|
| ||
| Бурение скважин на воду | Технология | Оборудование | Цены | Фото и видео | Техническая литература | ||
 | УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОЗАБОРОВ |
|
|
Мини-станок для бурения скважин Техническая литература: Колодцы Схема гидрогеологических областей и районов СССР Словарь по гидрогеологии А-Г Словарь по гидрогеологии Д-О Словарь по гидрогеологии П-Я Гидрогеология СССР (Москва 1977г. Л. С.Язвин) Станок для бурения БУР-50:  |
ОГЛАВЛЕНИЕВодозаборы с фильтрующими водоприемными устройствамиРазновидностью водозаборов с улучшенными технологическими показателями считают водозаборы с фильтрующими водоприемниками: русловые оголовки и береговые водоприемники с каменной обсыпкой, с фильтрующими кассетами, с фильтрацией через естественные аллювиальные отложения и др. Благодаря малым входным скоростям фильтрующие водоприемники, как отмечалось выше, менее, чем открытые, подвержены воздействию шуголедовых факторов; это преимущество в ряде случаев (особенно в условиях Севера) определяет главное их назначение — защита водозаборов от шуги. При этом улучшение качества воды рассматривается как сопутствующий эффект. Однако в южных районах на реках с резкими колебаниями мутности воды в источниках значимость водоочистного эффекта фильтрующих водоприемников возрастает и нередко становится определяющей. Еще на ранней стадии развития централизованного водоснабжения это послужило предпосылкой к созданию ин-фильтрационных водозаборов, совмещающих функции водозаборных и водоочистных сооружений, где улучшение качества воды становится главным преимуществом. Существует несколько типов фильтрующих водоприемников, отличающихся фракционным составом фильтрующего материала, компоновкой фильтрующих элементов, их расположением и т. д. Обычные фильтрующие водоприемники, применяемые с давних пор, представляют собой простейшие типы оголовков (раструбные, свайные или ряжевые), водоприемные отверстия которых обсыпают рваным камнем или галечником, выполняющими роль фильтра (рис. 78, а). Для увеличения водозахватной способности оголовок может быть выполнен в виде заглубленной в дно реки дрены. Такой водоприемник хорошо задерживает хворост, щепу, траву, листья и другие плавающие вещества, а также крупные взвешенные частицы и исключает попадание рыбы. Поэтому отпадает надобность в установке сеток, что дает возможность уменьшить размеры берегового колодца и, следовательно, снизить капитальные затраты на его строительство. Фильтрующий оголовок менее подвержен подмыву, разрушающему воздействию льда, судов и т. д. Недостатком его является снижение со временем пропускной способности вследствие кольматации фильтра. Регенерацию фильтра производят обратным током воды, что не всегда дает нужный эффект.  Рис. 78. Водозаборы с фильтрующими водоприемниками а, б, в — на реках с мелкозернистыми отложениями в русле; г-на маловодных источниках с крупнозернистыми аллювиальными отложениями; 1 — фильтрующий оголовок; 2 — береговой колодец, совмещенный с насосной станцией; 3 — фильтрующая береговая галерея; 4 — фильтрующая загрузка в водоприемной камере; 5 — донный фильтрующий водоприемник На малых водопроводах при заборе воды из озер, особенно в сельской местности, ранее нередко применяли фильтрующие каменно-щебеночные галереи (рис. 78,6). Дальнейшим усовершенствованием этого типа водозаборов является совмещение берегового водоприемного колодца с водоочистным фильтром (рис. 78, в). Поступившая в береговой колодец вода фильтруется чере? слой песка, загруженного, как в обычных скорых фильтрах, на поддерживающие гравийные слои, а затем поступает непосредственно к потребителям. Песок промывается обратным током воды со сбросом ее в источник самотеком или откачкой насосом. Ввиду связанного с этим отключения водозабора береговой колодец необходимо разделять на две секции, каждая из которых должна иметь свой подводящий трубопровод. Площадь каждой ячейки фильтра рекомендуется принимать не более 4 м2. Очевидно, данный тип водозабора может быть рекомендован только для временного водоснабжения при потребно сти в воде 1...2 тыс м3/сут. Обширные натурные и лабораторные исследования А. С. Образовского и Ю. И. Вдовина [8, 24] позволили значительно усовершенствовать фильтрующие водоприемники и установить оптимальные параметры их работы. Фильтры стали выполнять в виде заключенных в решетчатую или сетчатую обойму блоков (кассет), которые можно монтировать и демонтировать без остановки водозабора. Благодаря этому появилась возможность отказаться