Vandens paėmimo įrenginiai iš požeminių š altinių

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Statomi vandens paėmimo įrenginiai, skirti vandeniui gauti iš paviršinių š altinių ir giliųjų sluoksnių. Jie yra ant rezervuarų, upių, ežerų krantų. Pramoniniais tikslais įrenginiai naudojami jūrų pakrantėse, vėliau tiekiant į slėginį vamzdyną. Jei pakrantės zonose nėra gėlo vandens, tuomet, remiantis ekonominiais ir techniniais pagrindais, naudojama jūros vandens gėlinimo ir valymo sistema.

Norint išgauti vandenį iš požeminių srautų, giluminės konstrukcijos įrengiamos naudojant siurbimo sistemą. Vandens lygiui svyruojant rezervuare ant dirbtinai sukurtų pamatų, polių, pamatų statomi pakrantės statiniai, apsaugantys stotį nuo ledo dreifavimo ir plūduriuojančių objektų. Pagal vietos nustatymo metodą vandens paėmimo konstrukcijos yra pakrantės, specialiosios ir gravitacinės (kanalio).

Stočių įvairovė

Gravitacinio tipo kanalų stotys pastatytos ant seklios rezervuaro kranto su nedideliu švelniu nuolydžiu ir minkštu dirvožemiu. Jų konstrukcijoje numatytas priėmimo šulinys, vamzdynas su laisvasrovė, galva, apsaugota grotele. Gautas vanduo per siurblių sistemą tiekiamas į slėginį vamzdyną tolesniam naudojimui. Galvos tinka visiškai panardintos, užtvindytos tik išsiliejus arba ant paviršiaus. Siurblinė veikia kartu su vandens paėmimo anga arba yra įrengta kaip atskiras įrenginys.

Ant stačių rezervuarų krantų įrengtos pakrantės tipo vandens paėmimo konstrukcijos, kuriose projekte nėra dangtelių ir vamzdynų. Vandens paėmimas yra numatytas per skylutes, nes jo lygis leidžia tai padaryti bet kokiomis sąlygomis. Pakrantės šulinys įrengtas puse metro virš aukščiausio vandens lygio pakilimo, reikalinga siurblinė. Jei šis rodiklis upėje labai svyruoja, tai šulinys turi keletą atskirų atkarpų pagal siurbimo linijų skaičių. Viršutiniai langai naudojami paviršiniam sluoksniui surinkti potvynio metu, todėl galima gauti švarų skystį.

Ypatingo tipo vandens paėmimo stotis naudojama, kai reikia didelio skysčio kiekio arba jei klimatas reikalauja nuolatinės kovos su ledo plutomis. Tokiose vandens paėmimo vietose pagal kanalo tipą įrengiamas dirbtinis kibiras. Jo matmenys nustatomi priklausomai nuo giliai apledėjusių trinkelių kilimo greičio. Pasroviui skirti kaušai dedami pasroviui už žiočių, kad gautų dugno sroves ir kovotų su giliomis ledo lytimis. Kibirai su viršutiniu įėjimu yra skirti montuoti į burną prieš srovę ir skirti paviršiniam nuskaidrinamajam skysčiui priimti. Tokio tipo vandens paėmimo įrenginiaileidžia įkasti kibirus į pakrantės uolą iki 3,5 m gylio arba išnešti į upės vagą, atskiriant užtvanka.

Naudojant filtravimo ir valymo įrenginius, potvynio ar ledo dreifo metu gaunamas gerai nuskaidrintas skystis. Prieš patenkant į slėginį vamzdyną, drėgmė filtruojama per storą žvyro ir smėlio sluoksnį, natūraliai išsidėsčiusį dugne arba krantuose, tik po to ji sugeriama velenais, vamzdiniais arba horizontaliais įtaisais.

