Postrojenja za zahvat vode iz podzemnih izvora

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Grade se vodozahvatni objekti za primanje vode iz površinskih izvora i dubokih slojeva. Nalaze se na obalama akumulacija, rijeka, jezera. U industrijske svrhe koriste se objekti na obalama mora s naknadnim dovodom u tlačni cjevovod. Ako u obalnim područjima nema slatke vode, tada se koristi sistem desalinizacije i prečišćavanja morske vode u skladu sa ekonomskim i tehničkim opravdanjima.

Da bi se izvukla voda iz podzemnih tokova, ugrađene su duboko postavljene strukture pomoću sistema za pumpanje. Kada nivo vode u akumulaciji oscilira, obalne konstrukcije se grade na umjetno stvorenim temeljima, šipovima, temeljima kako bi se stanica zaštitila od snošenja leda i plutajućih objekata. Prema načinu lociranja vodozahvatni objekti su obalni, specijalni i gravitacioni (kanalni).

Varieties of stations

Stanice kanala gravitacionog tipa izgrađene su na obali plitkog rezervoara sa malim blagim nagibom i mekim tlom. Njihov dizajn predviđa prijemni bunar, cjevovod sa slobodnimstruja, glava, zaštićena rešetkom. Dobijena voda se kroz sistem pumpi dovodi u tlačni cjevovod za dalju upotrebu. Glave odijelo potpuno potopljene, poplavljene samo kada se prolije, ili na površini. Crpna stanica radi zajedno sa vodozahvatom ili je instalirana kao samostalan uređaj.

Na strmim obalama akumulacija predviđeni su vodozahvatni objekti priobalnog tipa, koji u projektu ne sadrže kape i cjevovode. Dovod vode je obezbeđen kroz rupe, jer nivo omogućava da se to uradi u svim uslovima. Obalni bunar je uređen pola metra iznad najvećeg porasta vodostaja, potrebna je crpna stanica. Ako ovaj pokazatelj značajno varira u rijeci, tada bunar ima nekoliko odvojenih sekcija u skladu s brojem usisnih vodova. Gornji prozori služe za prikupljanje površinskog sloja tokom poplave, što omogućava prijem čiste tečnosti.

Poseban tip stanice za unos vode koristi se u slučaju potrebe za velikom količinom tečnosti ili ako klima zahteva stalnu borbu protiv ledenih kora. U takvim vodozahvatima, umjetna kanta je raspoređena prema vrsti kanala. Njegove dimenzije određuju se ovisno o brzini uspona dubokih ledenjačkih blokova. Nizvodne kante se postavljaju nizvodno od ušća kako bi primile donje struje i borile se protiv dubokih leda. Kante sa gornjim ulazom su dizajnirane da se ugrađuju u usta protiv struje i služe za primanje površinski bistre tečnosti. Ove vrste vodozahvatnih objekataomogućavaju vam da kopama ukopate obalnu stijenu do dubine od 3,5 m ili ih izvadite u korito rijeke, odvajajući ih branom.

Uz pomoć postrojenja za filtriranje i prečišćavanje, u poplavi ili nanosu leda dobija se dobro pročišćena tečnost. Prije ulaska u tlačni cjevovod, vlaga se filtrira kroz debeo sloj šljunka i pijeska koji se prirodno nalaze na dnu ili obalama, a tek onda se preuzima pomoću šahtnih, cjevastih ili horizontalnih uređaja.

Ako je potrebno obezbijediti privremenu opskrbu vodom, izgraditi plutajuće ili mobilne objekte za zahvat vode. Za smještaj mobilnih stanica na obali akumulacije predviđene su željezničke pruge sa nagibom, po kojima se kreću ovisno o nivou porasta vode. Plutajuće konstrukcije se postavljaju na usidrene barže ili pontone. Nedostaci privremenih vodozahvata uključuju činjenicu da su svi cjevovodi izrađeni od fleksibilnih materijala, a to dovodi do njihovog prijevremenog oštećenja i neugodnosti korištenja tokom ledenog perioda.

Za izvlačenje vlage iz šljunka i pjeskovitog tla gornjeg horizontalnog sloja bez pritiska, uređuju se šahtalni bunari. Materijal za njih je beton na metalnom okviru. Voda ulazi u prijemnike kroz rupe u zidovima i podu. Dno bunara je opremljeno reverznim filterskim slojem koji se sastoji od pijeska debljine do 0,6 m i nekoliko slojeva šljunka ukupne debljine do 0,15 m. Bunar viri 0,8 m iznad površine tla. Zidovi su zaštićeni glinenim bravom debljine do 0,5 m, koji ide pod zemlju za 0,3-1,2 m.betonski slijepi prostor sa nagibom od zidova širine 1-1,5 m.

