 м; (13)

2) при работе загрязненной решетки

Z_в.пр.з = Z_{и min} - h_р.з = 114,9 - 0,0001 = 114,8999 м; (14)

3) при аварии

Z_в.пр.ав = Z_{и min} - h_р.ав= 114,9 - 0,0001 = 114,8999 м; (15)

- максимальные

1) при работе чистой решетки

Z_в.пр.= Z_{и max} - h_р = 117,05 - 0,0001 = 117,0499 м; (16)

2) при работе загрязненной решетки

Z_в.пр.з = Z_{и max} - h_р.з = 117,05 - 0,0001 = 117,0499 м; (17)

3) при аварии

Z_в.пр.ав = Z_{и max} - h_р.ав = 117,05 - 0,0001 = 117,1499 м. (18)

5. Определение глубины ковша

Размеры водоприемных окон водозабора определяются исходя из необходимости обеспечения требуемой надежности их работы в зимний и весенний периоды года. Чтобы не допустить попадания донных наносов в водозабор, нижнюю кромку водоприемных окон следует располагать не менее чем на 0,5 м выше дна русла водоисточника. Образующийся перед входными окнами порог необходим для задержки выпадающих здесь наносов.

Для обеспечения нормальных условий забора воды верхняя кромка водоприемных окон должна находиться не менее чем на 0,2 м ниже ледового покрова и на 0,3 м ниже ложбины волны в водоисточника.

Глубина источника в месте расположения водозабора в зимний период, Н_и, м, определяется по формуле

, (19)

Коэффициент 0,9 характеризует плотность льда и глубину его погружения в воду.

Значения h_л принимают на основе результатов наблюдений. В нашем случае h_л = 0,84 м.

Глубина источника в месте расположения водозабора в летний период, Н_и м, определяется по формуле

(20)

где h_в - высота полуволны, h_в = 0,19 м.

м,

м.

Принимаем глубину источника в месте расположения водозабора равной 4,2 м. Тогда отметка дна в месте установки водозабора, Z_q, м,

Z_q = Z_min - H_и = 114,9 -4,2 =110,7 м. (21)

Принимаем отметку дна в месте установки водозабора 110,7 м.

6. Определение размеров сеточных отверстий

Отверстия между водоприемным и всасывающим отделениями имеют съемные плоские или стационарные вращающиеся сетки. Плоские съемные сетки устанавливаются на водозаборах производительностью до 1 м³/с, забирающих воду из источников с небольшим ее загрязнением взвешенными веществами и планктоном, а стационарные вращающиеся - на водозаборах средней и большой производительности (более 1 м³/с). При значительном загрязнении воды взвесями и планктоном вращающиеся сетки устанавливаются и на водозаборах меньшей производительности.

Принимаем стационарные вращающиеся сетки, так как вода из источника загрязнена взвешенными веществами, наносами и т. д., а также потому, что водозабор имеет среднюю производительность.

6.1 Подбор вращающихся сеток

Требуемая площадь сеточных отверстий определяется по формуле

(22)

где 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение решеток водоприемных отверстий;

К - коэффициент, характеризующий стеснение размеров этих отверстий стержнями решетки;

v - рекомендуемая скорость потока в прозорах решетки водоприемного отверстия, м/с.

Коэффициент стеснения сеточных отверстий проволокой сетки определяется по формуле

, (23)

где

d - диаметр проволоки сетки, мм, 0,1 - 1,5 мм, принимаем d = 1,3 мм;

а -размер ячеек сетки в свету, мм, подбирается в соответствии с диаметром извлекаемых частиц, а = 2 мм.

.

Коэффициент увеличения сопротивления сетки за счет вертикального перемещения ее в потоке определяется по формуле

, (24)

где н_в - скорость вертикального перемещения полотна сетки, м/с, 0,05 - 0,5 м/с. Принимаем м/с;

н_с - скорость воды в ячейках вращающейся сетки, м/с, равна 1 м/с.

