ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ Российский патент 2015 года по МПК E02B9/04 E03B3/04 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов.

При эксплуатации водозаборов гидроузлов и систем водоснабжения, расположенных в водотоках на участках, где возможно движение ледовых и шуговых масс, существует опасность забивки входных отверстий водозаборов битым льдом, прекращения забора воды и возникновения аварийной ситуации.

Ряд устройств аналогичного назначения

Известно забральное устройство водоприемника открытого водоема, состоящее из цепи вертикальных плоских решеток, сопряженной концами с берегом с образованием вокруг водоприемника защищенной от плавающих предметов акватории (авторское свидетельство СССР №1490222, кл. Е02В 9/04, опубл. 1989 г.).

Недостатком этого устройства является его неработоспособность в условиях воздействия надвигающегося на сооружение торосящегося льда большой толщины.

Известен водоприемный оголовок, включающий водоприемники обтекаемой формы, расположенные параллельно друг другу, криволинейный порог и канал, сопрягающийся с порогом и имеющий переменный уклон дна в головной части (авторское свидетельство СССР №642422, кл. Е02В 9/04, опубл. 1979 г.).

Существенным недостатком такого водоприемного оголовка является то, что он не обеспечивает полную защиту оголовка от попадания шуги и битого льда. Для решения этой задачи необходима установка дополнительной шугозадерживающей решетки.

Известен глубинный водозабор с оголовком, имеющий развитый по ширине водозаборный фронт и козырек, с формой, обеспечивающей переменное сечение между ним и основанием (авторское свидетельство СССР №272898, кл. кл. Е02В 9/04, опубл. 1970).

Известно береговое водозаборное сооружение, представляющее собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решетками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды (см. ru.wikipedia.org/wiki Водозаборные сооружения (Береговые водозаборные сооружения).

Недостатком этого устройства является низкая степень чистоты забираемой воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является водозаборное сооружение из поверхностных источников, содержащее водоприемные окна, приемную камеру, всасывающую камеру, насосную камеру и камеру переключения (см. stringer46.narod.ru/Construction-of-water-scoop.htm Водозаборные сооружения, рис. 2-2).

Недостатком этого устройства является низкая степень чистоты забираемой воды.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чистоты забираемой воды.

Поставленный технический результат достигается тем, что в водозаборном сооружении из поверхностных источников, содержащем приемную камеру и насосную станцию, приемная камера выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником, при этом дно резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника, стенки и дно резервуара выстланы щебнем, закрепленным по стенкам бетонными блоками, при этом в качестве бетонных блоков могут быть использованы Г и П-образные блоки, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается проток воды, прошедшей через щебень, в приемную камеру, при этом пространство над приемной камерой выполнено замкнутым, характеризующееся наличием крыши, при этом по берегу поверхностного источника напротив приемной камеры выполнен защитный слой, выполненный из бетонных блоков, валунов и т.д., использованы П- образные блоки с ребрами, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается поток воды, прошедшей через грунт и щебень, в приемную камеру, при этом пространство над приемной камерой выполнено замкнутым, характеризующееся наличием крыши, при этом по берегу поверхностного источника напротив приемной камеры выполнен защитный слой из бетонных блоков, валунов и т.д.

Конструкция водозаборного сооружения из поверхностных источников поясняется фиг. 1, где показана приемная камера 1 с размещенной в ней насосной станцией (насосная станция на чертеже не показана). Приемная камера выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником (например рекой). Дно 2 резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника. Стенки 3 и дно 2 резервуара выстланы щебнем 4. Щебень 4 помещен между стенкой 3 и бетонными блоками 5. В качестве бетонных блоков 5 целесообразно использовать П-образные блоки с ребрами, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые происходит проток воды, направленный вверх через щебень в приемную камеру (показан стрелками). Поток воды вверх из «ступенек» исключает перемещение щебня под действием потока воды в приемную камеру. Пространство над приемной камерой выполнено замкнутым, характеризующееся наличием крыши 6. Для защиты от размывания и как первая грубая ступень фильтра поверхностного источника воды вдоль берега напротив приемной камеры выполнен защитный слой 7 из бетонных блоков, валунов и т.д.

Предлагаемый водозабор располагается невдалеке от поверхностного источника.

Работает предполагаемое сооружение из поверхностных источников следующим образом.

Течение сносит плавающий шлам мимо слоя 7, а также помутнение воды и образующийся в воде ил. В застойных местах органика разлагается и поедается микроорганизмами естественным образом, не создавая закисления, т.к. первичная площадь фильтрации большая и активно очищаемая потоком воды рекой. Скорость движения воды через грунт небольшая, поэтому все естественные биологические процессы очищения ее происходят по пути к приемной камере.

Необходимый для естественного очищения кислород поступает в грунт вместе с потоком воды. Весь грунт вокруг устройства активно участвует в работе по очищению воды.

Преимущество такого водозабора в том, что он одинаково работает круглый год независимо от внешних условий. Соединенная в целый каскад независимых устройств по предлагаемой схеме соединения дает возможность проводить профилактику и ремонт без остановки подачи воды потребителю. Закрытость от внешнего попадания в устройства птиц, грызунов, пыли и посторонних лиц защитит водозабор от его заражения. Крыша 6 с достаточным уклоном более 26 градусов для свободного схода снега при потеплениях закроет поступление солнечного света, что не даст появления водорослей и другой живности, образующих ил.

Такой водозабор необходим особенно там, где при большей глубине вода не соответствует нужному качеству.

Значительное повышение качества воды, подаваемой из приемной камеры потребителю, является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при создании водозаборов. Техническим результатом изобретения является повышение чистоты забираемой воды. Водозаборное сооружение из поверхностных источников состоит из приемной камеры 1 с размещенной в ней насосной станцией. Приемная камера 1 выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником, например рекой. Дно 2 резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника. Стенки 3 и дно 2 резервуара выстланы щебнем 4. Щебень 4 помещен между стенкой 3 и бетонными блоками 5. В качестве бетонных блоков 5 целесообразно использовать П-образные блоки с ребрами, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается проток воды, направленный вверх через щебень, в приемную камеру 1. Поток воды вверх из ступенек исключает перемещение щебня под действием потока воды в приемную камеру. Для защиты от размывания и как первая грубая ступень фильтра поверхностного источника воды вдоль берега напротив приемной камеры выполнен защитный слой 7, например, из бетонных блоков, валунов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Водозаборное сооружение из поверхностных источников, содержащее приемную камеру и насосную станцию, отличающееся тем, что приемная камера выполнена в виде резервуара, расположенного рядом с поверхностным источником, при этом дно резервуара расположено ниже нижнего уровня поверхностного источника, стенки и дно резервуара выстланы щебнем, закрепленным по стенкам бетонными блоками.

2. Водозаборное сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве бетонных блоков использованы Г и П-образные блоки, уложенные в тело щебня с образованием ступенек, через которые обеспечивается проток воды, прошедшей через щебень, в приемную камеру.

3. Водозаборное сооружение по п.1, отличающееся тем, что пространство над приемной камерой выполнено замкнутым, характеризующееся наличием крыши.

4. Водозаборное сооружение по п.1, отличающееся тем, что по берегу поверхностного источника напротив приемной камеры устроен защитный слой, выполненный из неразмываемых водой материалов, например бетонных блоков, валунов.