Контрольные вопросы

1. Береговые водозаборы. Конструктивные схемы. Область применения. Компоновка.

2. Русловые водозаборы. Конструктивные схемы. Область применения. Компоновка.

3. Степень надежности забора воды русловыми водозаборами.

9. Классификация водоприемников поверхностных водозаборов

Водоприемник (оголовок) - гидротехническое сооружение, расположенное в водоеме (водотоке), предназначенное не только для приема воды из источника, но и для укрепления и защиты от повреждений концов трубопроводов в русле источника.

Классификация водоприемников:

1. По способу приема воды: открытые поверхностные, глубинные, донные, фильтрующие, инфильтрационные, комбинированные.

2. По месту расположения: береговые, русловые.

3. По расположению относительно уровня воды: затопленные, затопляемые при высоких уровнях воды, незатопляемые (крибы).

4. По расположению водоприемных отверстий и направлению втекающего потока воды (рис. 9.1):

а) с отверстиями - горизонтальными, вертикальными, наклонными;

б) с втеканием - лобовым, боковым, низовым;

в) с приемом воды – односторонним, двусторонним.

5. По конструкции: ряжевые, свайные, трубчатые, бетонные, бетонные в металлическом кожухе, железобетонные, с вихревыми камерами.

6.По числу секций: двухсекционные, трехсекционные и более.

Незатопляемые оголовки наиболее надежны, поскольку всегда доступны для обслуживания, однако стоимость их значительно больше, чем затопленных оголовков. Особенно дороги русловые незатопляемые оголовки, в частности, они, должны быть рассчитаны на статическое и динамическое давление льда. Поэтому затопленные оголовки – наиболее распространенная конструкция. Применяют для повышения надежности, в основном на водохранилищах и озерах.

Затопляемые оголовки недоступны для обслуживания только в отдельные периоды времени - половодье, паводок. Однако эти периоды непродолжительны. Кроме того, в это время не бывает осложнений с обмерзанием решеток.

Ориентация отверстий влияет на засорение решеток сором, водорослями, шугой. Различно и поступление донных наносов, по-разному происходит промывка решеток. Дешевые, не мешают транспорту и лесосплаву, не воспринимают нагрузок от ледохода и ледового покрова. Они имеют самое широкое распространение.

Горизонтальные отверстия могут располагаться на некоторой высоте над дном, и вода может втекать сверху вниз или снизу вверх, а при расположении отверстий у дна втекание может происходить только сверху. В горизонтальных водоприемниках с втеканием сверху труднее удаляется сор с решеток, могут образовываться водовороты, воронки, из-за чего в водоприемник поступает вода с сором из поверхностного слоя. Донные водоприемники с втеканием сверху и расположенные на небольшой высоте над дном устраивают вынужденно при малых глубинах воды в источнике.

При лобовом приеме воды водоприемные отверстия забиваются сором и шугой, а при низовом приеме – донными наносами (рис. 9.1).

Наиболее распространен боковой прием воды, с отверстиями в вертикальной плоскости, при котором можно создать благоприятные условия забора воды. Для хорошего обтекания водоприемника его лобовую грань очерчивают по эллипсу, либо делают полигональной (рис. 9.2).

Оголовки в последних конструкциях в большинстве случаев имеют вихревую камеру. Основное ее назначение - обеспечить незаиливание сборных внутренних труб оголовка. При такой конструкции поток внутри сборной трубы движется тангенциально, смывая выпадающие на дно загрязнения (см. рис. 9.3).

Для снижения вероятности отложений в сборных трубах их делают переменного диаметра (телескопическими – см. рис 9.2, 9.3).

Конструкция оголовка зависит от многих факторов – расход воды, глубина, устойчивость русла, геологические, гидротермические условия (шуга). Влияют и водохозяйственное использование реки (судоходство, лесосплав), а также местные условия (например, ряжевые оголовки применяют в богатых лесом районах) и т.п.