,

По полученному значению площади сеточного окна принимаем вращающуюся сетку с типовыми размерами окна 1500 Ч 800мм (таблица 6, [1]), площадью 1,2 м².

Принимаем ширину полотна 1500 м. Диаметр верхнего барабана принимается в два раза меньше диаметра нижнего барабана. Чаще всего принимаются сетки с м и м.

Коэффициент фильтрации сетки м/с;

Удельное гидравлическое сопротивление с²/м (таблица 2, [1]).

6.2 Определение потерь напора во вращающихся сетках

Потери напора во вращающихся сетках:

- незагрязненной

; (25)

- загрязненной

(26)

- при аварии

(27)

6.3 Определение уровней воды во всасывающем отделении

С учетом потерь напора во вращающейся сетке отметки уровня воды во всасывающем отделении можно определить по формулам

- минимальные:

1) при работе чистой сетки

(28)

2) при работе загрязненной сетки

(29)

3)при аварии

(30)

- максимальные:

1) при работе чистой сетки

(31)

2) при работе загрязненной сетки

(32)

3) при аварии

(33)

Минимальная рабочая высота фильтруемого через сетку слоя , м, определяется по формуле

, (34)

где - ширина сетки, м, равна 1,5 м.

.

Отметка верхней кромки рабочей части полотна сетки , м, определяется по формуле

(35)

Отметка нижней кромки рабочей части полотна сетки , м, определяется по формуле

(36)

Отметка дна всасывающего отделения водозабора , м, определяется по формуле

.(37)

Отметка оси верхнего барабана , м, определяется по формуле

, (38)

где ? максимальный уровень воды в источнике, м;

? превышение перекрытия водозабора над расчетным уровнем воды в источнике, м, для 1-ой категории - 1 м;

? толщина перекрытия водозабора, м, 0,2 - 0,3 м, принимаем равной 0,3м;

? высота расположения оси верхнего барабана сетки над полом сеточного помещения, м, 0,8 - 1,2 м, принимаем равной 1,2 м.

Отметка оси нижнего барабана , м, определяется по формуле

м. (39)

Длина ленты сеточного полотна , м, равна

, (40)

м.

Число звеньев ленты , шт, равно

, (41)

где - высота звена сетки, м, 0,25 - 0,6 м, принимаем равной 0,5 м.

шт.

Уточняем длину ленты сеточного полотна , м,

Отметка оси верхнего барабана , м, составит

Уточняем толщину перекрытия водозабора , м, и высоту расположения оси верхнего барабана сетки А, м, над полом сеточного помещения.

119,6 = 117,05 + 1 + 0,3 + 1,2.

Принимаем толщину перекрытия водозабора м и высоту расположения оси верхнего барабана сетки м.

7. Гидравлический расчет устройства для защиты сеток от прорыва

Для защиты сеток от прорыва используется устройство клапанного типа. При этом в каждой секции водозабора предусмотрена установка по одному такому устройству. Схема клапана приведена на рисунке 3.

1 - патрубок; 2 - регулирующий клапан; 3 - перемещаемый груз

Рисунок 5 - Схема автоматически действующего клапана для защиты сеток от прорыва

Пропускная способность такого устройства , м³/с, составляет

. (42)

Коэффициент расхода устройства равен

, (43)

где ? коэффициент удельного гидравлического сопротивления патрубка защитного устройства, с²/м⁶;

? длина патрубка по его оси, м;

щ ? площадь патрубка, м²;

? сумма коэффициентов местных сопротивлений устройства.

Коэффициенты местных сопротивлений устройства включают сопротивление на входе потока в патрубок, повороте потока на 45° и выходе потоке под клапан устройства.

Сопротивление на входе потока в патрубок ж_вх = 0,5.

Коэффициент местного сопротивления при повороте на 45°

, (44)

, (45)

, (46)

где ? абсолютная шероховатость, для стальных труб принимается равной 0,1 мм.

Задаемся условным диаметром 250 мм.

,

.

Так как , тогда .

