Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования

Белорусский государственный университет транспорта

Кафедра: «Экология и РИВР»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Водозаборные сооружения»

на тему: «Водозаборные сооружения из поверхностных источников»

Выполнила

студентка гр. СВ-41

Ясковец Т.В.

Принял:

асcистент

Грузинова В.Л.

2012

Содержание

Задание на проектирование

Введение

1. Выбор места расположения водозаборного сооружения

2. Выбор типа водозаборного сооружения

3. Определение условий забора воды из источника

4. Определение производительности водозабора

5. Определение размеров водоприемных устройств

5.1 Расчет и подбор решеток

5.2 Расчет и подбор сеток

5.3 Определение потерь напора и уровней воды в водозаборном сооружении

5.4 Определение глубины источника

6. Определение потерь напора и уровней воды в водозаборном сооружении

6.1 Водоприемное отделение

6.2 Всасывающее отделение

7. Рыбозащитные мероприятия

8. Мероприятия по борьбе с наносами, шугой, обрастаниями и обмерзаниями водоприемных устройств

9. Зоны санитарной охраны водозаборных сооружений

Заключение

Задание на проектирование

Число жителей, тыс. чел. Q85, м/с Q90, м/с Q95, м/с	114 3.6 8.6 10.5
Категория надежности Z1 Z3 Z5 Z90 Z95 Z97	1 117. 5 117.35 117.85 116.6 113.75 113.65
Наносы	+
Взвешенные вещества, кг/м3	1.2
Характеристики дна	Устойчивое
Характеристика берега	Устойчивый
Наличие льда	-
Наличие шуги	+
Ледостав	Устойчивый
Толщина льда	0.43
Наличие сора	-
Назначение реки	Рыбохозяйственное
Высота полуволны, м	0.22
Скорость воды в реке, м/с	0.74
В водоприемном отделении оседают частицы d=2.5…3.4 мм, %	6
Сетками извлекаются частицы крупностью 2.0…2.5 мм, %	4
Диаметр руслообразующих фракций, мм	0.78
Расстояние от репера 1, м Отметка поверхности земли, м	0 . 107.0 10 . 107.6 20 . 108.0 30 . 108.4 40 . 108.9 50 . 109.5 60 . 110.5 70 . 112.0 80 . 113.7 90 . 116.5 100 . 118.0
Производительность водозабора, м3/сут	250000
Конценрация взвеси в пульпе, %	4
Состав взвеси относительно объема взвесей с частицами данного диаметра, %	1,6 63 1,8 69 2.0 77 2.4 79 2.8 84 3.4 94 4.0 99
Характеристика русла
Dср, мм D10, мм D50, мм	1.4 3.1 1.7
Оптимальная эффективность очистки от взвесей на водозаборе, %	18
В фильтрующем оголовке водозабора задерживаются частицы крупностью 3…4 мм, %	8

водоснабжение водозабор производительность водоприемник

Введение

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.

В данной курсовой работе, в которой в соответствии с заданием запроектировано водозаборное сооружение на поверхностном источнике водоснабжения с учетом предъявляемых требований к данному типу сооружений.

1. Выбор места расположения водозаборного сооружения

Выбор места устройства водозабора дожжен быть основан прогнозами качества воды в источнике, переформирования русла и побережья, изменения границы мерзлых грунтов, прогноза гидрометрического режима источника.

Также необходимо учитывать следующие условия:

- место водозабора должно выбираться на устойчивом участке реки, обладающем достаточными расходами и глубиной, расположенном возможно ближе к объектам водоснабжения;

- у места водозабора должны быть спокойные и благоприятные топографические формы берега и русла без крутых косогоров, заливаемых пойм, изрезанностей оврагами;

- выбираемый участок русла не должен располагаться на перекате, иметь резких местных сужений, перепадов, быстрин, островов и кос;

- не допускается размещать водоприемники в пределах зон движения судов, плотов, в зоне отложения и движения донных наносов, в местах зимовья и нереста рыб, на участке возможного разрушения берега, скопления плавника и водорослей, возникновения шугозажеров и заторов.