Jei reikia laikinai tiekti vandenį, pastatykite plūduriuojančius arba mobilius vandens paėmimo įrenginius. Mobiliosioms stotims ant rezervuaro kranto yra numatyti bėgių bėgiai su nuolydžiu, kuriais jie juda priklausomai nuo vandens pakilimo lygio. Plaukiojančios konstrukcijos išdėstytos ant inkarinių baržų arba pontonų. Tarp laikinų vandens paėmimo vietų trūkumai yra tai, kad visi vamzdynai yra pagaminti iš lanksčių medžiagų, todėl jie per anksti sugenda ir atsiranda nepatogumų naudojant ledo laikotarpiu.

Drėgmei ištraukti iš viršutinio neslėginio horizontalaus sluoksnio žvyro ir smėlėto grunto įrengiami šachtiniai šuliniai. Medžiaga jiems – betonas ant metalinio karkaso. Vanduo į imtuvus patenka per skylutes sienose ir grindyse. Šulinio dugne įrengtas atvirkštinis filtravimo sluoksnis, susidedantis iš smėlio iki 0,6 m storio ir kelių sluoksnių žvyro, kurių bendras storis iki 0,15 m. Šulinys išsikiša 0,8 m virš žemės paviršiaus. Sienos apsaugotos iki 0,5 m storio moline šliuza, kuri 0,3-1,2 m po žeme patenka.betoninė aklina zona su nuolydžiu nuo sienų, kurios plotis 1-1,5 m.

Šiaurinių regionų vandens ėmimo įrenginių darbą apsunkina atšiaurus žiemos klimatas, kai užšąla atviri vandens telkiniai. Patalpos naudojamos tik ledo tirpimo laikotarpiu. Šiaurinėms vietovėms būdingas beveik visiškas požeminių š altinių nebuvimas, retuose vandenyse yra daug mineralų ir jie mažai naudingi gerti. Žiemą drėgmės trūksta, todėl ji imama iš sluoksnių, esančių po įšalusia žeme. Siekiant padidinti vandens lygį telkiniuose, statomos dirbtinės užtvankos, plečiamas telkinių plotas, taip prisidedant prie reguliuojamo upių ir ežerų papildymo iš požeminių neužšąlančių š altinių.

Š altinių tipai

Vandens paėmimas miestuose ir kaimuose atliekamas iš paviršinio ir požeminio sluoksnių. Žemėje esantys vandeningieji sluoksniai gali būti slėginiai ir neslėginiai. Horizontalūs sluoksniai šalia paviršiaus arba upių ir ežerų storyje vadinami gruntiniais sluoksniais. Požeminiam vandeniui būdinga padidėjusi tarša, todėl jį reikia išvalyti prieš patenkant į slėginį vandens tiekimą.

Slėginiai vandenys visiškai užpildo horizontalius sluoksnius, yra žemiau gretimų rezervuarų arba naudojami jiems papildyti. Arteziniai š altiniai turi vertingą švarų vandenį, jų išgavimui įrengti tokio tipo vandens paėmimo įrenginiai, kurių konstrukcijoje nėra valymo įrenginių. Vandens iš slėgio horizontalaus sluoksnio gręžinyje yra sąlyginė skysčio kilimo linija, sutampanti su lygiuartimiausio vandens telkinio paviršius. Jei tokia linija eina virš žemės paviršiaus, drėgmė išteka iš šulinio, kuris vadinamas arteziniu.

Slėginis ir beslėgis vanduo, prasisunkęs į dirvožemio paviršių, sudaro besileidžiančius ir kylančius š altinius, tiekiančius aukštos kokybės vandenį, kuris naudojamas gerti nenaudojant brangių valymo sistemų. Vandens paėmimo stoties konstrukcijos tipui parinkti naudojami kokybiniai š altinio rodikliai, tokie kaip galia, gylis, mineralų prisotinimas. Kartu atsižvelgiama į technines ir ekonomines aplinkybes bei tam tikros rūšies skysčių poreikį (pramonės, geriamojo, buities reikmėms).

