Водоприемные сооружения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский
Общетехнический факультет
Кафедра теплогазоснабжения
Реферат
на тему:
«ВОДОПРИЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ»
Выполнил: студент гр.
1209
Преподаватель:
Нижний Новгород
2013 год
Содержание
Введение
- Сооружения для приема воды из поверхностных источников
- Классификация речных водоприемников
- Прием воды из водохранилищ и озер
- Прием воды из морей и устройство морских водоприемников
- Сооружения для приема подземных вод
- Охрана природных вод от загрязнения сточными водами
Заключение
Список используемых источников
Введение
Выбор типа и конструкции водоприемных сооружений зависит от местных природных условий в значительно большей степени, чем у всех остальных сооружений системы водоснабжения. Основное влияние на устройство водоприемников оказывает характер используемых природных источников воды: гидрологические характеристики открытых водоемов, условия залегания подземных вод (глубина, характер водоносных пластов и т. п.).
В соответствии с двумя
категориями природных
Сооружения для приема воды из поверхностных источников
Как уже было сказано, к поверхностным источникам, используемым для целей водоснабжения, относятся реки (в естественном или зарегулированном состоянии), озера и в отдельных случаях моря.
В практике водоснабжения
наиболее часто используемыми
Для правильного решения задачи проектирования речных водоприемников требуется детальное изучение гидрологического режима реки (анализ результатов многолетних наблюдений и постановка специальных гидрологических изысканий), а также проведение геологических и топографических изысканий. В ряде случаев при проектировании крупных и ответственных водоприемных сооружений приходится прибегать к методам моделирования и изучать режим работы будущего сооружения на моделях в лабораторных условиях.
Речные водоприемники должны быть запроектированы так, чтобы их расположение и форма обеспечивали плавное обтекание сооружений и наименьшее стеснение русла реки: они не должны вызывать переформирования русла.
Специфические особенности имеются в проектировании и устройстве водоприемников на реках с зарегулированным стоком.
Весьма ответственной задачей является выбор места расположения водоприемника, которое должно удовлетворять следующим основным условиям:
а) обеспечивать возможность применения наиболее простого и де
шевого способа забора воды из источника;
б) гарантировать бесперебойность получения требуемых количеств
воды;
в) обеспечивать прием возможно более чистой воды;
г) находиться как можно ближе к снабжаемому водой объекту (для
уменьшения стоимости водоводов и подачи воды).
Речные водоприемники должны располагаться выше по течению от мест сброса в реку сточных вод, а также от мест выходов оврагов. Особенно строгие требования предъявляются к местам расположения водоприемников систем водоснабжения населенных мест. Место расположения таких водоприемников должно быть согласовано с органами санитарного надзора и должно обеспечивать возможность организации зоны санитарной охраны.
Речные водоприемники следует располагать в тех местах русла реки, в которых, с одной стороны, не наблюдается интенсивного осажде-кия наносов и, с другой стороны, не происходит разрушения берега в результате осыпей и оползней. Наиболее интенсивное отложение наносов обычно происходит у выпуклого берега реки, поэтому здесь водоприемники располагать не следует. Прямые участки реки также не создают надежных условий для работы водоприемника, так как на этих участках нередко образуются перекаты.
Наиболее благоприятны для расположения водоприемников вогнутые берега реки, где отложения наносов не происходит. Однако вогнутые берега часто подвергаются размыву водами реки, в связи с чем устройство водоприемника здесь должно сопровождаться проведением берегоукрепительных работ.
При выборе места расположения водоприемника должны также учитываться ледовые условия реки. Водоприемники не следует располагать в местах возможного образования ледяных заторов, шугозажоров, а также в зонах интенсивного образования внутриводного льда.
Располагать водоприемник следует в местах, где необходимая для забора воды надлежащего качества глубина находится относительно близко от берега.
Не следует располагать водоприемные сооружения в нижних бьефах ГЭС вблизи гидроузла.
На судоходных и лесосплавных реках водоприемные сооружения должны располагаться вне зоны движения судов или плотов. При устройстве водоприемников на судоходных реках место их расположения и конструкция должны быть согласованы с соответствующими организациями водного транспорта.
Весьма существен при выборе места расположения водоприемных сооружений учет геологических и гидрогеологических условий, в том числе сейсмической характеристики района и возможности оползневых явлений.
Правильный выбор места расположения водоприемного сооружения может быть осуществлен лишь на основе тщательного изучения всех местных природных условий и комплексного их учета.
Классификация речных водоприемников
Установившейся и общепринятой классификации водоприемных сооружений в настоящее время не существует.