Не рекомендуется размещать водозаборы на участках нижнего бьефа ГЭС, прилегающих к гидроузлу, в верховьях водохранилищ, а также на участках, расположенных ниже устьев притоков водотоков и в устьях подпертых водотоков. Водозаборы нельзя располагать в зоне затопления наземных сооружений паводковыми водами, в сейсмических и других районах, где возможны оползневые явления. В этих случаях предусматривается независимый дополнительный комплекс водозаборных сооружений. Место забора воды для систем питьевого водоснабжения должно находиться выше по течению реки от населенных пунктов. Выше выпусков сточных вод, выше стоянок судов, барж. В общем случае водозаборные сооружения должны быть размещены выше мест возможного загрязнения водоисточника.

В северных районах страны место расположения водозаборов необходимо выбирать на участках рек с постоянным поверхностным или под русловым стоком и с устойчивой зоной талых грунтов.

2. Выбор типа водозаборного сооружения

Водозаборные сооружения из поверхностных источников кроме основной задачи--обеспечения бесперебойного получения требуемого (заданного) количества воды из природного источника--выполняют также функции предварительной механической очистки забираемой воды, защиты от попадания в нее льда, а также рыбы. Выполнение всех этих функций учитывают при выборе места расположения водозабора его типа и оборудования.

Выбор типа водозаборных сооружений в большой степени зависит от особенностей используемого природного водоема: пределов сезонных колебаний уровня воды в реках, соответствующих перемещений уреза воды, степени загрязненности воды источника, ледовых условий, характера грунтов, слагающих русло реки, и др.

Водозаборные сооружения классифицируют:

По виду источника водоснабжения:

поверхностные;

- подземные;

- атмосферные воды.

В данной курсовой работе проектируются водозаборные сооружения из поверхностных источников.

1. По назначению:

- хозяйственно-питьевые;

- производственные;

- сельскохозяйственные водозаборы.

В данной курсовой работе назначение - хозяйственно-питьевое водоснабжение.

2. По производительности:

- малой производительности (меньше 1 м3/с);

- средней производительности (от 1 до 6 м3/с);

- большой производительности (более 6 м3/с).

В данной курсовой работе по производительности водозаборные сооружения - средней производительности.

3. По степени надежности забора воды из источника:

- Первая степень - бесперебойный забор воды расчетного расхода;

- Вторая степень - отбор расчетного расхода воды с возможным перерывом в подаче в течении 5 часов;

- Третья степень - отбор расчетного расхода воды с прекращением работы до 3 суток.

В данной курсовой работе степени надежности забора воды из источника - 1.

4. По категории надежности подачи воды потребителю:

- I категории надежности - допустимо снижение подачи воды не более чем на 30% от расчетного расхода Qр на период до 3 суток;

- II категории надежности - допустимо снижение подачи воды не более чем на 30% от расчетного расхода Qр до 1 месяца или перерыв в подаче воды до 5 часов;

- III категории надежности - допустимо снижение подачи воды не более чем на 30% от расчетного расхода Qр до 1 месяца или перерыв в подаче воды в течении 1 суток.

В данной курсовой работе категории надежности подачи воды потребителю - I.

5. По компоновке основных сооружений:

- совмещенная;

- раздельная;

- комбинированная.

В данной курсовой работе компоновке основных сооружений - раздельная.

6. По расположению водоприемника:

- береговые;

- русловые;

- ковшевые.

В данной курсовой работе расположению водоприемника - береговое.

Водозаборы средней и большой производительности при достаточной глубине источника у береговой линии (не менее 4 м), а также небольшой амплитуде колебаний уровней воды (до 8 м) проектируются совмещенными, если эти условия нарушаются, то компоновка выполняется раздельной.

3. Определение условий забора воды из источника

Выбор типа водозабора зависит от условий забора воды из источника.

1. Легкие условия забора воды:

- количество взвешенных веществ не более 0.5 г/л;

- русло имеет устойчивое ложе;

- толщина льда до 0.8 м;

- внутриводное льдообразование и обрастание отсутствуют;

- загрязнения сором незначительно

2. Средние условия забора воды:

- содержание взвешенных веществ до 1.5 г/л;

- деформации русла могут составлять 0.3 м;

- толщина льда не более 1.2 м;

- в водоеме имеется сор, обрастание и незначительное количество шуги.

3. Очень тяжелые условия забора воды:

- содержание взвешенных веществ более 5 г/л;

- деформации русла происходят систематически и внезапно

- возможны оползневые явления;

- возможно образование наледей и промерзание русла.

