10. ТИПЫ ВОДОПРИЕМНЫХ ОГОЛОВКОВ

Ниже в таблице даны схемы и конструкции различных оголовков, область их применения и сравнительный анализ.

Характеристика затопленных оголовков речных водозаборов

Тип и конструкция оголовка.

Основные элементы

Область применения.

Характеристика

 

Раструбный свайный незащищенный оголовок: 1 - раструб; 2 - самотечный или сифонный водовод; 3 - сваи; 4 - сороудерживающая  решетка Рекомендуемые размеры, м: А=3,5...5 м; Б=3,6...4,1 м; Г=2,5...2,7 м; Д=1,6,..1 м, Н=1,3....1,5 м

На небольших реках, не используемых для лесосплава и судоходства с относительно легкими природными условиями при малой (от 0,02 до 0,2 м3/с) производительности водозабора.

Достоинства: простой, компактный, экономичный.

Недостатки: вносит возмущения в поток, труднодоступный, боится ударов, требует установки рыбозаградителей.

 

Простейшими и самыми дешевыми являются раструбные свайные незащищенные оголовки. Их раструб может располагаться не только вертикально, как показано на схеме, но и наклонно или горизонтально. Иногда для их защиты от плывущих предметов выше по течению забивают защитные сваи.

 

Стальные незащищенные оголовки:

а - трубчатый; б - тарельчатый; 1 - заглушка, 2 - сороудерживающая решетка; 3 - водоприемная труба; 4 - приемный раструб; 5 - вертикальный патрубок; 6 - врезной соединительный патрубок; 7 - фланец

На реках, не используемых для лесосплава и судоходства с относительно легкими природными условиями, при небольшой (до 0,4 м3/с) производительности водозабора.

Достоинства: сборные, простые, недорогие, быстросменяемые.

Недостатки: вносят значительные возмущения в поток, труднодоступные, требуют устройства рыбозаградителей.

 

Ряжевые оголовки изготавливаются в виде сруба из бревен на берегу со смонтированными раструбами и концами самотечных линий. Такая плавучая конструкция буксиром транспортируется к месту установки и затапливается с пригрузом камнями.

 

Деревянный ряжевый оголовок с боковым приемом воды:

1 - сороудерживающие решетки; 2 - водоприемный   раструб; 3 - каменная наброска; 4 - ряж; 5 - самотечные или сифонные водоводы. Рекомендуемые размеры, м:

А=6,5...17,4 м; Б=2,5...3,5 м; Г=2,7...3,1 м; Д=1,8...2,2 м; Н=1,5...1,9 м

На реках с небольшими глубинами, средними природными условиями при небольшой (до 1 м3/с) производительности водозабора.

Достоинства: простой, недорогой.

Недостатки: трудоемкий в изготовлении, неиндустриальный, труднодоступный для осмотра и замены сороудерживающих решеток, требуют устройства рыбозаградителей.

 

Ряжевый оголовок может быть устроен без раструбов, а с фильтрующей засыпкой из гравия или щебня в полости сруба. Такой оголовок частично осветляет воду и обеспечивает рыбозащиту. Прием воды осуществляется передним фронтом сооружения, который может иметь большую площадь и обеспечивать среднюю производительность водозабора.

 

Деревянный ряжевый фильтрующий оголовок: 1 - ряж; 2 - самотечные или сифонные водоводы;  3 - каменная  наброска. Рекомендуемые размеры, м: А=10,2...17,2 м; Б=3 м; Г=3,3 м; Д=2,4 м; Н=2,1 м.

На небольших реках с тяжелыми шуго-ледовыми условиями при небольшой (до 1 м3/с) производительности водозабора.

Достоинства: простой, недорогой, не требует устройств рыбозаградителей.

Недостатки: трудоемкий в изготовлении, неиндустриальный, труднодоступный, подвержен засорению и заилению.

 

Железобетонный раструбный защищенный оголовок с боковым приемом воды:

1 - сороудерживающая решетка; 2 - раструб: 3 - железобетонный корпус оголовка; 4 - самотечный или сифонный водовод;  5 - крепление русла камнем; 6 - загрузка галечником, щебнем или тощим бетоном. Рекомендуемые размеры, м:

А=5,5...15,8 м; В=2,5..4 м; В=2,6...3 м, Д=1,7...2,1 м; Н=1,4...1,8 м.

 

На небольших лесосплавных реках с легкими и средними природными условиями при небольшой (до 1 м3/с) производительности водозаборов.