Большое разнообразие природных условий и обилие методов решения задачи водоприема обусловливают наличие большого числа признаков, по которым могут быть классифицированы речные водоприемные сооружения.
Водоприем может осуществляться из рек в их естественном состоя нии или из зарегулированных рек. В последнем случае вода забирается из образованных на реке водохранилищ. В отдельных случаях водохранилища создаются специально для нужд водоснабжения (обычно для крупных промышленных предприятий, потребности которых в воде превышают величину речного стока в маловодные периоды года). Чаще для целей водоснабжения используются водохранилища, образованные при строительстве гидростанций. Условия приема воды из водохранилищ имеют ряд особенностей, которые влияют на тип и оборудование водоприемников. При проектировании и строительстве водоприемных сооружений на водоемах рыбохозяйственного значения должны быть предусмотрены все мероприятия и устройства по рыбоохране.
Иногда водоприем требует проведения в русле реки регуляционных работ для улучшения условий забора воды, а также устройства водоподъемных плотин для увеличения глубины в месте водоприема. Как в этом случае, так и в случае устройства водохранилищ водоприемные сооружения могут быть возведены отдельно от плотин или конструктивно объединены с ними. Так возникает особый тип водоприемников, конструктивно объединенных с речными гидротехническими сооружениями.
При наличии вблизи берега глубин, обеспечивающих требуемые условия забора воды, и при относительно крутом береге применяются водоприемники берегового типа. Их располагают на склоне берега с приемом воды непосредственно из русла реки. При этом насосы первого подъема могут быть расположены в отдельном здании насосной станции или в самом водоприемнике. Этим определяются соответственно два вида водоприемников берегового типа — раздельный и совмещенный
Если требуемые для приема воды глубины могут быть найдены только на значительном расстоянии от берега (что обычно имеет место при малых уклонах берега и дна реки), используются водоприемники руслового типа. В месте забора воды из реки в ее русле устраивается приемный оголовок; от него вода подается по трубам к береговому колодцу. При этом, как и у водоприемников берегового типа, насосная станция может быть устроена отдельно или конструктивно объединена с береговым колодцем.
В отдельных случаях устраивают незатопляемый оголовок, представляющий собой своеобразное сооружение островного типа (часто называемое «крибом»), вынесенное в русло реки. Иногда в таком оголовке устанавливают насосы, передающие воду на берег по напорным трубам.
В ряде случаев для улучшения условий приема воды ее забирают не непосредственно из русла реки, а из искусственно созданных заливов— ковшей. Устройство ковшей позволяет снизить количество взвешенных наносов в воде, забираемой насосами, а также успешно бороться с внутриводным льдом и шугой.
В тех случаях, когда
речная вода сильно загрязнена, находят
применение водоприемники
Своеобразным типом водоприемных устройств являются передвижные водоприемники (совмещенные с насосной установкой), отметка расположения которых может изменяться в соответствии с изменением уровня воды в реке. Эти водоприемники (насосные установки) позволяют всегда осуществлять забор воды при малой и постоянной высоте всасывания. Их устраивают плавучими или фуникулерного типа.
Приведенный классификационный обзор основных принципиальных типов речных водоприемных сооружений не охватывает все их действительное многообразие, обусловленное, как сказано, исключительным разнообразием местных природных условий, весьма сильно влияющих именно на этот вид водопроводных сооружений.
Прием воды из водохранилищ и озер
Для целей водоснабжения могут использоваться или специально построенные водохранилища или водохранилища, используемые одновременно для многих целей.
В результате развития гидроэнергетического
строительства в нашей стране
уже сейчас (когда имеющиеся
В маловодных районах Средней Азии, где относительно малый и неустойчивый сток местных рек не обеспечивает сколько-нибудь надежного снабжения потребителей водой, только строительство водохранилищ позволяет удовлетворить нужды орошения и водоснабжения.
Наконец, громадное количество относительно малых водохранилищ создано на небольших реках специально для целей водоснабжения.
Таким образом, в практике водоснабжения, основанного на использовании поверхностных вод, приходится все чаще встречаться с необходимостью приема воды из водохранилищ.
При проектировании и строительстве водоприемных (а также очистных) сооружений на водохранилищах необходимо учитывать измене ния, вносимые водохранилищем в естественный гидрологический режим реки, а также влияние его на качество речной воды и на сезонные колебания ее качества, особенно если вода предназначается для питьевых нужд.
Характер изменения уровней воды в водохранилищах существенно отличается от характера» изменений уровней воды в незарегулированной реке. В водохранилищах, сооружаемых для нужд гидроэнергетики и транспорта, колебание уровней воды обусловливается в основном запланированным режимом эксплуатации (сработки) водохранилища для указанных целей.