Для правильного выбора типа водозабора места его расположения необходимо базироваться на результатах всесторонних исследований и испытаний, а также опыта эксплуатации, результаты которых сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Рекомендуемые схемы водозаборных сооружений в зависимости от условий забора воды

Требуемая категория надежности подачи воды потребителям	Рекомендуемые схемы водозаборных сооружений в зависимости от условий забора воды
	легкие	средние	тяжелые
I	а1,а2, б3	а1, б2	б1,в1,в2
II	а3, б4	а2, б3	а1, б2
III	а4	а3, б3	а2

Где схема ''а'' предусматривает обычный секционный водозабор, осуществляющий отбор воды из источника в одном створе; ''б'' - секционированный водозабор, производящий отбор воды в двух или нескольких створах; ''в'' секционированный водозабор, расположенный в двух створах, которые удалены друг от друга на такое расстояние, исключающее одновременный перерыв в работе.

Цифра после буквы обозначает:

1-береговой водозабор с всегда доступными для обслуживания водоприемными отверстиями; 2-затопленные водоприемники, удаленные от берега и недоступные для обслуживания в отдельные периоды года; 3-нестационарные водоприемные устройства плавучего типа; 4- нестационарные водоприемные устройства фуникулерного типа.

Так как согласно исходным данным:

- количество взвешенных веществ 1.2 г/л;

- русло имеет устойчивые берег и дно;

- толщина льда 0.43 м;

- внутриводное льдообразование и обрастание отсутствуют;

- загрязнение сором отсутствует,

что соответствует средним условиям забора воды.

Учитывая вышеперечисленные условия и рельеф дна, в данном курсовом проекте, применяем схему а1.

4. Определение производительности водозабора

Водозабор рассчитывается на пропуск при расчетной скорости среднего за сутки наибольшего водопотребления расхода воды.

м³/с,

где W_max - объем воды, подаваемой потребителям в сутки наибольшего водопотребления м³ /сут;

Р_n - затраты воды на собственные нужды водозабора, Р_n=3 - 8 %;

t - время работы водозабора в сутки наибольшего водопотребления, t = 24 ч.

м³/с.

Так как производительность водозабора более 0,8 м³/с, то принимаем количество секций 4.

Расход каждой секции водозабора Q_c вычисляется по формуле, м³/с:

м³/с,

где n - число секций водозабора, n=4.

Расход работающей секции при аварии Q_ав, м³/с:

,

где - коэффициент, допускающий снижение подачи воды при аварии,

= 0,7.

м³/с.

5. Определение размеров водоприемных устройств

5.1 Расчет и подбор решеток

Требуемая площадь водоприемных отверстий м², каждой секции равна

,

где K = 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение решеток;

к - коэффициент характеризующий стеснение отверстий стержнями решетки;

Q_c - расход одной секции водозабора, м³/с;

v - скорость воды в прозорах решетки.

Значение коэффициента к определяется по формуле:

,

где а - расстояние между стержнями решетки принимается 50-100 мм,

с - толщина стержней принимается 8-20 мм.

При средних и тяжелых условиях забора воды, когда нет необходимости в устройстве рыбозащиты, скорость принимается равной для средних условий работы 0,6 м/с, для тяжелых 0,2 м/с.

Для водозаборов, на которых предусматриваются рыбозащитные мероприятия скорость воды в прозорах решетки принимается равной 0,25 м/с для рек со скоростью течения не менее 0,4 м/с.

Для нашего случая v = 0,25 м/с.

м².

По полученному значению , подбираем размеры водоприемного окна согласно таблице 2.

Таблица 2 - Основные типоразмеры решеток.

Размеры водоприемного окна, мм	Основные размеры решетки, мм	Масса решетки, кг
	Н	Н1	Н2	h	h2	L	L1
400x600	840	700	600	50	40	500	400	20
600x800	1040	900	800	50	40	700	600	33
800x1000	1255	1130	1000	65	50	930	800	52
1000x1250	1680	1380	1250	80	50	1120	1000	94
1250x1500	1830	1580	1500	80	60	1370	1250	135
1250x2000	2600	2200	2000	120	60	1424	1404	253
1250x2500	3100	2700	2500	120	60	1424	1404	300
1500 x2000	2334	2104	2000	120	60	1620	1500	205
1750 x2500	2854	2604	2500	120	60	1870	1750	420
2000 x2500	2866	2616	2500	140	80	2120	2000	582

Принимаем размеры водоприемного окна 1750х2500, при этом площадь водоприемного окна составит 4.4 м² (H=2854мм; H₁=2604мм; H₂=2500мм; h=120мм; h₁=60мм; L=1870мм; L₁=1750мм; m =420кг)

5.2 Расчет и подбор сеток

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.