Rad vodozahvatnih objekata u sjevernim regijama otežava oštra zimska klima, kada se otvorene vode zamrzavaju. Objekti se koriste samo tokom perioda topljenja leda. Sjeverna područja karakterizira gotovo potpuni nedostatak podzemnih izvora, rijetke vode sadrže veliku količinu minerala i malo su korisne za piće. Zimi je vlaga oskudna, pa se uzima iz slojeva koji se nalaze ispod smrznute zemlje. Da bi se povećao nivo vode u akumulacijama, grade se vještačke brane i proširuje se površina akumulacija, čime se doprinosi regulisanom prihranjivanju rijeka i jezera iz podzemnih izvora koji se ne smrzavaju.

Vrste izvora

Zahvat vode za upotrebu u gradovima i selima vrši se iz površinskih i podzemnih slojeva. Vodonosni slojevi u tlu mogu biti pod pritiskom i bez pritiska. Horizontalni slojevi blizu površine ili u debljini rijeka i jezera nazivaju se prizemni slojevi. Podzemne vode karakteriziraju povećano zagađenje i moraju se očistiti prije ulaska u vodoopskrbu pod pritiskom.

Vode pod pritiskom potpuno ispunjavaju horizontalne slojeve, nalaze se ispod susjednih rezervoara ili služe za njihovo punjenje. Arteški izvori imaju vrijednu čistu vodu, za njihovo vađenje se uređuju takvi tipovi vodozahvatnih objekata koji u svom dizajnu ne sadrže uređaje za pročišćavanje. U bunaru za prijem vode iz tlačnog horizontalnog sloja, postoji uslovna linija porasta tečnosti, koja se poklapa sa nivoompovršine najbližeg vodenog tijela. Ako takva linija prolazi iznad površine tla, tada vlaga izlazi iz bunara, što se naziva arteški.

Voda pod pritiskom i bez pritiska koja curi na površinu tla formiraju silazne i uzlazne izvore, snabdijevajući vodu visokog kvaliteta, koja se koristi za piće bez upotrebe skupih sistema za prečišćavanje. Za odabir tipa strukture vodozahvatne stanice koriste se kvalitativni pokazatelji izvora, kao što su snaga, dubina, mineralna zasićenost. Pri tome se uzimaju u obzir tehnički i ekonomski aspekti i potreba za određenom vrstom tečnosti (za industrijske, pijaće, kućne potrebe).

Uslovi za odabir lokacije

Izgradnja vodozahvatnih objekata zasniva se na predviđanjima svojstava tečnosti iz odabranog izvora, potrebi preuređenja obalnog pojasa, preoblikovanju kanala reke ili drugog rezervoara i hidraulične uslove rada. Kada se vodostaj promeni za više od 6 m i strm nagib obale je dovoljan za normalan dotok vode, grade se kombinovani obalni objekti.

Ako je planirana prosječna produktivnost, zbog male visine porasta vode, vodozahvati se kombinuju sa crpnim kompleksima. Prijemnici vode zasebnog tipa izgrađeni su sa potrebnom niskom produktivnošću i velikom dubinom rezervoara. Ako je fluktuacija površine vode manja od 6 m, dubina je mala, tada koristite kanalski tip vodozahvata s crpnom stanicom u dizajnu obalnogprijemnik.

Hidraulični proračun

Za određivanje optimalnih parametara cjevovoda koristi se hidraulički proračun. Uzmite u obzir propusnost cijevi i drugih elemenata za cijeli procijenjeni period važenja. Potrošnja vode se definiše kao potreba za njom prilikom maksimalne analize od strane priključenih potrošača. Na osnovu ovih podataka izračunavaju se prečnici cijevi potrebni za ekonomski povoljan prolaz date mase sa najmanjim gubicima.

Napravite aksonometrijski dijagram koji pokazuje smjer od ulaza do spojenog sklopa vode, birajući lokaciju s najmanjim brojem okreta. Dužine sekcija od jedne čvorne tačke do druge se izračunavaju, uzimajući u obzir broj tačaka analize tečnosti. Promjer cijevi varira u drugom dijelu; unutar istog dijela cijevi predviđena je ista veličina. Izgradnja vodozahvatnih objekata se izvodi nakon potpunog hidrauličkog proračuna.

