Расчёт уровней воды в камерах в/з поверхностных вод
При расчёте уровней воды в водоприёмном колодце во внимание принимаю нормальный режим работы водозабора – все запроектированные секции водозаборного сооружения работают.
Отметка уровня воды в приёмной камере:
где hреш –потери напора в решётке, hреш = 0,5 м.
- отметка воды в камере всасывания:
где hсет –потери напора в сетке, hсет = 0,3 м.
42. Рыбозащитные сооружения. Рыбозащитные сооружения устраивают в виде элементов водоприемника или специального устройства на водоподводящем канале. Это рыбозаградительные сетки, кассеты и пр. На затопленных водоприемниках, где меженная скорость в три раза превосходит скорость втекания воды в водоприемные отверстия, рыбозащитные мероприятия не предусматриваются. На период ската рыбной молоди решетки заменяют на сетки с малыми ячейками, которые периодически промывают обратным током воды. При средних и тяжелых условиях забора воды, когда не требуется устройства рыбозащитных сооружений, скорость воды в береговых незатопленных водоприемниках принимается 0,6 м/с для средних условий и 0,2 м/с – для тяжелых. Для затопленных она снижается до 0,3 м/с (средних) и 0,1 м/с (тяжелых условий забора воды). Для водозаборов с рыбозащитными устройствами в виде устанавливаемых перед окнами заградительных сеток с ячейками 3…4мм, допустимая скорость в прозорах принимается 0,25 м/с для рек со скоростью течения более 0,4 м/с и равной 0,10 м/с для рек со скоростью течения менее 0,4 м/с и водоемов В легких условиях забора воды из источников, имеющих рыбохозяйственное значение, расчетная скорость может быть несколько повышена (она зависит от вида рыбозаградительного устройства). В водоприемниках фильтрующего типа расчетная скорость определяется по формуле V=Vкр≈10L, где Vкр - критическая скорость для рыбной молоди; L - длина мальков рыб,м.
43.Фильтры водозаборных скважин, их конструкция и расчет. Ответственейшей частью водозаборных скважин является фильтр. От него в большой мере зависит качество работы скважины. Фильтр состоит из рабочей (водоприемной) части, через которую вода поступает в скважину, верхней глухой надфильтровой части, которая имеет замок для подъема и опускания фильтра, и нижней, также глухой части длиной до 2-х метров, которая служит отстойником, предотвращающим попадание частиц грунта в насос. Длина надфильтровой части варьирует в пределах 3 – 5 метров в зависимости от типа и конструкции фильтра с таким расчетом, чтобы в ней разместился замок и сальник.В водоприемной рабочей части фильтра различают каркас, опорные элементы и водоприемную поверхность (оболочку).Тип фильтра определяется видом его каркаса:
- каркасно-стержневые, изготавливаемые сваркой стальных стержней с опорными кольцами периодически устанавливаемые по длине фильтра и соединительными патрубками на концах;
- трубчатые со щелевыми или круглыми отверстиями, изготавливаемые из стальных или пластмассовых труб (поливинилхлоридных, полиэтиленовых, полипропиленовых и других пластмасс, допущенных к использованию в системах холодного водоснабжения); - трубчатые со штампованными отверстиями типа «мост», круглыми, отогнутыми и пр.; - полимерные кольцевые, изготавливаемые путем набора на стальные стержни пластмассовых колец специальной формы и закрепляемые с двух концов опорными фланцами и соединительными муфтами.
Водоприемные оболочки устанавливают на каркасно-стержневых или трубчатых типах фильтров со щелями или круглыми отверстиями. Трубчатые фильтры со щелями типа «мост» и пластмассовые кольцевые не требуют установки водоприемной оболочки, но нуждаются в обсыпке из отсортированного сыпучего материала. В качестве водоприемной оболочки чаще всего применяют проволоку из нержавеющей стали круглого трапецеидального или прямоугольного сечения толщиной 2…4 мм. При намотке проволоки трапецеидального сечения ее меньшее основание должно быть обращено к каркасу. Вместо проволоки на опорные элементы может быть закреплена сетка из латуни или нержавеющей стали, или специальная пластина из хаотически уложенных и термоскрепленных волокон полимерного материала. Каркасы из стальных труб или стержней в процессе длительной эксплуатации подвержены химической и электрохимической коррозии. Скорость этих процессов зависит от химического состава подземных вод и способов защиты этих элементов фильтров от разрушения. Для антикоррозионной защиты стальных элементов (каркасов, стержней, труб) рекомендуются покрытия из стеклоэмалей, полиэтилена, органосиликатные и пр. Наиболее надежные из них – эмалевые, но для защиты фильтров ими или полиэтиленом требуется специализированное производство, поскольку технологические процессы их нанесения требуют специальных установок и линий. В условиях строительных организаций могут выполняться покрытия на основе кремнийорганических соединений и жидких наиритов. Полимерные кольцевые фильтры изготавливаются из колец клиновидного поперечного сечения, сужающиеся в направлении