Площадь сеточных отверстий вычисляется по формуле:

,

где K = 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение сетки;

к - коэффициент характеризующий стеснение сеточных отверстий;

Q_c - расход одной секции водозабора, м³/с;

v - скорость воды в прозорах сетки, м/с.

Значение коэффициента к определяется по формуле:

,

где а - размеры ячеек сетки в свету, мм;

d - диаметр проволоки сетки 0,1-1,5 мм, d=1,0 мм.

м²

Подбираем окно разиером 2000х1500 мм .

Коэффициент увеличения сопротивления сетки за счет вертикального перемещения ее в потоке составляет:

где v_в - скорость вертикального перемещения полотна сетки в фильтруемом потоке воды, 0,05..0,1 м/с;

v_с - скорость воды в ячейках вращающейся сетки, м/с.

потери напора во вращающихся сетках

- незагрязненной

м;

- загрязненной

м;

- при аварии

м,

где - удельное гидравлическое сопротивление сетки, с²/м;

K_с - коэффициент фильтрации сетки, м/с,

которые определяются по таблице 2[1].

Определение уровней воды во всасывающем отделении

- минимальные

- при работе чистой сетки

м;

- при работе загрязненной сетки

м;

- при аварии

м.

- максимальные

- при работе чистой сетки

м;

- при работе загрязненной сетки

м;

- при аварии

м.

Минимальная рабочая высота фильтруемого через сетку слоя воды:

,

где - стандартная площадь сетки, м²;

- ширина сеточного окна, м

м.

Отметка верхней кромки рабочей части полотна сетки

Z_c1 = Z_{вс min} - (0,1..0,2)

Z_c1 = 113,5431-0,1 = 113,4431 м.

Отметка нижней кромки рабочей части сетки: Z_c2 = Z_c1 - H_{c min}

Z_c2 = 113,4431 - 2,4 = 111,0431 м.

Отметка дна всасывающего отделения водозабора: Z_дна= Z_c2 - D₂ - 0,5,

где D₂ - диаметр нижнего барабана, м;

0,5 - высота порога за сеткой, м.

Z_дна= 111,0431 - 0,75-0,5 = 109,7931 м.

Отметка осей верхнего и нижнего барабанов:

Z_б1 = Z_max + c + д + A,

где Z_max - максимальный уровень воды в источнике, м;

С - превышение перекрытия водозабора над расчетным уровнем воды в источнике, м;

1 кат - 1,0 м;

2 кат - 0,8 м;

3 кат - 0,5 м;

д - толщина перекрытия водозабора, м; 0,2..0,3 м;

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

Z_б1 = 117,5+1+ 0,2+ 0,8=119,5 м;

Z_б2 = Z_д + 0,5 + D₂/2

Z_б2 = 109,7931 + 0,5 + 0,75/2 = 110,6681 м.

Длина ленты сеточного полотна

L_c = 2(Z_б1 - Z_б2) + 0,5•р• ( D₁ + D₂)

L_c = 2 •(119,5 - 110,6681) + 0,5• 3,14• (0,75+1,5) = 21,1963 м.

Число звеньев ленты



Н_з.с - высота звена сетки, 0,25…0,6 м

шт.

5.3 Определение потерь напора и уровней воды в водозаборном сооружении

Коэффициент сопротивления незагрязнённой решётки:

,

где а = 50 мм; с = 8 мм; в = 8 мм;

к₁ - коэффициент учитывающий профиль стержней и принимается равным 0,25;

- угол наклона решётки к горизонту (= 90⁰);

0,2337

Коэффициент сопротивления загрязнённой решётки определим по формуле:

где к_з - коэффициент предельного загрязнения решётки (к_з=1,5);

к_р - расчётный коэффициент загрязнения решётки (к_р = 1,25).