Vietos pasirinkimo sąlygos

Vandens paėmimo konstrukcijų statyba grindžiama pasirinkto š altinio skysčio savybių prognozėmis, būtinybe pertvarkyti pakrantės zoną, pertvarkyti upės ar kito rezervuaro kanalą, hidraulinius darbo sąlygas. Kai vandens lygis kinta daugiau nei 6 m, o pakrantės nuolydis yra pakankamas normaliam vandens pritekėjimui, statomi kombinuoti pakrantės statiniai.

Jei planuojamas vidutinis produktyvumas, dėl žemo vandens pakilimo aukščio vandens paėmimai derinami su siurbimo kompleksais. Atskiro tipo vandens imtuvai statomi su reikiamu mažu našumu ir dideliu rezervuaro gyliu. Jei vandens paviršiaus svyravimas mažesnis nei 6 m, gylis mažas, projektuodami pakrantę naudokite kanalo tipo vandens paėmimą su siurblineimtuvas.

Hidraulinis skaičiavimas

Norint nustatyti optimalius dujotiekio parametrus, naudojamas hidraulinis skaičiavimas. Atsižvelkite į vamzdžių ir kitų elementų pralaidumą per visą numatomą galiojimo laikotarpį. Vandens sunaudojimas apibrėžiamas kaip jo poreikis atliekant maksimalią prijungtų vartotojų analizę. Remiantis šiais duomenimis, apskaičiuojami vamzdžių skersmenys, reikalingi ekonomiškai naudingai tam tikros masės pratekėjimui su mažiausiais nuostoliais.

Sudarykite aksonometrinę diagramą, nurodydami kryptį nuo įvado iki prijungto vandens mazgo, pasirinkdami vietą su mažiausiu apsisukimų skaičiumi. Atkarpų ilgiai nuo vieno mazgo taško iki kito apskaičiuojami, atsižvelgiant į skysčių analizės taškų skaičių. Kitoje atkarpoje vamzdžių skersmuo skiriasi, toje pačioje vamzdžio dalyje numatytas toks pat dydis. Vandens paėmimo konstrukcijų statyba atliekama atlikus pilną hidraulinį skaičiavimą.

Gydymo įstaigos

Nustatykite vandens kokybę pagal šiuos rodiklius:

• fizinės savybės, pvz., migla, skonis, spalva, kvapas, temperatūra;
• cheminės savybės, apibūdinančios gebėjimą oksiduotis, kietumas, aktyvi reakcija, mineralų kiekis;
• bakteriologinės savybės, kurios rodo užterštumo bakterijomis, patenkančiomis į vandenį iš netoliese esančių nuotekų, kritulių, gyvūnų išmatų, laipsnį.

Geriamasis vanduo tikrinamasdėmesį. Buitiniam naudojimui skirtų skysčių kokybės reikalavimai yra standartizuoti ir yra pateikti GOST R51232 - 1998. Dokumente atsižvelgiama į cheminių, fizinių ir bakterinių rodiklių reikalavimus. Jeigu gaunamo vandens grynumas neatitinka pateiktų norminių duomenų, tuomet statomi vandens paėmimo valymo įrenginiai. Dažniausi valymo būdai yra dezinfekavimas ir nuskaidrinimas. Skaidrinimui naudojamas filtravimas ir nusodinimas keliais etapais, dėl kurių priemaišos nusėda ant dugno. Patogeniniams mikroorganizmams pašalinti naudojamas baktericidinis švitinimas, normalizuotas chlorinimas, ozonavimas.

Vandens gavimas iš požeminių š altinių

Vandens paėmimo stoties, skirtos skysčiui iš požeminių sluoksnių priimti, pasirinkimą įtakoja sluoksnio gylis ir storis. Konstrukcijos skirstomos į keturis tipus:

• vandens paėmimo šuliniai;
• kasyklos šuliniai;
• horizontalios vandens įleidimo angos;
• kapotai.