Коэффициент местного сопротивления при входе потока под клапан устройства определяется по формуле

, (47)

где ? коэффициент местного сопротивления для шарнирного клапана в трубе для угла открытия в 45⁰, равный 9,5;

? коэффициент излива, равный 1.

Величина 2gг₀lщ² по сравнению с ?ж_м незначительна, поэтому ей можно пренебречь.

Требуемый диаметр устройства определяется , м, по формуле

, (48)

где h_пр ?предельные потери напора при прохождении данного устройства, м, 0,2 - 0,3 м, принимаем h_пр = 0,25 м.

м.

Полученное значение округляется до ближайшего большего стандартного диаметра. Принимаем требуемый диаметр устройства мм.

8. Определение параметров и рабочих характеристик основного и вспомогательного оборудования водозабора

К основному оборудованию водозаборов из поверхностных источников относятся решетки, сетки, насосы, затворы и промывные устройства. Вспомогательное оборудование составляют гидроэлеваторы для откачки наносов из водоприемных камер, компрессоры, вакуум-насосы, дренажные насосы, грузоподъемное оборудование, оборудование для обогрева решеток, устройства для промывки сеток, решеток, самотечных линий и т. д.

Параметры основных насосов находят исходя из требуемой надежности подачи воды на очистные сооружения. Количество насосных агрегатов принимается равным: для 1-ой категории - на каждую секцию 1 рабочий и 1 резервный, если 4 секции - 4 рабочих и 2 резервных.

В данной курсовой работе принимаем один резервный насос для двух рабочих.

Напор насосов определяется по формуле

, (49)

где ? отметка точки излива воды из водовода на очистные сооружениях, принимаемая равной отметке воды в смесителе очистных сооружений, м, равная м;

? минимальная отметка воды во всасывающем отделении водозабора, равная м;

? коэффициент удельного гидравлического сопротивления одной нитки водовода, с²/м⁶, с²/м⁶, с²/м⁶;

? длина напорного и всасывающего водовода соответственно, м, м;

? число ниток в водоводе, равное 2;

? производительность водозабора, м³/с, равная 1,2 м³/с;

? свободный напор на изливе из водовода, = 0,5 - 1,0 м, принимаем м.

м.

По расчетному напору ( м) и расходу каждой секции ( м³/с) подбираем марку насосов, диаметр всасывающих и напорных линий.

Принимаем насос марки Д2000-21, подача составляет 0,6 м³/с, напор равен 17 м, частота вращения рабочего колеса n = 960 об/мин, мощность насоса 120 кВт, КПД насоса 80 %, допустимая вакуумметрическая высота всасывания равна ,35 м, диаметр рабочего колеса 460 мм [2].

Диаметр всасывающих и напорных линий , м, согласно источнику [3], определяется по формуле

, (50)

где ? рекомендуемая скорость движения воды в водоводах, м/с;

Для всасывающего трубопровода , мм, равен

м.

Для всасывающего трубопровода принимаем мм.

Преобразовав формулу (50) получим выражение для определения фактической скорости

. (51)

Подставив значения предложенного диаметра, получаем значение фактической скорости

м/с.

Диаметр напорного трубопровода , м, равен

.

Для напорного трубопровода принимаем мм.

м/с.

Отметка осей основных насосов , м, принимается не выше

, (52)

где ? допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса, принимаемая по его рабочей характеристике в зависимости от расчетной подачи воды, м, м;

? сумма коэффициентов местных сопротивлений всасывающей линии, равные соответственно: на входе , на задвижке и на повороте [3];

? площадь живого сечения всасывающей линии, м², равная 0,13 м²;

? подача насоса, равная 0,6 м³/с;

? скорость движения воды во всасывающем патрубке насоса.

м.

Расход воды на проывку сеток, , м³/с, определяется по формуле

, (53)

где - число одновременно работающих промывных устройств, принимается равным 1;

- коэффициент расхода отверстий промывных устройств, равный 0,62 - 0,63, принимаем ;

- площадь отверстий, через которые происходит истечение промывной воды, м²;

- напор воды в промывном устройстве (напор воды установленного насоса), равный 17 м.

