Водоприемники

Водоприемник

ВОДОПРИЕМНИКИ, сооружения, предназначаемые для захвата воды из открытых источников. Водоприемники на реке располагают в наименее загрязненной части ее, вдали от заселенных мест. Выше водоприемника река должна быть также предохранена от загрязнения поселениями, фабриками и предприятиями; местность в районе реки и ее притоков выше водоприемника составляет так называемую санитарную охранную зону. Водоприемники устраивают в самом глубоком месте реки, у стрежня. При размываемом русле реки берега реки выше водоприемника укрепляют, и сечение реки суживают путем устройства против водоприемника полузапруд (Рублевская станция московского водопровода) для воспрепятствования отложению у водоприемника наносов песка, могущих занести его отверстия.

На реках СССР часто наблюдается явление так называемого донного льда и сала, которые могут при известных условиях нарушить действие водоприемника, как это было в Петербурге в 1914 г. В период ледостава, в начале зимы, при температуре воздуха ниже нуля и при отсутствии ледяного покрова вода переохлаждается и переходит в кристаллическое состояние по всей своей толще до дна реки, причем могут образоваться донный лед на дне реки и сало между дном и поверхностью воды. Такое состояние воды в реке крайне опасно для водоприемника, т. к. наносы льда могут закупорить его отверстия. Для борьбы с донным льдом у водоприемника надо своевременно прочищать узкий канал, через который и проносятся с большой скоростью донный лед и сало. Для предупреждения и для устранения закупорки отверстий водоприемника донным льдом применяют обогревание места приема воды паром или электрическим током. В последнее время для этой цели с успехом применяют как термитные бомбы, дающие огромное количество теплоты при сгорании, так и сжатый воздух. Для борьбы с донным льдом достаточно поднять температуру воды на 0,001° выше нуля. Водоприемник должен быть предохранен от попадания в него мусора из реки и должен допускать возможность очистки от сора и мути. Размеры окон водоприемника должны быть рассчитаны на скорость воды около 150—200 мм/сек. Площадь окон д. б., по крайней мере, в три раза больше площади всасывающих труб. При мутной воде площадь решеток рекомендуется брать в десять раз больше, а при менее мутной - в пять раз больше площади сечения всасывающих труб. В малых водопроводах всасывающая труба может оканчиваться в реке колоколом.

Конструкция водоприемников на реках крайне разнообразна и зависит от характера реки, ее берегов, дна и климатических условий. Наиболее простым типом водоприемников является водоприемник парижского водопровода на Ивре. Этот водоприемник устроен в виде трубы диаметром в 1 м, расположенной на 1 м выше дна реки с загибом конца вдоль ее течения. Вода из трубы поступает в колодец в береге, откуда и всасывается насосами станции (фиг. 1).

Вода из трубы поступает в колодец в береге, откуда и всасывается насосами станции

Вместо трубы река соединяется со всасывающим колодцем каменной или деревянной галереей. Иногда для грубой очистки воды конец этой галереи снабжают фильтром из гравия, помещенного внутри свайного заграждения, обсыпанного камнем. При переменном уровне воды в реке приемник устраивают в виде трубы, подвешенной на поплавке и соединенной с неподвижной частью шаровым шарниром. При крупных водопроводах устраивается башня с окнами на разных уровнях. Примером крупного водоприемника, на 250000 м3 воды в сутки, является приемник Рублевской станции московского водопровода (фиг. 2, размеры в мм).

Водоприемник Рублевской станции московского водопровода

Водоприемник этот расположен у крутого правого берега Москвы-реки и выступает в реку на 3 м. Основанием ему служит кессон, площадью 230 м2, на котором возведены каменные стены приемника. Приемник разделен на две самостоятельные половины, что позволяет производить его чистку без остановки действия водоприемника. Приемник сообщается с рекой двумя расположенными один над другим рядами окон. В меженний период вода поступает через нижние окна, в период паводка - через верхние окна. Окна снабжены решетками для преграждения доступа с реки крупных плавающих предметов. Решетки у окон сделаны подвижными и поднимаются системой кранов для их очистки. В верхней части водоприемника устроены механизмы для открывания шиберов отверстий и поднимания сеток и поставлены краны на случай ремонта. Осадки из приемника удаляются эжекторами Кертинга. В колодец приемника опущены всасывающие трубы насосов диаметрами 1000 мм и 1200 мм. Для предохранения от заноса приемников песком и донным льдом устраивают особые бассейны, соединенные с рекой каналами и служащие также отстойниками. В эти бассейны опускают всасывающие трубы. Хорошим водоприемным бассейном является траншея со шпунтовыми стенками, которая устроена в береге реки параллельно ее течению. На фиг. 3 показана схема устройства водоприемника с каналом: а - закрытый канал, б – грубая решетка, в - промывная труба, г - всасывающие трубы, д - насосная станция, е - осадок.

схема устройства водоприемника с каналом

Значительные размеры сечения траншеи дают возможность оседать взвешенным частицам, решетка же препятствует попаданию в водоприемник крупных плавающих частей. Другой тип приемника приведен на фиг. 4, где а - каменная плотина, б - прорез, перехватывающий часть потока, в - подвод к насосной станции. Приемные трубы делают чугунные, с достаточно большим сечением для уменьшения потери напора.

Водоприемник

Водоприемники на озере устраивают в наименее загрязненном месте его, возможно дальше от берега. Водоприемные отверстия располагают на разной глубине в зависимости от низшего уровня воды в озере и с учетом толщины льда. Всасывающие отверстия трубы д. б. на расстоянии до 600 м от берега и на глубине не менее 6—10 м; д. б. учтено и действие волн (на глубине больше 12 м влияние волн незначительно). Водоприемники на Боденском озере расположены: в Мюнстерлинге - в 582 м от берега, на глубине 34 м, в Констанце - в 400 м от берега, на глубине 40—50 м. Приемник в Констанце представляет собой железную трубу диаметром 450 мм, уложенную по дну на прокладках. Всасывающая головка трубы, снабженная сеткой, укреплена на железной ферме и соединена с трубой шаровым шарниром. При переменном уровне воды всасывающий конец трубы может подниматься и опускаться на шарнире при помощи лебедки. Водоприемник в Буффало (Америка) построен на берегу, на расстоянии 1300 м от озера, в виде бетонного колодца, соединенного с озером бетонным же тоннелем под дном озера (длиной 2000 м) и вне озера (1300 м). Конструкция водоприемника зависит от местных условий, и выбор ее представляет одну из основных задач при постройке водопровода. Иногда в водоприемник устраивается насосная станция первого подъема, что значительно улучшает работу всасывания.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.