Водозаборное сооружение

водозабор, гидротехническое сооружение, осуществляющее забор воды из источника питания (реки, озера, водохранилища и др.) для целей гидроэнергетики, водоснабжения, ирригации и др. В. С. Должны обеспечивать пропуск воды в водовод (канал, трубопровод, туннель и т.п.) в заданном количестве, надлежащего качества и в соответствии с графиком водопотребления. В. С. Гидроэлектростанций (называемые часто водоприёмниками) устраиваются преимущественно на реках, входят в состав гидроузла (См. Гидроузел) и подразделяются на два основных типа. Низконапорные и глубинные. Низконапорные В. С. (рис. 1) возводятся на горных реках и забирают воду из бьефов, подпёртых плотинами сравнительно небольшой высоты (6—10 м). При больших колебаниях уровня воды в водохранилище применяются глубинные В.

С., которые, в зависимости от природных условий района и компоновки элементов гидроузла, могут быть плотинного, берегового (рис. 2) или башенного типа. Башенное В. С. Представляет собой отдельно стоящую башню, в верхнем бьефе имеющую обычно несколько водозаборных отверстий на разной высоте и соединённую с берегом (гребнем плотины). В. С. Систем водоснабжения (водоприёмники) классифицируются по типу источника (речные, водохранилищные, озёрные, морские и др.). Из речных В. С. Наиболее распространены. Береговые, русловые, плавучие, ковшовые. Кроме того, они могут быть совмещены с насосными станциями (См. Насосная станция) первого подъёма или установлены отдельно от них. Береговое В. С., применяемое при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку.

Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды. Русловые В. С. Применяются обычно при пологом береге, имеют оголовок, вынесенный в русло реки (рис. 3). Конструкции оголовков весьма разнообразны. Из оголовка вода подаётся по самотёчным трубам к береговому колодцу. Последний часто совмещен с насосной станцией первого подъёма. Плавучие В. С. — это Понтон или Баржа, на которых устанавливаются насосы, забирающие воду непосредственно из реки. На берег вода подаётся по трубам (с подвижными стыками), уложенным на соединительном мостике. В ковшовых В. С. Вода поступает из реки сначала в расположенный у берега ковш (искусственный залив), в конце которого размещается собственно В.

С. Ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми помехами — шугой и глубинным льдом. Ирригационные В. С. Бывают бесплотинные и плотинные. Бесплотинное В. С. Представляет собой искусственное русло (канал), отходящее от реки под некоторым углом и забирающее часть расхода водотока (рис. 4). Для ограничения возможности попадания донных наносов в оросительный канал В. С. Располагают на вогнутом берегу реки, благодаря чему поверхностные струи, менее насыщенные наносами, направляются в водозабор, а донные — отклоняют наносы в русло реки. При неустойчивом русле реки и значительных скоростях течения, для обеспечения забора необходимого количества воды, в головной части бесплотинного В. С. Устраивается шпорный водозабор (шпора), выполняемый обычно из местных материалов (камень, хворост).

При значительных расходах применяются плотинные В. С. (поверхностные и глубинные), входящие в состав гидроузла и оборудованные промывными устройствами, решётками, затворами, отстойником для задержания взвешенных наносов. В конструктивном отношении плотинные В. С. Для целей ирригации аналогичны водозаборам, применяемым в гидроэнергетике. Лит. Специальные водозаборные сооружения, М., 1963. Абрамов Н. Н., Водоснабжение, М., 1967. Гришин М. М., Гидротехнические сооружения., М., 1968. Н. Н. Абрамов, В. А. Орлов. Водозабор подземных вод, гидротехнические сооружения для захвата подземных вод и подачи их в водопроводные, оросительные и другие водохозяйственные системы. Выбор участка для заложения водозабора подземных вод определяется геолого-гидрологическими условиями района (в том числе водообильностью и глубиной уровня водоносного горизонта), расстоянием от мест потребления воды и др.

Эксплуатация водозаборов осуществляется при помощи каптажных устройств (см. Каптаж подземных вод). В зависимости от условий и назначения они подразделяются на. Вертикальные, горизонтальные и каптажи естественных выходов — источников. Вертикальные водозаборы сооружаются при наличии относительно глубокого залегания водоносных горизонтов как безнапорных, так и напорных вод. В конструктивном отношении вертикальные водозаборы делятся на буровые скважины и шахтные колодцы. Буровые скважины — наиболее универсальный и технически более совершенный тип водозаборов. Они обладают достаточно высокой производительностью и наиболее полно соответствуют санитарным требованиям. Шахтные колодцы могут закладываться в водоносных пластах со свободной поверхностью (грунтовые) и в напорных водоносных горизонтах (артезианские) до глубины 100 м.

Если водозаборные сооружения пересекают водоносный пласт на всю мощность, они называются совершенными, в том случае, когда они заглубляются в водоносный горизонт лишь частично и не достигают водоупора, —несовершенными. Шахтные колодцы сооружаются главным образом для удовлетворения небольших нужд водопотребителей. Для более полного захвата подземной воды применяются лучевые водозаборы — комбинация шахтного колодца с горизонтальными буровыми скважинами, заложенными в разные стороны водоносного пласта. Горизонтальные водозаборы подразделяются на. Траншейные, галерейные (собственно галереи и штольни) и кяризы. Выбор типа горизонтального водозабора определяется глубиной залегания подземных вод и характером водопотребления.

Для постоянного водоснабжения относительно крупных водопотребителей применяются водосборные галереи и штольни, сооружаемые при значительной глубине залегания водоносных горизонтов. Траншейные сооружения используются для сравнительно небольшого водопотребления при малой глубине залегания подземных вод. Кяризы — примитивно устроенные В. С., применяемые для с.-х. Водоснабжения и орошения небольших земельных участков в полупустынных районах с невыдержанным залеганием водоносных горизонтов. Лит. Абрамов С. К., Семенов М. П., Чалищев А. М., Водозаборы подземных вод, 2 изд., М., 1956. Плотников Н. И., Поиски и разведка пресных подземных вод для целей крупного водоснабжения, ч. 1—2, М., 1965—68. А. М. Овчинников. Рис.1. Низконапорный водозабор.

1 — водосливная плотина. 2 — земляная плотина. 3 — отстойник. 4 — порог водозабора. 5 — донные промывные галереи. 6 — деривационный водовод. 7 — грязеспуск. 8 — пазы затворов. 9 — сороудерживающая решётка. 10 — затворы донных галерей. НПУ — нормальный подпорный уровень. Рис. 2. Береговой водозабор. 1 — порог водозабора. 2 — сороудерживающая решётка. 3 — деривационный водовод. 4 — устройство для удаления сора с решёток. 5 — затворы. 6 — шахта водозабора. 7 — аэрационная шахта. 8 — байпасы. 9 — галерея затворов на байпасах. 10 — помещение подъёмных механизмов. НПУ — нормальный подпорный уровень. УМО — уровень мёртвого объёма. Рис. 3. Водозабор руслового типа. 1 — оголовок. 2 — самотёчные линии. 3 — береговой колодец. 4 — насосная станция. ГВВ — горизонт высоких вод.

ГНВ — горизонт низких вод. Рис. 4. Схема бесплотинного водозабора. 1 — река. 2 — ирригационный канал. 3 — донные струи. 4 — поверхностные струи. 5 — регулятор..