2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26
Vedenottolaitoksia rakennetaan vastaanottamaan vettä pintalähteistä ja syvistä kerroksista. Ne sijaitsevat altaiden, jokien, järvien rannoilla. Teollisiin tarkoituksiin käytetään merien rannoilla olevia tiloja, jotka syötetään paineputkeen. Jos rannikkoalueilla ei ole makeaa vettä, käytetään meriveden suolanpoisto- ja puhdistusjärjestelmää taloudellisten ja teknisten perusteiden mukaisesti.
Veden poistamiseksi maanalaisista virtauksista syvälle istutetut rakenteet asennetaan pumppujärjestelmällä. Vedenpinnan vaihtelussa altaassa rannikkorakenteita rakennetaan keinotekoisesti luoduille perustuksille, paaluille, perustuksille suojaamaan asemaa jään ajautumiselta ja kelluvilta esineiltä. Sijoitustavan mukaan vedenottorakenteet ovat rannikko-, erikois- ja painovoima (kanava).
Monimuotoiset asemat
Painovoimatyyppiset kanava-asemat on rakennettu matalan, loivan rinteen ja pehmeän maaperän rantaan. Niiden suunnittelussa on vastaanottokaivo, putkisto, jossa on ilmainenvirta, pää, suojattu hilalla. Tuloksena oleva vesi pumppujärjestelmän kautta syötetään paineputkeen myöhempää käyttöä varten. Päät sopivat täysin veden alle, tulvivat vain läikkyessään tai pinnalle. Pumppuasema toimii yhdessä vedenottoaukon kanssa tai asennetaan erillisenä laitteena.
Altaiden jyrkillä rannoilla on rannikkotyyppisiä vedenottorakenteita, jotka suunnittelussa eivät sisällä korkkeja ja putkia. Vedenotto tapahtuu reikien kautta, koska sen taso mahdollistaa sen kaikissa olosuhteissa. Rantakaivo on järjestetty puoli metriä korkeimman vedenpinnan nousun yläpuolelle, pumppausasema tarvitaan. Jos tämä indikaattori vaihtelee merkittävästi joessa, kaivossa on useita erillisiä osia imulinjojen lukumäärän mukaan. Ylempiä ikkunoita käytetään pintakerroksen keräämiseen tulvan aikana, mikä mahdollistaa puhtaan nesteen vastaanottamisen.
Erityistyyppistä vedenottoasemaa käytetään, jos tarvitaan suuri määrä nestettä tai jos ilmasto vaatii jatkuvaa taistelua jääkuorta vastaan. Tällaisissa vedenottoaukoissa on keinotekoinen ämpäri järjestetty kanavan tyypin mukaan. Sen mitat määräytyvät syvien jäätiköiden nousunopeuden mukaan. Suuta alavirtaan sijoitetaan kauhat pohjavirtaan vastaanottamaan pohjavirrat ja taistelemaan syviä jäälautaa vastaan. Yläläpiviennillä varustetut kauhat on suunniteltu asennettavaksi suuhun virtaa vastaan ja ne palvelevat pintakirkastetun nesteen vastaanottamista. Tämän tyyppiset vedenottotilatvoit kaivaa kauhoja rannikon kallioon 3,5 metrin syvyyteen tai viedä ne joen uomaan erottamalla ne padolla.
Suodatus- ja puhdistuslaitteiden avulla saadaan hyvin kirkastettua nestettä tulvassa tai jäässä. Ennen paineputkeen tuloa kosteus suodatetaan paksun sora- ja hiekkakerroksen läpi, jotka luonnollisesti sijaitsevat pohjalla tai rannoilla, vasta sitten se otetaan t alteen, putkimaisilla tai vaakasuuntaisilla laitteilla.
Jos tarvitaan tilapäinen vesihuolto, rakenna kelluvia tai siirrettäviä vedenottolaitteita. Liikkuvien asemien sijoittamista varten säiliön rannalle on järjestetty k altevia kiskoraitoja, joita pitkin ne liikkuvat veden nousun tason mukaan. Kelluvat rakenteet on järjestetty ankkuroituihin proomuihin tai ponttoneihin. Tilapäisten vedenottoaukkojen haittoja ovat muun muassa se, että kaikki putkistot on valmistettu joustavista materiaaleista, mikä johtaa niiden ennenaikaiseen vaurioitumiseen ja käytön epämukavuuteen jääkauden aikana.