м³/с.

Суммарный расход воды на промывку сеток водозабора не превышает 2 % от его расчетной производительности. Расходах воды на промывку не превышает , следовательно, гидравлические способы регенерации сеток являются экономически выгодными.

Гидроэлеваторы для откачки ила и отложившихся в приемных камерах взвесей подбираются по их расчетным производительности и напору Н.

Производительность гидроэлеватора , м³/ч, определяется по формуле

, (54)

где - масса отложившихся в камере взвесей, кг/сут;

- плотность взвесей, равная 2500 кг/м³;

- расчетное время откачки взвесей, равное 20 ч;

- концентрация взвесей в откачиваемой пульпе, равная 0,01.

Масса извлекаемых из воды сетками взвешенных веществ, , кг/сут, определяется по формуле

, (55)

где - процент задерживания взвешенных веществ сетками, %;

- концентрация взвешенных веществ, кг/ м³;

- производительность водозабора, м³/сут.

Масса извлекаемых из воды сетками взвешенных веществ в приемном и всасывающем отделениях, , , кг/сут, соответственно равны

Производительность гидроэлеваторов , , м³/ч, в приемном и всасывающем отделении равны

м³/ч,

м³/ч.

Объем взвеси , м³/сут, определяем из выражения

. (72)

Для приемного и всасывающего отделений объем взвеси , , м³/сут, соответственно равен

м³/сут,

м³/сут.

Взвешенные вещества откачиваются гидроэлеваторами раз в сутки, следовательно, объем осадков извлекаемого гидроэлеватором из приемного и всасывающего отделений , , м³/сут ,равен соответственно

м³/сут,

м³/сут.

Высоту слоя взвеси , м, определим по формуле

, (73)

где - длина секции водозабора, м;

- ширина секции водозабора, м.

Конструктивно принимаем длину секции в приемном отделении равной 5 м, а ширину секции равной 4,45 м.

м,

Длину секции во всасывающем отделении принимаем равной 4 м, а ширину секции 4,45 м.

м.

Напор гидроэлеватора - сумма геометрической высоты подъема взвесей и потерь напора при их транспортировке от места отложения к месту складирования. Напор рабочего потока воды в гидроэлеваторе должен быть не меньше

, (74)

где - напор гидроэлеватора, м

- КПД гидроэлеватора, 0,2 - 0,3, принимаем ;

- отношение площади поперечного сечения камеры смешения элеватора щ_к к площади струи рабочего потока щ_р, = 2,5…5,0. Принимаем s = 4;

- отношение расхода откачиваемой элеватором жидкости к расходу воды рабочего потока , = 0,3…0,6. Принимаем = 0,45.

Напор гидроэлеватора , м, определяется по формуле

, (75)

где Н_скл ? отметка площадки складирования осадка очистных сооружений, м;

h_эл ? отметка сопла элеватора, м;

h_пульп ? потери напора в пульпопроводах, м, принимаем h_пульп = 7 м.

, (76)

где - отметка пола наземной части берегового колодца, м, равная 118,6 м.

м,

м,

м.

м,

м,

м,

м.

Расходы воды рабочего потока гидроэлеватора, , ,м³/ч, и общего потока в системе откачки взвесей на выходе из гидроэлеватора , м³/ч, соответственно равны

, (77)

, (78)

Для всасывающего отделения

м³/ч,

м³/ч.

Для приемного отделения

м³/ч,

м³/ч.

Для монтажа и демонтажа негромоздкого насосного оборудования, задвижек, обратных клапанов и т. п. применяют тали и кран-балки. Они обеспечивают перемещение грузов, как по вертикали, так и по горизонтали. Грузоподъемность этих устройств определяется по массе наибольшей монтажной единицы. Крупные монтажные единицы монтируют с помощью мостовых кранов. Они применяются на водозаборах большой производительности с использованием мощных насосных агрегатов.