Достоинства: надежно защищает концы самотечных или сифонных водоводов, позволяет забирать воду с небольшими входными скоростями, может выполняться индустриальным способом.

Недостатки: громоздкий и тяжелый в монтаже, требует установки рыбозаградителей, труднодоступен.

 

Железобетонный оголовок устраивается в виде железобетонной скорлупы на берегу, оснащается раструбами, транспортируется в русло, затапливается в проектном месте и утяжеляется каменной наброской. Получившаяся конструкция стойка к ударам, обтекаема потоками воды. Находит широкое применение на практике.

 

Железобетонный двухсекционный защищенный оголовок конструкции ВНИИВодгео:

1 - водоприемные отверстия; 2 - самотечные или сифонные водоводы; 3 - железобетонное днище и стенки оголовкя; 4 - водоприемные раструбы; 5 - соединительные фланцы; 6 - смотровые люки; 7 - заглушки; водоприемная камера

На лесосплавных реках с тяжелыми шуго-ледовыми условиями или средней производительности (от 1 до 3 м3/с) водозабора.

Достоинства: хорошо обтекаемая форма, малые входные скорости, что дает возможность забирать воду из сильно шугоносных рек, хорошо промывается

Недостатки: сложный в монтаже, дорогостоящий, труднодоступный, требует установки рыбозаградителей.

Водоприемник с вихревой камерой конструкции ВНИИВодгео:

1 - сороудерживающая решетка на водоприемном отверстии; 2 - подрешетчатая камера; 3 - вихревая камера; 4 - входная щель; 5 - струенаправляющий патрубок; 6 - струенаправляющий козырек.

 

На реках со средними и тяжелыми природными условиями при малой и средней производительности водо забора.

Достоинства: обеспечивает небольшие одинаковые по всей длине входного отверстия скорости входа воды в оголовок, может работать при шуге, хорошо промывается.

Недостатки: сложный в исполнении, недоступный для осмотра, требует устройства рыбозаградителей.

Бетонный оголовок в металлическом кожухе конструкции Гипрокоммунводканала: 1 - металлический кожух; 2 - водоприемные отверстия; 3 - сороудерживающие решетки с электрообогревом; 4 - коробка электрокабеля; 5 - крепление дна реки вокруг оголовка; 6 - водоприемные воронки; 7 - самотечные или сифонные водоводы.

На реках со средними и тяжелыми природными условиями, с топняком в потоке при производительности водозабора 1,5 м3/с.

Достоинства: устойчивый против ударов, хорошо обтекаемый потоком; не подвержен обледенению, сороудерживающие решетки с электрообогревом.

Недостатки: сложный в изготовлении (бетонирование под водой), труднодоступный для осмотра и замены решеток, требует установки рыбозаградителей

Бетонный оголовок выполняется на берегу в виде корыта из листовой стали с распорками и раструбами. В таком виде он транспортируется к месту установки, затапливается и под водой заполняется бетоном. Его особенностью является двухстороннее расположение входных окон (2...4 окна в одной секции), что позволяет принимать большие расходы воды.

Эллиптический монолитный железобетонный оголовок:

1 - тело оголовка; 2 - сороудерживающие  решетки на водоприемных отверстиях; 3 - крепление дна вокруг оголовка; 4 - самотечные или сифонные водоводы.

На реках с легкими и средними природными условиями с большими скоростями течения воды при малой производительности водозабора.

Достоинства: хорошо обтекаемый, устойчивый, индустриальный

Недостатки: сложный в изготовлении, недоступный для осмотра; требует установки рыбозаградителей.

Круглый монолитный железобетонный оголовок:

1 - самотечный или сифонный водовод; 2 - сороудержи вающие решетки; 3 - наклонная стойка; 4 - загрузка щебня, галечника или камня; 5 - верхнее кольцо оголовка.

На реках с легкими и средними природными условиями при неустойчивом направлении течения воды с малой и средней производительностью водозаборов.

Достоинства: хорошо обтекаемый, устойчивый.

Недостатки: сложный в изготовлении, недоступный для осмотра, требует устройства рыбозаградителей.

 

 


Сборный железобетонный оголовок конструкции Гипрокоммунводканала:

1 - верхний блок; 2 - нижний блок; 3 - самотечные или сифонные водоводы; 4 - сороудерживающие решетки; 5 - консоли нижнего блока; 6 - опорный бортик; 7 - отверстия для выпуска воздуха

На реках судоходных и лесосплавных с легкими и средними природными условиями при средней производительности водозаборов.