Objekti za tretman

Odredite kvalitet vode na osnovu sljedećih pokazatelja:

• fizička svojstva kao što su maglica, okus, boja, miris, temperatura;
• hemijske kvalitete koje karakteriziraju sposobnost oksidacije, tvrdoću, aktivnu reakciju, sadržaj minerala;
• bakteriološka svojstva, koja ukazuju na stepen kontaminacije bakterijama koje ulaze u vodu iz obližnje kanalizacije, padavina, životinjskog izmeta.

Voda za piće je pod kontrolompažnju. Zahtjevi za kvalitetom tekućina za domaću upotrebu su standardizirani i sadržani su u GOST R51232 - 1998. Dokument uzima u obzir zahtjeve za hemijske, fizičke i bakterijske indikatore. Ako čistoća primljene vode ne odgovara datim regulatornim podacima, tada se grade objekti za prečišćavanje vode. Najčešći načini čišćenja su dezinfekcija i bistrenje. Za bistrenje, filtracija i taloženje se koriste u nekoliko faza, zbog čega se nečistoće talože na dno. Baktericidno zračenje, normalizovano hlorisanje, ozoniranje se koriste za uklanjanje patogenih mikroorganizama.

Dobivanje vode iz podzemnih izvora

Na izbor vodozahvatne stanice za prijem tečnosti iz podzemnih slojeva utiče dubina i debljina sloja. Strukture su podijeljene u četiri tipa:

• bunari za unos vode;
• minski bunari;
• horizontalni unos vode;
• boneti.

Objekti za zahvat podzemnih voda u obliku bunara ili cevnih bunara koriste se za izvlačenje fluida iz rezervoara na dubini većoj od 10 m. Izgradnja se sastoji u bušenju bunara i ojačavanju zidova obložnim cijevima. Postepeno, kako se dubina povećava, promjer cijevi se smanjuje. U donjem dijelu rupe je ugrađen filter, a na površini, iznad bunara, izgrađena je komora za posmatranje. Ako je pritisak vodonosnog sloja dovoljno jak, voda se pod pritiskom diže na površinu, inače se vlaga pumpa prema gore.

Konstrukcije po vrsti rudnikabunari se koriste za primanje vode sa dubine veće od 30 m. Zidovi bunara - betonski, cigli ili drveni, često koriste gotove objedinjene elemente koji se uzastopno postavljaju jedan na drugi. U donjem dijelu zidova i dnu bunara predviđene su rupe za prirodni protok tekućine. Na dnu je filterski sloj napravljen od pijeska i šljunka. Uz povećanu potrebu za vodom, organizovano je nekoliko šahtskih bunara, međusobno povezanih sifonima sa kolektorom za vodu, odakle se vlaga upumpava u vodovod.

Podzemne horizontalne vodozahvatne strukture koriste se za prikupljanje vlage na maloj dubini. Izvode se na dubini do 8 m od standardnih armiranobetonskih ili keramičkih elemenata sa rupama ili prorezima na bočnim površinama. Najjednostavniji horizontalni tipovi su napravljeni od tanjene cigle ili šljunka; revizione komore su dizajnirane za preventivno održavanje na svakih 100 m.

Kapotažne komore se koriste za uzimanje vode iz ključeva. To su najjednostavniji šahtalni bunari, raspoređeni iznad mjesta na kojem se voda pojavljuje na površini. Da bi se dobila tečnost iz silaznih ključnih izvora, komore za zatvaranje su napravljene da sakupljaju vlagu kroz vertikalne zidove prema vrsti horizontalnog unosa vode.

Prikupljanje vode sa površinskih izvora

Ovim načinom unosa vode poduzimaju se mjere kako bi se osiguralo nesmetano snabdijevanje vlagom tokom cijele godine. Da bi se to postiglo, objekat se nalazi bliže potrošaču na staji, najmanje zagađenojmjestu obale, grade se iznad industrijskih postrojenja i kanalizacijskih lokacija. Vodozahvatne konstrukcije sa površinskih izvora uređuju se uzimajući u obzir moguće okretanje korita rijeke tokom vremena. Elementi sistema su raspoređeni tako da nakon formiranja ledenog pokrivača zimi do vrha konstrukcije ostane najmanje 0,3 m, a dno vodozahvata ne dopire do dna rijeke za 1 m.