к оси фильтра. Набор колец на стержни закрепляют с двух концов опорными фланцами с муфтами. Кольца изготавливают из полистирола, полиэтилена или полипропилена. Особый случай представляют собой бесфильтровые скважины, которые устраиваются в напорных пластах с мощным верхним водоупорным слоем из прочных материалов, например, тяжелых глин толщиной более 10 метров. После проходки скважины до водоносного слоя из него вымывают. Например, эрлифтом часть породы этого пласта с тем, чтобы в нем сформировалась воронка необходимых размеров. Для повышения устойчивости воронки и предотвращения пескования в нее засыпают крупнозернистый материал: гравий или гравелистый песок. Конструкцию фильтра подбирают в зависимости от вида породы водовмещающего пласта. В устойчивых трещиноватых породах: песчаниках, сланцах, гранитах, гнейсах, порфиритах и сиенитах с крупными пустотами, кавернами и зонами разлома с коэффициентом фильтрации 50 – 200 м/сут скважины могут устраиваться без гравийной обсыпки с бурением ударно-канатным способом без крепления стенок трубами на глубину до 150 метров. При большей глубине следует применять вращательное бурение с прямой промывкой.Вращательное бурение с прямой промывкой рекомендуется использовать и при устройстве скважин в аналогичных породах трещиноватых с вертикальными и горизонтальными трещинами и коэффициентом фильтрации от 1 до 50 м/сут. Устройство обсыпки в них также не требуется. При устройстве обсыпки размеры отверстий принимают равными среднему диаметру частиц, примыкающих к стенкам фильтра.Подбор обсыпок производят по соотношению 
В многослойных фильтрах, собираемых на поверхности земли, толщина слоев обсыпки должна быть не менее 30 мм, а в забое скважины – не менее 50 мм. Соотношение средних диаметров частиц обсыпки в многослойных фильтрах должно быть в пределах 4…6. Размеры проходных отверстий фильтров должны приниматься равными среднему диаметру частиц слоя обсыпки или пород пласта, примыкающего к стенке фильтра. Длина рабочей части фильтра принимается из условия обеспечения скорости воды на входе в фильтр не превышающей допустимую
где Q – расчетная производительность скважины; d - внешний диаметр фильтра; vф.доп – допустимая скорость воды на входе в фильтр. Скорость vф.доп принимают в зависимости от состава грунта водоносного пласта. При отсутствии кривой гранулометрического состава vф.доп определяют по формуле С.К.Абрамова
Конструкция скважины выбирается таким образом, чтобы рабочая часть фильтра всегда находилась ниже динамического уровня воды в скважине.
44.Определение расчетных параметров скважин и подбор насосного оборудования. Гидравлический расчет групповых систем водозаборов из скважин производят по тупиковой схем схеме при известном расположении скважин, расходах воды в линиях, отметках уровней воды в скважина и в сборном резервуаре или очистном сооружении. Целью расчета является установление диаметров сборного водовода и линий подключения к нему скважин, также требуемых напоров отдельных скважин. Необходимый напор скважинных насосов определяют по формуле
,
где Zp – отметка точки излива воды в сборном резервуаре;
Zдi - отметка динамического уровня в скважине при расчетном расходе воды;
hщ – потери напора в щели между обсадной трубой скважины и двигателем погружного насоса;
hв.кi - потери напора в водоподъемной колонне скважины;
hпл.i - потери напора в линии подключения скважины к сборному водоводу;
- суммарные потери напора в сборном водоводе на участке от точки подключения к нему i-ой скважины до сборного резервуара;
hk – потери напора на k-ом участке водовода;
hи - потери напора на выходе из сборного водовода
Насосное оборудование водозаборов, использующих подземные воды, выбирается из условия обеспечения каждым элементом водозабора расчетной производительности во время эксплуатации. Тип и параметры насосного оборудования выбирают по Q и H скважины, но они взаимосвязаны с насосами других скважин. Для повышения надежности и экономичности работы водозабора в нем рекомендуется устраивать не менее отдельных ветвей скважин и сборных водоводов. В каждой такой ветви допускается объединять не более 15…20 скважин. Они обычно расположены по тупиковой схеме, но при площадном расположении скважин они могут быть и кольцевыми. Участки тупиковых линий, примыкающие к колодцам и резервуарам, могут дублироваться. Число дублируемых участков на каждой ветви принимается из расчета, чтобы при авариях на водозаборах первой и второй категории надежности общее снижение подачи не превышало 30%. Это значит, что в таких системах скважины в тупиках сборного водовода, меющие суммарную производительность до 30% от расчетной для рассматриваемой ветви могут иметь не дублируемые участки. Если же в таких системах имеется хотя бы два отдельных и близких по производительности водозабора, то дублирование участков сборного водовода может и не потребоваться. Оно не осуществляется и на водозаборах третьей категории.