При выборе типа грузоподъемных устройств учитывается возможность использования их для съема монтажных единиц с транспортного средства и доставки их к месту установки. С этой целью в перекрытиях водозаборных сооружений устраивается система монтажных люков, а в стенах - дверные проемы для подачи в здание водозабора монтируемых элементов автомобильным или другим видом транспорта. Для этого на водозаборах небольшой производительности предусматривается возможность вывода грузоподъемных устройств за пределы здания водозабора.

Особое внимание на коммунальных водозаборах должно быть уделено их основному насосному оборудованию, осуществляющему перекачку воды из источника на очистные сооружения. Кратность изменения подачи воды этим оборудованием обычно не превышает 2. При этом изменение подачи осуществляется только лишь по характерным суткам. Напоры же вследствие значительных колебаний уровня воды в источнике и относительно больших колебаний геометрической высоты подъема воды изменяются более интенсивно. Это оказывает влияние на выбор типа насосов водозаборных сооружений и способов регулирования их подачи. Практически во всех случаях при выборе насосного оборудования для водозаборных сооружений предпочтение следует отдавать насосным агрегатам с крутопадающими рабочими характеристиками.

Грузоподъемность оборудования для подъема насосов определяется по формуле

, (79)

где - масса насосов, равная 1690 кг.

кг.

Для монтажа и демонтажа насосного оборудования, задвижек, обратных клапанов и т. п. применяем кран-балку грузоподъемностью 5 т. Она обеспечивает перемещение грузов, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

9. Проектирование и расчет водозаборных ковшей

Расчет водозаборных ковшей состоит в определении их глубины, ширины и длины, обеспечивающих требуемые условия забора воды. При расчете учитывают, что ковши могут работать в режиме, как деления, так и обмена потока. Основным для расчетов является режим деления потока, когда в ковше явно выделяется его транзитная часть.

Критерием режимов работы ковшей является показатель

где v_k ? скорость движения воды в ковше, м/c;

v_p ? средняя скорость течения воды в реке, м/с;

10. Рыбозащитные мероприятия

Проблема рыбозащиты при эксплуатации водозаборных сооружений не менее сложна, чем многие другие проблемы водозабора, и требует научного подхода. Проектирование и строительство водозаборных сооружений должно всегда производиться с учетом защиты от рыб, а рыбозащитные устройства должны рассматриваться как неотъемлемые элементы водозаборов. В настоящее время ни один проект водозаборного сооружения не может быть утвержден и принят к строительству без согласования с органами рыбоохраны, при этом, естественно, согласование возможно только в том случае, если проектом предусматриваются рыбозащитные сооружения и мероприятия. Вопросы экономического обоснования проектирования рыбозащитных устройств следует рассматривать, как и вопросы экономического обоснования проектирования других частей и устройств водозаборных сооружений, путем сопоставления различных конструктивных решений и выбора наиболее эффективных и экономичных.

Из существующих водозаборных сооружений наиболее полно обеспечивают защиту рыб фильтрующие, комбинированные, глубинные водозаборные сооружения, а также речные русловые водозаборы с затопленными оголовками, если скорость обтекания их речным потоком более чем в 3 раза превышает скорость входа в водоприемные отверстия. Полностью исключается попадание рыб в инфильтрационные водозаборы. Для таких водозаборов, а также водозаборных сооружений малой производительности, в которых сороудерживающие решетки на период ската рыбной молоди заменяются сетками с достаточно малой величиной ячеек с периодической промывкой их обратным током воды, дополнительные рыбозащитные устройства можно не предусматривать.

Для всех остальных водозаборов, устраиваемых на реках, озерах, водохранилищах рыбохозяйственного значения, должны предусматриваться соответствующие рыбозащитные устройства. В настоящее время в районе водозабора применяют рыбозащитные устройства трех групп: механические, гидравлические и физиологические.