Vodovodne konstrukcije se često grade po kombinovanom principu dva ili više tipova, što je određeno karakteristikama rezervoara i potrebnom potrošnjom zapremine. Prije početka rada, sistem se podvrgava tehničkom testiranju. Površinski vodozahvatni objekti koji prelaze lansirnom vodom ispiru se vodom brzinom od 1 m/s. Vodovod za domaćinstvo je hlorisan radi dezinfekcije.

Uređaj vanjske vodovodne mreže

Spoljni sistem uključuje glavne vodove i sekundarne grane. Kao materijal cijevi koriste se ekološki prihvatljive komponente, odabrane prema uvjetima GOST-a. Između usisne stanice i dovoda vode pod pritiskom, tečnost prolazi kroz postrojenja za prečišćavanje, taloži se u rezervoarima i šalje se potrošaču uz pomoć kontrolnih uređaja. Prečnik cevi glavnog voda uzima se prema hidrauličnom proračunu, a prečnici grana se primenjuju uzimajući u obzir požarnu propusnost tečnosti.

Uređaji za podizanje vode

Pumpni kompleksi se postavljaju u krug kretanja vode kako bi pretvorili energiju motora u hidrauličku energiju prenošenog fluida. Sa ovim uređajimavlaga se podiže do željene visine, servira na velike udaljenosti i tjera da teče u zatvorenom vodovodu, što podrazumijeva rad vodozahvatnih objekata. Izbor pumpi za složeno održavanje vodozahvatnih objekata vrši se u zavisnosti od tipa motora, snage, visine, efikasnosti i drugih pokazatelja. Najčešće u primeni su centrifugalne pumpe, koje imaju dovoljno prednosti u odnosu na druge tipove.

Rezervoari i vodotornjevi

Za postizanje pritiska u vodovodnoj mreži i podizanje tečnosti do visokih spratova koriste se vodotornjevi koji rade na fizičkom principu komunikacionih posuda. Rezervoar rezervoara u tornju obračunava se na zapreminu vode, čime se reguliše snabdevanje potrošača tečnošću na određeno vreme, ukoliko dođe do kvara vodozahvatnih objekata iz podzemnih izvora.

Rezervoar vodotornja pohranjuje zalihe vode potrebne za gašenje požara u hitnim slučajevima u roku od 10 minuta nakon požara. Vodotoranj u projektu sadrži rezervoar koji nosi postolje, izveden u visinu najviše zgrade u selu. U sjevernim krajevima je postavljena izolacijska kućišta, a u južnim je samo premaz iznad rezervoara.

Spremnici za skladištenje vode se postavljaju na raznim mestima vodovodnog sistema, služe za skladištenje rezervi tečnosti. Zapremina rezervoara zavisi od njihove namjene i potrebe za zasićenjem tlačnog sistema potrošača vodom. Materijal za gradnju je pečena cigla raznih vrstaprirodni kamen i armirani beton. Oblik razlikuje okrugle i pravokutne spremnike. Preklapanje se izvodi na monolitan ili montažni način.

Popravka podzemnih i podvodnih cjevovoda

Uređaj vodozahvatnih objekata sa produženim cjevovodom nakon određenog perioda rada zahtijeva periodičnu popravku i održavanje. Ponekad je propusnost vodovodnog sistema smanjena zbog taloženja blokada i slojeva u cijevima. Njegovo čišćenje se provodi periodično, u lakšim slučajevima dovoljno je isprati obrnutim ili direktnim tokom vode. Za teže slučajeve koristite strugalice ili naborke.

Izvlačenje oštećenog cjevovoda na površinu je problematičan i skup posao. Stoga je dizajniran poseban uređaj za čišćenje, kretanje unutar cijevi. Uređaj se pomera, a rotirajuće tvrde četke uklanjaju naslage na zidovima. Za čišćenje cjevovoda iz kojeg je tečnost uklonjena, napravljeni su potapalice kako bi se spriječilo da cijevna konstrukcija ispliva na površinu.

Za uklanjanje složenih pukotina ili rupa u cijevima, one se podižu na površinu, a nakon zamjene oštećenog dijela, ponovo se spuštaju na dno. Oštećenja koja nisu previše složena popravljaju se podvodnim zavarivanjem.

Zaključno, treba napomenuti da ugradnja vodozahvatnih objekata zahtijeva posebna znanja za određivanje vrste objekata, odabir mjesta i uređenje strukturnih jedinica. Ali budući da moderni potrošači ne vide svoje postojanje bez životne vlage, onda s vremenompostoje nova konstruktivna rješenja i ideje za vađenje vode iz utrobe planete.