Požeminio vandens paėmimo įrenginiai šulinių arba vamzdžių šulinių pavidalu naudojami skysčiui iš rezervuaro ištraukti daugiau nei 10 m gylyje. Statyba susideda iš gręžinio gręžimo ir sienų sutvirtinimo korpusiniais vamzdžiais. Palaipsniui, didėjant gyliui, vamzdžių skersmuo mažėja. Apatinėje skylės dalyje sumontuotas filtras, o paviršiuje, virš šulinio, pastatyta stebėjimo kamera. Jei vandeningojo sluoksnio slėgis yra pakankamai stiprus, slėgis vanduo kyla į paviršių, kitaip drėgmė pumpuojama aukštyn.

Statybos pagal kasyklos tipąšuliniai naudojami vandeniui priimti iš didesnio nei 30 m gylio. Šulinio sienose – betoninėse, mūrinėse ar medinėse, dažnai naudojami jau paruošti unifikuoti elementai, kurie nuosekliai montuojami vienas ant kito. Apatinėje sienų dalyje ir šulinio apačioje yra numatytos skylės natūraliam skysčio tekėjimui. Apačioje iš smėlio ir žvyro pagamintas filtro sluoksnis. Padidėjus vandens poreikiui, įrengiami keli šachtiniai šuliniai, sujungti sifonais su vandens kolektoriumi, iš kurių drėgmė pumpuojama į vandentiekį.

Požeminės horizontalios vandens paėmimo konstrukcijos naudojamos drėgmei surinkti nedideliame gylyje. Jie atliekami iki 8 m gylyje nuo standartinių gelžbetoninių ar keraminių elementų su skylutėmis ar plyšiais šoniniuose paviršiuose. Paprasčiausi horizontalūs tipai gaminami iš ploninto plytų ar skaldos mūro, apžiūros kameros skirtos profilaktinei priežiūrai kas 100 m.

Kapotažo kameros naudojamos vandeniui paimti iš raktų. Tai paprasčiausi šachtiniai šuliniai, išdėstyti virš vandens atsiradimo ant paviršiaus vietos. Norint gauti skysčio iš besileidžiančių pagrindinių š altinių, uždengimo kameros yra pagamintos taip, kad surinktų drėgmę per vertikalias sienas, atsižvelgiant į horizontalaus vandens įleidimo tipą.

Vandens surinkimas iš paviršinių š altinių

Taikant šį vandens paėmimo būdą, imamasi priemonių užtikrinti nenutrūkstamą drėgmės tiekimą ištisus metus. Norėdami tai padaryti, įrenginys yra arčiau vartotojo, stabilioje, mažiausiai užterštoje vietojepakrantės vietoje, jie statomi virš pramonės įmonių ir kanalizacijos aikštelių. Vandens paėmimo iš paviršinių š altinių konstrukcijos tvarkomos atsižvelgiant į galimą upės vagos posūkį laikui bėgant. Sistemos elementai išdėstyti taip, kad žiemą susidarius ledo dangai iki statinio viršaus liktų ne mažiau kaip 0,3 m, o ėmimo vietos dugnas nesiektų upės dugno per 1 m.

Vandens paėmimo konstrukcijos dažnai statomos pagal dviejų ar daugiau tipų kombinuotą principą, tai lemia rezervuaro charakteristikos ir reikalingas suvartojimo tūris. Prieš pradedant eksploatuoti, atliekama sistemos techninė patikra. Paleidimo metu kertantys paviršinio vandens paėmimo įrenginiai plaunami vandeniu 1 m/s greičiu. Buitinė santechnika dezinfekcijai chloruota.

Išorinių vandens tiekimo tinklų įrenginys

Lauko sistemą sudaro pagrindinės linijos ir antrinės atšakos. Kaip vamzdžių medžiaga naudojami aplinkai nekenksmingi komponentai, parinkti pagal GOST sąlygas. Tarp paėmimo stoties ir slėginio vandens tiekimo skystis praeina per valymo įrenginius, nusėda rezervuaruose ir valdymo prietaisų pagalba siunčiamas vartotojui. Pagrindinės linijos vamzdžių skersmuo imamas pagal hidraulinį skaičiavimą, o atšakų skersmenys taikomi atsižvelgiant į skysčio pralaidumą gaisrui.