К первой группе относятся: механические препятствия для задержания рыб на пути их движения в виде сетчатых полотен, жалюзи или фильтров, и др., а также простейшие механические заграждения (плетни, решетки, фильтры из каменных набросок, растительные фильтры и др.), фильтрующие водозаборы, сетчатые заграждения - плоские сетки, плоские сетки с рыбоотводами и сетчатые барабаны.

К группе гидравлических рыбозаградителей относятся: струенаправляющие устройства, с помощью которых в водотоках создают гидравлические условия для направления движения рыб у гидротехнических сооружений, а также запани, жалюзи и отбойные козырьки.

К группе физиологических рыбозаградителей относятся системы, служащие для задержания рыб путем образования в воде электрических, световых и звуковых полей, завес из воздушных пузырьков и т. п. Эти заградители основаны на отпугивании рыб от водозаборного сооружения благодаря неприятным ощущениям, которые вызывают у них различные раздражители.

В нашей стране в основном находят применение механические и электрические заградители. За рубежом известны случаи применения гидравлических заградителей типа жалюзи, а также заградителей в виде световых полей, завес из пузырьков воздуха. Проблема эффективной и надежной защиты рыб, в особенности на крупных водозаборах, решена еще недостаточно. Слабо изучены такие факторы, как звук, свет, поле из пузырьков воздуха, почти отсутствуют данные по применению для рыбозащиты комплексных методов.

а - механические; б - гидравлические; в - электрические; 1 - самотечный или сифонный водовод; 2 - русловое водоприемное устройство - оголовок; 3 - сетчатый барабан; 4 - всасывающий трубопровод; 5 - эстакада или мостик; 6 - всасывающий или напорный трубопровод; 7 - береговой сетчатый колодец; 8 - рыбозаградительная сетка; 9 - сетчатая камера; 10 - рыбоотвод; 11 - подводный канал или ковш; 12 - отбойный козырек; 13 - запань; 14 - жалюзи; 15 - глухие открылки; 16 - система электродов электрорыбозаградителя.

Рисунок - Схемы установки рыбозаградителей на водозаборах

В данной курсовой работе применяем физиологические рыбозаградители служащие для задержания рыб путем образования в воде завес из воздушных пузырьков.

11. Мероприятия по борьбе с наносами, шугой, обрастанием и обмерзанием решеток

Главными средствами борьбы с шугой и льдом являются правильный выбор места расположения водозаборных сооружений и типа водозабора и его конструктивных элементов. Помимо этого, эффективны такие общие средства, как выпрямление русла реки на участке расположения водозабора или изменение динамического состояния потока путем устройства непосредственно у водозабора различного рода струенаправляющих дамб и сооружений. Однако применять методы регулирования русла следует только в том случае, когда на участке реки нет естественного места, обеспечивающего достаточно надежные условия забора воды. Как указывает практика строительства и эксплуатации водозаборных сооружений, лучше приспосабливаться к естественному режиму реки, чем изменять его.

Еще одним достаточно надежным общим средством защиты водозаборных сооружений от шуги является обеспечение очень малых скоростей поступления воды в их водоприемные отверстия. При этом, чем интенсивнее происходит шугообразование в речной воде, тем меньшей должна быть скорость ее поступления (0,05 - 0,01 м/с). Однако далеко не во всех случаях представляется возможным увеличивать площадь входных отверстий настолько, чтобы достичь указанных скоростей (в частности, при большой производительности водозаборов).

Остальные средства и методы защиты водозаборных сооружений от донного льда и шуги в значительной степени зависят от конкретных условий шуго-ледового режима реки, производительности водозабора, требуемых степени надежности, категории забора и подачи воды. При малом количестве шуги в реке и небольшой производительности водозабора достаточно надежными средствами могут быть: применение сороудерживающих решеток из гидрофобных материалов или из металлических стержней с гидрофобными покрытиями; применение специальных водоприемных устройств (оголовков) типа фильтрующих: деревянных ряжевых, железобетонных конструкции ВНИИВодгео и т. п.; применение плавучих ограждающих устройств (шугоотбойников) в виде запаней в сочетании с небольшими скоростями поступления воды в водоприемные отверстия.