Достоинства: хорошо обтекаемый, устойчивый, индустриальный.

Недостатки: сложный в изготовлении и монтаже, недоступный для осмотра, требует устройства рыбозаградителей.

Сборный железобетонный оголовок каплевидный

1 - сороудерживающая решетка на водоприемных отверстиях; 2 - верхний блок; 3 - самотечный или сифонный водовод; 4 - нижний блок; 5 - каменная наброска крепления дна русла в месте установки оголовка

На реках судоходных и лесосплавных с легкими и средними природными условиями и большими скоростями течения при средней и большой производительности водозабора.

Достоинства: хорошо обтекаемый, устойчивый, изготовляется в заводских условиях.

Недостатки: чрезвычайно сложный в изготовлении и монтаже, недоступный для осмотра, требует устройства рыбозаградителей.

Сифонный железобетонный оголовок:

1 - сороудерживающая решетка на водоприемном отверстии; 2 - козырек; 3 - самотечные или сифонные водоводы.

На реках с легкими или средними природными условиями при большой производительности водозабора.

Достоинства: обеспечивает очень малые входные скорости, хорошо промывается, устойчивый.

Недостатки: сложный в монтаже, недоступный для осмотра и контроля за работой.

Донный комбинированный водоприемник:

1 - обратный фильтр из каменной наброски; 2 - самотечные или сифонные водоводы; 3 - двойная сороудерживающая решетка; 4 - водоприемная галерея

На реках с небольшой глубиной и большим количеством донных и взвешенных насосов.

Достоинства: надежный в работе в сложных условиях

Недостатки: сложный в монтаже и эксплуатации

В определенных условиях (при заборе воды из рек с малой глубиной) наиболее подходящими являются донные оголовки с расположением входных окон в горизонтальной плоскости. Оголовки могут представлять собой дырчатые трубы в щебеночной обсыпке. Разработано множество конструкций различных оголовков.

Сборный фильтрующий водоприемник: 1 - фильтрующие пласты на водоприемном отверстии; 2 - водоприемный раструб; 3 - направляющие на входе в самотечный или сифонный водовод; 4 - обсыпка оголовка щебнем или камнем; 5 -самотечные или сифонные водоводы

На реках со средними и тяжелыми природными условиями с большим количеством донных наносов и средней и большой производительностью водозаборов.

Достоинства: надежный в работе при тяжелых шуголедовых условиях, не требует устройства рыбозащиты, может изготовляться в заводских условиях.

Недостатки: сложный в монтаже, требует достаточно больших напоров для промывки.

Фильтрующие оголовки конструкции ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева: а - в аллювиальном русле; б - бункерный; в - с вихре вой камерой; г - упрощенный трубчатый; 1 - слой воды над оголовком; 2 - фильтр (гравий, щебень); 3 - отмостка; 4 - самотечный водовод; 6 - сборный трубопровод; 6 - корпус оголовка; 7 - решетка; 8 - подфильтровая камера; 9 - вихревая камера; 10 - струераспределительный щит

На реках с чрезвычайно тяжелыми шуго-ледовыми условиями при малой и средней производительности водозабора и любой глубине потока.

Достоинства: просты, надежно защищают водозабор от шуги, не стесняют русло, не требуют устройства рыбозаградителей.

Недостатки: требуют периодической промывки и замены фильтрующего материала, что выполнять весьма сложно. Плохо работают при больших количествах в реке донных  наносов

 

При выборе места размещения оголовка руководствуются следующими требованиями:

1. Водоприемник должен быть защищен от повреждения льдом, плотами, якорями. Место установки ограждается бакенами.

2. Низ оголовка должен возвышаться над дном реки не менее, чем на 0,5 м, верх – на расстоянии не менее, чем на 0,2 м от нижней кромки льда и не менее 0,3 м ниже ложбины волны (рис. 10.1). Оголовок  выносят в русло реки на расстояние, при котором выполняются все эти требования. Заглубление оголовка в дно должно быть не меньше глубины возможного размыва дна. При этом учитывают, что верх самотечного трубопровода должен заглубляться под дно не менее чем на 0,5 м. Обычно заглубление оголовка в дно - 1,0¸1,5 м. При выборе места для оголовков учитывают геологические условия.


В водохранилищах водоприемники располагают на глубинах не менее трехкратной высоты волны при шторме и минимальном уровне воды.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я