Vandens kėlimo įrenginiai

Siurbimo kompleksai dedami į vandens judėjimo grandinę, kad variklio energija būtų paverčiama perduodamo skysčio hidrauline energija. Su šiais įrenginiaisdrėgmė pakeliama iki norimo aukščio, patiekiama dideliais atstumais ir priverčiama tekėti uždaroje vandens tiekimo sistemoje, o tai reiškia vandens paėmimo įrenginių veikimą. Siurblių pasirinkimas kompleksinei vandens paėmimo įrenginių priežiūrai atliekamas atsižvelgiant į variklio tipą, galią, aukštį, efektyvumą ir kitus rodiklius. Dažniausiai naudojami išcentriniai siurbliai, kurie turi pakankamai pranašumų prieš kitus tipus.

Rezervuarai ir vandens bokštai

Slėgiui vandens tiekimo tinkle pasiekti ir skysčiui pakelti į daugiaaukščius grindis naudojami vandens bokštai, kurie veikia fiziniu indų susisiekimo principu. Rezervuaro rezervuaras bokšte apskaičiuojamas pagal vandens tūrį, kuris reguliuoja skysčio tiekimą vartotojams tam tikrą laiką, jei sugenda vandens paėmimo iš požeminių š altinių įrenginiai.

Vandens bokšto rezervuare saugomas vandens atsargos, reikalingos avariniam gaisrui gesinti per 10 minučių po gaisro. Suprojektuotame vandens bokšte yra rezervuaras, laikantis pagrindą, pagamintas iki aukščiausio kaimo pastato aukščio. Šiauriniuose regionuose yra įrengtas izoliacinis korpusas, o pietiniuose regionuose virš rezervuaro dengiama tik danga.

Vandens akumuliacinės talpyklos dedamos įvairiose vandentiekio sistemos vietose, jos skirtos skysčių atsargoms laikyti. Cisternų tūris priklauso nuo jų paskirties ir poreikio prisotinti vartotojų slėgio sistemą vandeniu. Medžiaga pastatams – degtos plytos, įvairių rūšiųnatūralus akmuo ir gelžbetonis. Forma išskiria apvalias ir stačiakampes talpyklas. Persidengimas atliekamas monolitiniu arba surenkamuoju būdu.

Požeminių ir povandeninių vamzdynų remontas

Vandens paėmimo įrenginių su prailgintu vamzdynu po tam tikro veikimo laikotarpio reikia periodiškai remontuoti ir prižiūrėti. Kartais vandens tiekimo sistemos pralaidumas sumažėja dėl vamzdžių užsikimšimo ir sluoksnių nusėdimo. Jo valymas atliekamas periodiškai, lengvais atvejais pakanka nuplauti atvirkštine arba tiesiogine vandens srove. Sunkesniais atvejais naudokite grandiklius ar raukšles.

Pažeisto vamzdyno iškėlimas į paviršių yra varginantis ir brangus darbas. Todėl valymui, judėjimui vamzdžio viduje buvo sukurtas specialus įrenginys. Prietaisas juda, o besisukantys kieti šepečiai pašalina nuosėdas ant sienų. Norint išvalyti vamzdyną, iš kurio buvo pašalintas skystis, yra pagamintos įdubos, kad vamzdžio konstrukcija neišplauktų į paviršių.

Norint pašalinti sudėtingus vamzdžių lūžius ar skylutes, jie iškeliami į paviršių, o pakeitus pažeistą dalį vėl nuleidžiami į apačią. Pažeidimai, kurie nėra pernelyg sudėtingi, pataisomi povandeniniu suvirinimu.

Apibendrinant pažymėtina, kad vandens paėmimo konstrukcijų įrengimas reikalauja specialių žinių, norint nustatyti konstrukcijų tipą, parinkti vietą ir išdėstyti konstrukcinius mazgus. Tačiau kadangi šiuolaikiniai vartotojai nemato savo egzistavimo be gyvybę suteikiančios drėgmės, tada laikui bėgantyra naujų konstruktyvių sprendimų ir idėjų, kaip išgauti vandenį iš planetos žarnų.