При среднем количестве шуги в реке и небольшой и средней производительности водозаборов для защиты водозаборных сооружений можно применять все перечисленное выше в сочетании с дублированием водоприемных устройств (оголовков), располагаемых на расстоянии, исключающем возможность одновременного перерыва забора воды. Для водозаборов средней и большой производительности в этих условиях следует использовать электрообогрев стержней сороудерживающих решеток или подогрев масс воды непосредственно перед входными отверстиями водозабора паром или теплой водой. Естественно, последнее экономически целесообразно только при наличии у водозабора избыточного пара или теплой воды. Обогревают решетки на водозаборах берегового типа и практически не применяют в русловых водозаборах из-за недоступности входных отверстий в зимнее время. Для надежной работы русловые водозаборы должны быть оборудованы промывными устройствами, позволяющими в любое время освободить самотечные или сифонные водоводы и решетки оголовков от шуги и сора.

При большом количестве шуги в реке и небольшой и средней производительности водозаборов могут применяться те же способы защиты, что и при среднем количестве шуги, но с условием забора воды в двух створах, расположенных на расстоянии, исключающем одновременный перерыв в подаче воды. Производительность каждого из таких водозаборов должна приниматься для первой категории надежности 75%, для второй категории надежности 50% расчетного расхода. При большой, а иногда и средней производительности водозабора целесообразно устраивать водоприемные ковши, гарантирующие надежную защиту водозабора от шуги и донного льда.

Широко используемый в практике защиты водозаборов от шуги электрообогрев решеток производят электрическим током напряжением 50 - 150 В. Для этого решетки, изготовленные из полосовой или круглой стали, превращают в реостаты. Мощность, затрачиваемая на электрообогрев решеток, колеблется в пределах 3,5 - 8 кВт/м³ воды или от 1 до 8 кВт на 1 м² поверхности решеток. Ориентировочно расход пара для обогрева решеток составляет 0,15 - 0,2 кг на 1 м³ воды.

В данной курсовой работе принимается электрический обогрев решеток, для этого к стержням подводят требуемое по расчету напряжение. Проходящий по стержням ток подогревает решетку, и закупорка шугой исключается.

ковшевой водозабор очистка насос

12. Организация зон санитарной охраны водозабора

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.

Зона санитарной охраны для источников водоснабжения вообще и поверхностных в частности должна состоять из первого и второго поясов, а для водозаборных сооружений - из первого пояса.

Первый пояс (пояс строгого режима) охватывает часть используемого водоема в месте забора воды из него и территорию расположения водозаборных сооружений. Территорию первого пояса изолируют от доступа посторонних лиц, ограждают забором и озеленяют. На ней запрещаются: все виды строительства, выпуск стоков, купание, водопой и выпас скота, рыбная ловля, применение для растений ядохимикатов, органических и других видов минеральных удобрений. Спланирована такая территория с организацией отвода поверхностного стока за ее пределы. Акватория первого пояса должна быть ограждена бакенами.

Границы первого пояса зоны санитарной охраны реки или водоподводящего канала устанавливают в зависимости от местных санитарно-топографических и гидрологических условий, но во всех случаях должны быть:

_ вверх по течению - не менее 200 м от водозабора;

_ вниз по течению - не менее 100 м от водозабора;

_ по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от линии уреза воды при наивысшем ее уровне;

_ в направлении от прилегающего к водозабору берега в сторону водоема при ширине реки или канала менее 100 м - вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от линии уреза воды при наивысшем ее уровне; при ширине реки или канала более 100 м - полоса акватории шириной не менее 100 м.

Границы первого пояса зоны санитарной охраны водохранилища или озера, используемого в качестве источника водоснабжения, устанавливают в зависимости от санитарно-топографических, гидрологических и метеорологических условий; по акватории во всех направлениях - не менее 100 м от водозабора; по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от линии уреза воды при наивысшем ее уровне.

На водозаборах ковшового типа в границы первого пояса включается вся акватория ковша.

