Общие положения по устройству сооружений для приема воды из поверхностных источников
Как было отмечено, к числу поверхностных источников воды, предназначенных для водоснабжения, следует отнести озера, реки (в зарегулированном и естественном виде) и, в редких случаях, моря.
В практическом использовании поверхностных источников водоснабжения самое значимое место занимают реки. При выборе вида речных приемников воды влияющими условиями являются амплитудные колебания верхнего уровня, топографические особенности береговой линии и речного дна в точке водозабора, характер прибрежных грунтов и проч.
Большое разнообразие применяемых конструкции и видов водоприемных устройств обусловлено различным сочетанием природных условий предполагаемого места водозабора - гидрологических, метеорологических, топографических, и различным объемом водопотребления.
Для грамотного решения задачи проектирования речного водоприемника важно детальное исследование гидрологических свойств реки (аналитическое рассмотрение результатов многолетних наблюдений в комплексе с проведением гидрологических испытаний), и проведение специальных топографических и геологических изысканий.
В особых случаях, когда предполагается проектирование ответственных и особо крупных водоприемных сооружений, используются методы комплексного моделирования и разные режимы работы объекта исследуются на моделях в лабораторных условиях.
Важным условием грамотного проектирования речных водоприемников является плавное прохождение водного потока через водоприемное сооружение, и отсутствие воздействия на русло реки расположенным на берегу объектом.
Своя специфика появляется при проектировании и строительстве водоприемников на речных объектах с зарегулированным стоком.
Ответственным этапом проектирования является выбор месторасположения будущего водоприемника, которое должно отвечать таким условиям:
а) выбор наиболее технически простого и экономически выгодного способа забора воды из природного источника;
б) максимальная гарантия отсутствия перебоев в поставках необходимого объема воды потребителям;
в) должен быть обеспечен прием максимально чистой воды
г) расположение водоприемника должно быть по возможности наиболее близко к объекту водоснабжения (в целях снижения затрат на строительство водоводов и доставки воды).
Важным условием правильного расположения водоприемника является отсутствие выше его по течению систем сброса сточных вод и мест выхода оврагов к береговой линии. К системам водоснабжения населенных пунктов, в том числе к месторасположению водоприемников, предъявляются наиболее строгие требования. Такие места строительства водоприемных сооружений проходят процедуру согласования с санитарными надзирающими органами и обязательно окружаются зоной санитарной охраны.
Расположение предполагаемого строительства водоприемника принимается в местах, где отсутствуют разрушения берегов в результате осыпания и оползней, и нет значительных наносных явлений в русле реки. Известно, что наиболее интенсивные осаждения наносных масс имеются у берегов с выпуклой береговой линией, поэтому такие места не используются для устройства водоприемников. На прямых отрезках течения реки также отсутствуют условия надежной работы водоприемного сооружения из-за возможных образований перекатов.
Рис. 1.
1 - места возможного отложения наносов; 2 - места возможного размыва берегов
Наиболее подходящие условия для строительства водоприемников находятся в местах, где береговая линия имеет вогнутый вид (рис.1), и отложений наносных масс не наблюдается. В то же время, вогнутая часть береговой линии весьма часто подвержена размыванию водными потоками реки, по причине чего в комплекс работ по строительству водоприемника необходимо включать мероприятия по укреплению берега.
Большое значение в выборе местоположения речного водоприемника имеет учет ледовой обстановки на реке. При проведении гидрологических изысканий необходимо выявить места скопления нутриводного льда, шугозажоров, появления ледяных заторов и избегать на них строительства водоприемников.
Предпочтительно расположение речных водоприемников устраивать в местах близкого расположения от берега глубины русла, откуда может быть выполнен забор воды требуемого качества.
Нельзя строить водоприемные речные устройства возле нижнего бьефа ГЭС поблизости от гидроузла.
При проектировании водоприемного сооружения на судоходной или лесосплавной реке следует обеспечить их строительство в зоне, недоступной для плотов и судов. Местоположение речного водоприемника в таких случаях согласовывают на стадии проектирования со службами организации движения водного транспорта.
Важным условием при выборе месторасположения водоприемного устройства являются особенности гидрогеологических и геологических свойств района строительства водозабора, в том числе сейсмическая активность и оползневые явления.
Тщательный анализ всех природных условий района строительства и их комплексный учет являются основой для оптимального и правильного выбора места, где будет расположен водоприемный объект.