Гидравлические коэффициенты сопротивлений чистой и загрязнённой решётки определим по формулам:

= с²/м;

== 0,0009 с²/м.

Потери напора при чистой и загрязнённых решётках:

м;

м.

Потери напора при аварийном режиме:

м.

Расчетные отметки уровней воды в водоприемном отделении:

- минимальные

1) при работе чистой решетки

Z_в..пр= Z_{и min} - h_p.=113,65 - 0,0004 =113,6496 м;

2) при работе загрязненной решетки

Z_в.пр.з = Z_{и min}- h_p.з =113,65 - 0,0006 =113,6494 м;

3) при аварии

Z _в.пр.ав = Z_{и min} -h_ав =113,65 - 0,00033 =113,6496 м.

- максимальные

1) при работе чистой решетки

Z_в..пр= Z_{и max} - h_p.=117,5 - 0,0004 =117,4996 м;

2) при работе загрязненной решетки

Z_в.пр.з = Z_{и max} - h_p.з =117,5 - 0,0006 =117,4994 м;

3) при аварии

Z _в.пр.ав = Z_и.max - h_ав =117,5 - 0,00033 =117,4996 м.

5.4 Определение глубины источника

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 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 на 0,2 м ниже ледового покрова и на 0,3 м ниже ложбины волны в водоисточнике.

H_ок = H_и - 0,9h_л - 0,8

H_и =0,9• 0,43+0,8+2,5=3,687 м;

H_ок = H_и - h_в - 1,2

H_и =2,5+0,22+1,2=3,92 м.

Принимаем глубину источника в месте расположения водозабора равной 3,92 м. тогда отметка дна в месте установки водозабора:

Z_q = Z_min- H_и

Zq = 113,65 - 3,92 = 109,73 м.

6. 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. Пропускная способность такого устройства составляет

Q = 0,2• Q_c ,

Q = 0,2 0,8 = 0,16 м³/ч.

Коэффициент расхода устройства

,

где г₀ - коэффициент удельного гидравлического сопротивления патрубка защитного устройства, с²/м;

l - длина патрубка по его оси, м;

щ - площадь патрубка, м²;

?ж_м - сумма коэффициентов местных сопротивлений устройства, включающая сопротивление на входе потока в патрубок, повороте потока на 45⁰ и выходе потока под клапан устройства.

Величина 2•g•г₀•l•щ² по сравнению с ?ж_м весьма незначительна, поэтому ей можно пренебречь.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Требуемый диаметр устройства

,

где h_пр - предельные потери напора, м. h_пр=0,3 - 0,5 м.

м.

Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного диаметра.

7. 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 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: струена-правляющие 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.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Схемы установки рыбозаградителей на водозаборах: 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.

8. Мероприятия по борьбе с наносами, шугой, обрастанием и обмерзанием водоприемных устройств

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.

9. Зоны санитарной охраны водозаборных сооружений

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. Для источников и водозаборов систем промышленного водоснабжения, не требующих соблюдения строгих санитарных норм, зоны санитарной охраны могут не предусматриваться. Контроль за содержанием зон санитарной охраны поверхностных источников водоснабжения и водозаборных сооружений осуществляется органами Государственного санитарного надзора.

Заключение

В данной курсовой работе был запроектирован русловой водозабор секционного типа с затопленными водоприёмниками.

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

Была определена производительность водозабора - Q_в = 3,125 м³/с, и размеры водоприёмных устройств, подобраны устройства для очистки воды от взвешенных веществ (решётки и сетки).

Также были определены потери напора в водоприёмном отделении (на решётках и сетках) и во всасывающем патрубке насоса. По полученным данным было подобрано насосное, грузоподъёмное оборудование.

С учетом всех выше перечисленных данных был запроектирован береговой колодец, совмещённый с насосной станцией первого подъёма.

Таким образом, в курсовой работе была проделана кропотливая работа по определению основных параметров водозаборных сооружений и изучению их устройства, что и было отражено в данной пояснительной записке и в графической части проекта.

Выполнение этой работы, несомненно, значительно повысит навыки студентов в области проектирования речных водозаборов и поможет им закрепить знания, полученные при изучении курса “Водозаборные сооружения”, что существенно отразится на их квалификации, как будущих инженеров-водоснабженцев.

Размещено на Allbest.ru

...