Водоприемные ковши
При большом расчетном объеме забираемой воды и соответствующих местных условиях оказывается эффективным и экономически обоснованным устройство на реке водоприемных ковшей.
Рис.1
Рис. 2
Внешне водоприемный ковш представляет некий искусственно созданный залив, образованный специально вырытой выемкой (рис.2) или вынесенной в русло реки дамбой (рис.1).
Для водоприемных ковшей устраивают верховой (рис. 1,а и 2,а) вход или низовой (рис.1,б и 2,б) вход относительно течения реки. В необходимых случаях устраивается два входа в ковш - верховой и низовой. Как правило в конце ковша располагается водоприемное сооружение В (обычно берегового типа), через которое происходит забор воды.
Особенно эффективным представляется использование ковшей на шугоносных реках. Помимо этого водоприемный ковш позволяет успешно справляться с трудностями, появляющимися при заборе воды на реках с высоким содержанием внутриводного льда. Невысокая скорость течения воды в ковше (в среднем 5-15 м/с по сечению ковша) благоприятствует более раннему появлению поверхностного льда, благодаря чему нижние водные слои не переохлаждаются, и не появляется глубинный лед.
Малая скорость течения речных вод позволяет шуге, занесенной из основного русла реки всплывать и смерзаться с верховым льдом. Таким образом, условия работы водоприемных сооружений значительно более комфортные при организации забора воды из ковша чем непосредственно из русла реки.
Для районов с наиболее тяжелой ледовой обстановкой устройство ковшей не может гарантировать надежную защиту водоприемного сооружения; в таких районах необходимо применение дополнительных мероприятий по борьбе с обледенением водоприемников: подогрев водозаборных решеток, сброс в районе водоприемника теплой отработанной воды (на производственных водопроводах).
Водоприемные ковши применяются не только в целях борьбы с обледенением водоприемников и шугой, но и в целях частичного осветления речной воды, имеющей большое количество попутной взвеси. Для рек с недостаточными, для качественного водозабора, глубинами устройство ковша позволяет добиться приемлемых глубин в районе забора воды и нормальных условий подвода воды из речного русла к водоприемнику. В таких случаях необходимо расположение дна ковша на 1-1,5 м ниже дна реки, что дает возможность отказаться от возведения водоподъемной плотины.
Достаточно простой и не затратный способ создания ковшей представляет возведение дамбы (см. рис. 1). Когда основное назначение ковша борьба с шугой, то верхняя отметка гребня дамбы должна располагаться выше чем максимальная отметка подъема воды в период шугохода, а для остальных периодов допускается залив дамбы высокими водами. Для ковшей, предназначенных для осветления воды и осаждения взвеси, перелив дамбы не допускается
Иногда непозволительно стеснять дамбой русло реки, в таких случаях ковш располагают в речном береге. Встречаются случаи комбинированных ковшей, когда часть ковша расположена в массиве берега, а часть вынесена в русло реки, что позволяет уменьшить объем и стоимость работ по созданию ковша. На практике угол, который образует направление течения реки, и ось ковша может изменяться в достаточно широких пределах.
Для водоприемных ковшей характерен очень сложный гидравлический режим работы. Он напрямую зависит от таких параметров ковша как: его тип и форма, относительное расположение оси ковша и русла реки, тип и размеры входа в ковш, количество отбираемой из реки воды. Гидравлический режим работы ковша не постоянен и изменяется при сезонной смене скорости и уровня воды в реке.
Можно разделить характерные режимы отбора на два основных типа - режим водообмена и режим деления.
