Очистка приемных камер водоподводящих каналов

Общие положения

Водозаборные сооружения представляют собой комплекс гидротехнических сооружений, которые обеспечивают забор воды из источника, ее очистку и подачу потребителю с необходимым напором и расходом. Водоприемные устройства (водоприемники) – это те устройства, с помощью которых производится забор воды из источника и ее последующая очистка от мусора, топляка и пр.

Водоподводящие каналы (лотки, трубопроводы, гидротехнические туннели) относятся к гидротехническим сооружениям общего назначения. Ввиду постоянного контакта с водой, которая является агрессивной средой для материалов, из которых построены многие гидротехнические объекты, водная среда оказывает как механическое и физическое, так химическое и биологическое влияние. Динамическое и статическое давление воды, льда и наносов относятся к механическому воздействию. Физическое воздействие выражается в кавитации (истирание поверхности водой), наносах, а также чередующемся замораживании и оттаивании. Ввиду химического воздействия агрессивные вещества приводят к выщелачиванию бетона и коррозии арматуры. Деятельность микроорганизмов в водной среде относится к биологическому воздействию. Комплекс данных факторов приводит к преждевременному разрушению объектов или их отдельных частей. Поэтому необходимо производить своевременный осмотр с целью предотвращения образования коррозии.

Водолазная бригада должна проводить обследования конструкции водозабора, чтобы поддерживать ее функционирование, куда входит:

• забор из источника расчетного объема воды и подачу его потребителю;
• защита системы водоснабжения от проникновения в нее мусора, наносов, топляка, ракушек шуги и т.д.;
• защита молодняка рыб от гибели и травмирования, пропуск проходных рыб к местам нереста на водоисточниках рыбных хозяйств;

Водоприемники должны продолжать функционировать в ситуации возможных осложнений, вызванных изменениями в русле (снижение глубины, шугообразование, внутриводный лед, образование наносов и скоплений топляка, мусора и т.д.).

Основные типы водоприемных устройств

Для оценки эффективности работы водоприемников с сороудерживающими решетками, кассетами-фильтрами и рыбозащитными сетками необходимо учитывать скорость попадания воды в водоприемники, их расположение относительно направления течения и глубины в место водозабора, а также наличие козырьков, ребер и прочих элементов.

Наиболее распространенными являются водоприемники с вертикально расположенными пропускными отверстиями; также на гидротехнических сооружениях используют водоприемники с горизонтально и наклонно расположенными отверстиями. Но последних два типа в условиях мелководья приводят к возникновению воронок, а также быстро засоряются. Вертикальное расположение водоприемных отверстий позволяет этого избежать.

Защита и очистка приемных камер

Для обеспечения бесперебойного функционирования водозаборных сооружений вне зависимости от гидрологической или ихтиологической обстановок применяются различные меры защиты и очистки приемных камер.

I. Защита от шуги

К мерам по предотвращению скопления шугольда в местах водозабора (помимо создания благоприятных гидравлических условий на сооружении) относятся следующие:

1. Использование устройства водозабора ковшового типа.

Водоприемные ковши гарантируют защиту от попадания шуги и донного льда. Из-за малой скорости воды в ковше (0,15-0,05 м/c) ледяной покров на водоеме образуется раньше, но благодаря теплу, которое выделяется в ходе внутриводной кристаллизации, поступающая в ковш вода нагревается (0-+1 °С), и шуга, которая попадает в ковш, всплывает на поверхность.

1. Установка катеров, плотов или запаней перед местом водоотбора.

Буксиры и катера устанавливаются в потоке с таким расчетом, чтобы скопления шугольда (в поверхностных слоях водотока) направлялись в сторону. В случае наличия шуги во всех слоях водотока этот метод не принесет результата.

1. Установка запаней является эффективным способом, если ледяной покров образуется быстро и протяженным полотном, а шуга скапливается лишь на поверхности водотока. При установке запаней очень важно учитывать ее положение в потоке (т.к. они не препятствует подныриванию льда под забрало), а также давление, которое оказывают на них ледяные массы в водотоке;
2. электрообогрев входных решеток водоприемника;
3. сброс теплой воды в зону водоотбора/пуск острого пара;
4. перемещение водоприемника на бОльшие глубины;
5. снижение скорости втекания водотока в приемник (до 0,05 м/с);
6. нанесение криофобного вещества на стержни решеток окна водоприемника;
7. установка пневмозавесы перед водоприемным отверстием;
8. очистку решеток в окнах водоприемника (ручная, механическая, обратным током воды);

II. Защита от наносов мусора, топляка, рыб

На втором месте после скопления шуги в местах водосбора находятся завалы мусором, топляком, захват воды повышенным содержанием ракушек, водорослей и планктона.

Для предотвращения возникновения подобных засоров необходимо установить на водоприемные отверстия сороудерживающие решетки, рыбозащитные сетки, а также запани или пневмозавесы, чтобы отводить молодняк рыб от места водосбора.

В качестве профилактических мер по очистке приемных камер и решеток рекомендуется проводить импульсивную промывку с обратным водотоком. Для достижения максимального результата необходимо предварительно установить резервные емкости воды для импульсивной промывки, а также установить на коммуникациях затворки или задвижки быстрого действия.

Профилактической мерой является использование сжатого воздуха на месте водосборов, который способствует скоплению перед пропускным отверстием водовоздушной массы, подводящей более теплые придонные слои водотока; отгоняет водоросли, сор и шугу от водоприемника; снижает заносы в месте расположения водоприемников.

В случае регулярного возникновения существенных заносов на месте водосбора рекомендуется:

-перенести водоприемник на другое место или установить дополнительный;

-установить гидравлические наносозащитные устройства;

Промывка водоприемников

Водоприемники, на которых установлены сороудерживающие решетки и другие типы фильтрующих устройств, необходимо промывать обратным током воды.

Промывка может осуществляться с использованием водотока, поступающего из напорного водовода, или из вакуум-колонны. Перед тем как приступить к промывке бригада водолазов определяет необходимый расход воды, напор и скорости в отверстиях водоприемника. Объем расходуемой воды зависит от конструкции водоприемника, от типа решеток, их толщины и тд.

Если в водоприемнике на горизонтальном отверстии установлены кассеты-фильтры, то для их промывки необходимо дополнительно использовать сжатый воздух в кол-ве 16-20 л/см2 (для водотоков) и 20-25 л/см2 (для водоемов).

Как правило, вода для обратной промывки подается из напорных водоводов в ограниченный промежуток времени ее подачи в сеть, либо используются резервные насосы. Чтобы промывка обратным током проходила равномерно, необходимо использовать специальные водоподводящие и струенаправляющие устройства (в зависимости от типа водоприемника).