от плохо промываемой фильтрующей обсыпки оголовков и сделать фильтр конструктивной частью оголовка. Тем самым обеспечена возможность надежной регенерации фильтрующей загрузки и, следовательно, повышения водоочистного эффекта. Применение связующих материалов, например эпоксидных смол, позволяет отказаться от обойм и делать фильтры в виде жестких водопроницаемых плит, дополнительно облегчив их изготовление и монтаж. Примене-ние искусственных фильтрующих материалов позволяет еще более усовершенствовать фильтрующие водоприемники и повысить их водоочистную способность. Представляет практический интерес трубчатый оголовок с фильтрующим элементом из вспененного полистирола и с восходящим приемом воды [4]. Он выполнен в виде раструба, сочлененного с цилиндром, который в свою очередь сочленен с диффузором. Цилиндрическая часть оголовка заполнена плавающим зернистым полистиролом, удерживаемым сверху сеткой. Промывка фильтра осуществляется обратным током воды. Однако, в отличие от ранее рассмотренных оголовков, здесь фильтрующая загрузка при промывке расширяется, что позволяет отмывать не только мусор, но и кольматирующие частицы. Благодаря этому оголовок может рассчитываться на задержание значительного количества взвеси и рассматриваться в большей степени как водоочистное, а не шугозащитное устройство. При наличии, достаточной глубины можно увеличивать толщину фильтрующего слоя с одновременным уменьшением диаметра фракций загрузки, что повышает задерживающую способность фильтра. И все же применение фильтрующих водоприемников как водоочистных устройств ограничивается водопроводами малой производительности из-за сложностей в технологий очистки и возможных перерывов подачи воды. В связи с этим на водопроводах средней и большой производительности применяется метод совмещенного (открытого и фильтрующего) отбора воды, когда в зависимости от содержания взвеси в речном потоке, шуголедовой обстановки и др. периодически осуществляется прием воды открытыми или фильтрующими водозаборными устройствами. Возможны две технологические схемы совмещенного отбора воды: с параллельной работой открытого и фильтрующего водоприемников и с последовательной (чередующейся) их работой. Может быть несколько вариантов сочетания фильтрующего и открытого водоотбора.  Рис. 79. Водозабор с фильтрующим водоприемником на маловодной реке 1 — берегоукрепление. из каменной наброски (фильтрующее); 2 — фильтрующая призма; 3 — водосборная выемка; 4 — крепление русла; 5 — насосная станция В отличие от совмещенных водозаборов на шугоносных реках, в случае когда совмещение осуществляется с целью улучшения качества воды, фильтрующий водоприемник становится основным, а открытый — вспомогательным. Он включается в работу лишь зимой, в период ледостава, когда уровень в реке падает, снижая производительность фильтрующего водоприемника. Поскольку качество воды в реке в этот период высокое, включение открытого водоприемника не осложняет технологию последующей водоочистки. На рис. 79 дан пример такого водозабора, построенного на одном из объектов нефтегазовой промышленности по проекту Гипроспецгаза [28]. Здесь условиям забора воды не только конструктивно, но и технологически подчинено берегоукрепление, которое выполнено в виде каменной наброски по естественным аллювиальным отложениям на участке берега протяженностью около 200 м, а в дно реки заглублена каменно-набросная упорная призма. Вместо обычно применяемого в этих условиях ковша сделана береговая выемка, отго-роженная от русла фильтрующей дамбой. Благодаря такой конструкции водоприемника достигается отбор воды из реки на всей затопленной площади берегоукрепления, при этом максимальная скорость фильтрации (при ГМВ) ле превышает 1 см/с. При снижении фильтрационного расхода может производиться дополнительный отбор воды фильтрующим оголовком, заложенным в упорную лризму, или открытым водоприемником донного типа. При угрожающем снижении уровня воды у водозабора могут быть сделаны полузапруды у противоположного берега. В схеме с последовательной работой водоприемников вода из открытого водоприемника совсем не поступает в систему водоснабжения, а идет полностью или частично на фильтрацию с соответствующей очисткой. Все описанные выше решения применимы не только для строительства новых водозаборов, но (и даже в «большей степени) для реконструкции действующих. В этой связи важное значение приобретают эксплуата-ционные испытания водозаборов, оценка натурных условий их работы, обобщение опыта и модернизация. |
|