Второй пояс санитарной охраны включает источник водоснабжения и бассейн его питания, т. е. все территории и акватории, которые могут оказать влияние на качество воды источника, используемого для водоснабжения. Территорию второго пояса определяют в основном соответствующими водоразделами. В пределах второго пояса зоны санитарной охраны должен быть обеспечен ряд оздоровительных мероприятий и указан ряд ограничений хозяйственной деятельности с целью защиты источника водоснабжения от недопустимого ухудшения качества воды в нем.

Границы второго пояса реки или канала, являющихся источником водоснабжения, устанавливают с учетом источников загрязнения водоема - стойкими химическими веществами:

_ вверх по течению исходя из пробега воды от границ пояса до водозабора при расходе воды 95% обеспеченности в срок от 3 до 5 суток (в зависимости от местных условий);

_ вниз по течению - не менее 250 м; боковые границы - по водоразделу.

При наличии в реке подпора или обратного течения расстояние нижней границы второго пояса от водозабора устанавливают в зависимости от гидрологических и метеорологических условий.

При наличии судоходства в границы второго пояса должна включаться акватория, прилегающая к водозабору в пределах фарватера.

Во всех случаях границы второго пояса должны обеспечивать качество воды по ГОСТ 2761-74 на расстоянии от водозабора для проточных источников - 1 км вверх по течению, для непроточных источников и водохранилищ - 1 км в обе стороны.

Заключение

В данной курсовой работе был запроектирован ковшевой водозабор секционного типа.

Путем расчётов было определено оптимальное место расположения водозабора, наилучшим образом удовлетворяющее требованиям бесперебойного водоснабжения.

Была определена производительность водозабора ? Q_в = 0,43 м³/с, а также число секций водозаборного сооружения, принимаемое равным 2. Расчетный расход воды для каждой секции равен Q_с = 0,215 м³/с, аварийный расход через водозабор при выходе из строя одной секции Q_ав = 0,301 м³/с.

Подобраны устройства для очистки воды от взвешенных веществ: фильтрующий оголовок и стационарные вращающиеся сетки с типовыми размерами окон 800 Ч 800 мм.

Были определены потери напора и уровни воды в водоприемном и всасывающим отделениях. В водоприемном отделении потери напора при нормальной работе водозабора для чистого и загрязненного оголовка соответственно составляют: h_о = 0,089 м, h_оз = 0,128 м. Потери напора при аварийном режиме составляют h_{о. ав.} = 0,174 м.

Во всасывающем отделении потери напора в незагрязненной вращающейся сетке при нормальной работе водозабора, h_с = 0,0051 м, при предельном загрязнении сетки потери напора в сетке составляют h_сз = 0,0083 м, при аварийной работе водозабора

Отметка дна в месте установки водозабора принимается 112,65 м.

Для защиты сеток от прорыва предусматривается устройство клапанного типа. В каждой секции водозабора предусматривается установка по одному такому устройству с пропускной способностью 0,043 м³/с и диаметром 300 мм.

В курсовой работе для перекачки воды был подобран насос марки Д800-28, а также диаметры всасывающих и напорных линий, равные соответственно 450 и 400 мм. Расход воды на промывку сеток равен 0,003 м³/с. Напор рабочего потока воды в гидроэлеваторе составляет во всасывающем отделении 167,76 м, а в приемном отделении 170,491 м.

В данной курсовой работе был предусмотрен электрический обогрев решеток. А также применяются физиологические рыбозаградители служащие для задержания рыб путем образования в воде завес из воздушных пузырьков.

Список использованной литературы

1 Грузинова, В.Л. Водозаборные сооружения из поверхностных источников: учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта / В.Л. Грузинова; Министерство образования РБ , БелГУТ. - Гомель: БелГУТ, 2006. - 92 с.

2 Журба, М.Г. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. В 3 ч. Ч. 1 Системы водоснабжения. Водозаборные сооружения / М.Г. Журба.- Вологда-Москва: ВоГТУ, 2001. - 209 с.