При устройстве водоприемных сооружений на крупных водохранилищах должны быть учтены возможные воздействия ветровых волн, явления сгона и нагона воды, береговые течения, ледовые явления, явления переформирования берегов водохранилищ, а также характер отложения наносов в чаше водохранилища.
Цветность воды водохранилищ обычно выше цветности воды их реки в естественном состоянии, поскольку заполнение водохранилищ происходит преимущественно паводковой водой, обладающей повышенной цветностью. Так, вода Рыбинского водохранилища имеет цветность 66° в феврале и 61° в августе, тогда как цветность воды р. Волги в естественном состоянии в эти же месяцы составляет соответственно 21 и 48°. В период половодья цветность речной воды, наоборот, часто оказывается выше, чем цветность воды водохранилища.
Большие водохранилища обычно оказываются менее засоренными сапрофитными бактериями, а также кишечной палочкой.
Образование водохранилищ часто способствует интенсивному развитию водорослей.
Санитарные качества воды водохранилищ в значительной степени зависят от тщательности и полноты проведения мероприятий по очистке ложа водохранилища до его заполнения К Объем работ по санитарной подготовке ложа крупных водохранилищ весьма велик.
Обычно сезонные колебания
качества речной воды после создания
водохранилища значительно
При строительстве водохранилищ предусматриваются мероприятия по борьбе с их заилением, а также эрозией почв в береговой зоне.
На крупных водохранилищах производятся большие работы по укреплению берегов в целях их предохранения от размыва волнением.
Для задержания поверхностного стока и улучшения его качества до поступления в водохранилища проводятся агролесомелиоративные мероприятия, в частности посадка в береговой зоне водохранилища защитных полос зеленых насаждений.
При использовании воды водохранилищ в целях водоснабжения следует учитывать возможность ее загрязнения от водного транспорта, лесосплава, а также в результате сброса сточных вод, распространение которых в водохранилищах существенно отличается от распространения их в реках.
Весьма ответственной задачей является выбор места забора воды из водохранилища. Очевидно, что водоприемник должен быть расположен в таком месте, где он может принимать наиболее чистую воду.
В месте расцоложения водоприемника должна быть обеспечена достаточная глубина, не должны происходить интенсивное выпадение наносов, размыв берегов, неблагоприятные ледовые явления, развитие водной растительности и т. п. В водохранилищах, используемых комплексно для различных нужд народного хозяйства, при выборе места забора воды для целей водоснабжения необходимо учитывать еще целый ряд факторов, связанных с характером эксплуатации водоема другими водопользователями: режим сработки водохранилища для нужд ГЭС, забор и сброс воды промышленными предприятиями, расположение и режим работы сооружений речного транспорта, лесосплав и т. п.
Выбору места расположения водоприемника должно предшествовать также тщательное изучение образующихся в водохранилище течений, которые обусловливают распространение поступающих в воду загрязнений.
Прием воды из морей и устройство морских водоприемников
Морская вода используется в основном для приморских теплосиловых электростанций, а также для производственных нужд некоторых видов промышленных предприятий (преимущественно для целей охлаждения).
При выборе способа забора воды из моря, а также типа и конструкции морских водоприемных сооружений необходимо учитывать следующие специфические условия и характеристики морского побережья:
а) колебания уровня воды, обусловленные приливами и отлива
ми, волнением, нагоном, а также морские течения;
б) значительную силу удара волн;
в) геологическое строение морского побережья, взмучивание на
носов в прибрежной зоне, образование отмелей, подмыв берега, ополз
невые, явления;
г) наличие в морской воде водорослей, моллюсков и микрофлоры;
д) коррозионные свойства морской воды;
е) характер ледовых явлений в районе водоприема.
Прием воды из моря для целей водоснабжения возможен из искусственно защищенных акваторий портов, из естественно защищенных бухт или на открытых побережьях.
Только тщательное изучение всех названных условий позволяет правильно выбрать тип водоприемного сооружения, обеспечивающий его бесперебойную работу.
Наибольшие удобства для расположения морских водоприемников предоставляет акватория порта, хорошо защищенная от воздействия больших волн, с надежно укрепленной береговой линией, защищенная от обмеления и находящаяся в значительно более благоприятных ледовых условиях, чем открытые побережья.
Для сооружений, принимающих морскую воду, характерно так называемое биообрастание поверхностей, соприкасающихся с водой, т. е. образование на них биологической пленки (состоящей из органических илистых частиц и бактерий). На этой пленке поселяются различные водоросли и морские животные, в частности моллюски. Биообрастанию подвергаются решетки и сетки водоприемника, затворные устройства, арматура, внутренние поверхности водоводов, охладительная аппаратура, теплообменные аппараты и т. п. Особенно интенсивно идет процесс биообрастания в теплых морях (в Черном море, например, интенсивность биообрастания достигает 5—6 кг/м2 в месяц; в тропиках она еще больше). Кроме того, решетки и сетки морских водоприемников могут засоряться в результате интенсивного (сезонного) развития планктона, т. е. цветения воды, а также в результате нагона к водоприемнику крупной морской растительности. Указанные обстоятельства должны быть учтены как в конструкции сорозадержи-вающих приспособлений водоприемника, так и в методах их эксплуатации.
Степень агрессивности морской воды (зависящая от содержания в ней различных солей) должна быть учтена при выборе материала, применяемого для строительства водоприемных сооружений (например, сорт цемента для бетонных конструкций), а также при устройстве на них специальных изоляционных защитных покрытий.
Конструкция водоприемников, располагаемых на открытых морских побережьях, должна быть рассчитана на сопротивление значительным нагрузкам от ударов волн и льда. В этих условиях находят применение водоприемные сооружения берегового типа с защитными дамбами, сооружения с затопленными приемными оголовками и сооружения с незатопленными оголовками островного типа.
Сооружения для приема подземных вод
Подземные воды залегают на различных глубинах и в различных породах. Обладая высокими санитарными качествами, эти воды особенно ценны для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных мест. Наибольший интерес для водоснабжения представляют воды напорных водоносных пластов, перекрытых сверху водонепроницаемыми породами, предохраняющими подземные воды от поступления в них каких-либо загрязнений с поверхности земли. Однако для целей водоснабжения нередко используются также безнапорные подземные воды со свободной поверхностью, содержащиеся в пластах, не имеющих водонепроницаемой кровли. Кроме того, для целей водоснабжения используются родниковые (ключевые) воды, т. е. подземные воды, самостоятельно выходящие на поверхность земли. Наконец, в отдельных случаях для производственного водоснабжения используются так называемые шахтные и рудничные воды, т. е. подземные воды, поступающие в водоотливные и водопонизительные сооружения при добыче полезных ископаемых.
Для приема подземных вод применяются сооружения следующих типов:
1)
трубчатые буровые колодцы (
2) шахтные колодцы;
3) горизонтальные водосборы;
4) лучевые водосборы;
5)
сооружения для каптажа
Охрана природных вод от загрязнения сточными водами
Как известно, в результате
сброса неочищенных или недостаточно
очищенных сточных вод
Сброс производственных,
бытовых, дренажных и других сточных
вод в водоемы может
Если эти требования нарушаются, сброс сточных вод должен быть ограничен, приостановлен или запрещен органами контроля, хотя бы это вызвало прекращение работы предприятий или цехов, сбрасывающих стоки.
Право на запрещение сброса сточных вод, содержащих вредные для здоровья вещества, имеет государственный санитарный надзор.
Сброс сточных вод не должен приводить к увеличению содержания в воде водоема загрязняющих веществ сверх установленных норм.
В качестве мероприятий
по предотвращению сброса в водоемы
производственных стоков у нас и
за рубежом все шире используются
системы оборотного водоснабжения
и последовательного
Все указанные мероприятия могут оказать значительное влияние на сохранение чистоты водоемов. Для этого необходима организация контроля за их выполнением и строгая ответственность за нарушение правил водного законодательства.
Заключение
Как и для выбора источника водоснабжения, для правильного решения задачи проектирования и строительства водоприемных сооружений необходимо проведение обширных и детальных изысканий: гидрологических, геологических, гидрогеологических и т. д. Эти изыскания должны дать не только уверенность в возможности бесперебойного получения из выбранного источника требуемых количеств воды, но и все необходимые сведения для проектирования водоприемных сооружений.
Список используемых источников
http://www.bibliotekar.ru
http://ru.wikipedia.org
- Водопровод
- Водопровод, канализация, строительные материалы
- Водопроводные сети, их классификация, особенности эксплуатации
- Водопроницаемость грунтов
- Водопропускные сооружения
- Водорастворимые витамины
- Водорастворимые витамины
- Водоподготовка в теплоэнергетике
- Водоподготовка и водосолевые режимы энергетических установок
- Водоподготовка и очистка сточных вод в автотранспортных предприятиях
- Водоподготовка на ТЭС: применение установок обратного осмоса
- Водопользование
- Водопользовоние
- Водопонижение