Kosteuden poistamiseksi sora- ja hiekkamaista ylemmän paineettoman vaakakerroksen maaperästä on järjestetty kuilukaivot. Niiden materiaali on betoni metallirungolla. Vesi pääsee vastaanottimiin seinissä ja lattiassa olevien reikien kautta. Kaivon pohja on varustettu käänteisellä suodatinkerroksella, joka koostuu enintään 0,6 m paksuisesta hiekasta ja useista sorakerroksista, joiden kokonaispaksuus on enintään 0,15 m. Kaivo työntyy 0,8 m maanpinnan yläpuolelle. Seinät on suojattu jopa 0,5 m paksuisella savisululla, joka menee maan alle 0, 3-1, 2 m. Viereinenbetoninen sokea alue, jossa on k altevuus seinistä leveydellä 1-1,5 m.
Pohjoisten alueiden vedenottolaitosten työtä vaikeuttaa ankara talvi-ilmasto, kun avovesistöjä jäätyy. Tiloja käytetään vain jään sulamisaikana. Pohjoisille alueille on ominaista lähes täydellinen maanalaisten lähteiden puuttuminen, harvinaiset vedet sisältävät runsaasti mineraaleja ja ovat vähäisiä juomakelpoisia. Talvella kosteutta on vähän, joten se otetaan jäätyneen maan alla olevista kerroksista. Altaiden vedenpinnan nostamiseksi rakennetaan keinotekoisia patoja ja altaiden aluetta laajennetaan, mikä edesauttaa jokien ja järvien säänneltyä palautumista maanalaisista jäätymättömistä lähteistä.
Lähdetyypit
Kaupungeissa ja kylissä käytettävän vedenotto tapahtuu maanpinn alta ja maanalaisista kerroksista. Maan pohjavesikerrokset voivat olla paineita ja paineettomia. Vaakasuoria kerroksia lähellä pintaa tai jokien ja järvien paksuuksissa kutsutaan pohjakerroksiksi. Pohjavedelle on ominaista lisääntynyt saastuminen, ja se on puhdistettava ennen painevesisyöttöä.
Painevedet täyttävät täysin vaakasuorat kerrokset, sijaitsevat viereisten säiliöiden alapuolella tai lataavat niitä. Arteesisilla lähteillä on arvokasta puhdasta vettä, joiden ottoa varten on järjestetty sellaisia vedenottotiloja, jotka eivät sisällä käsittelylaitteita. Kaivossa veden vastaanottamiseksi painevaakakerroksesta on ehdollinen nesteen nousuviiva, joka on sama kuin tasonlähimmän vesistön pintaan. Jos tällainen viiva kulkee maanpinnan yläpuolella, kosteus virtaa ulos kaivosta, jota kutsutaan arteesiseksi.
Maan pintaan valuva painevesi ja paineeton vesi muodostavat laskevia ja nousevia lähteitä, jotka tuottavat korkealaatuista vettä, jota käytetään juomatarkoituksiin ilman kalliita puhdistusjärjestelmiä. Lähteen laadullisia indikaattoreita, kuten teho, syvyys, mineraalikylläisyys, käytetään vedenottoaseman rakenteen tyypin valitsemiseen. Samalla otetaan huomioon tekniset ja taloudelliset näkökohdat sekä tietyntyyppisen nesteen tarve (teollisuuteen, juoma-, kotitaloustarpeisiin).
Sijainnin valinnan ehdot
Vedenottorakenteiden rakentaminen perustuu ennusteisiin valitusta lähteestä tulevan nesteen ominaisuuksista, tarpeesta varustaa rantavyöhyke uudelleen, muodostaa uudelleen joen tai muun säiliön uoma sekä hydrauliikka työehdot. Kun vedenkorkeus muuttuu yli 6 m ja rannikon jyrkkä k altevuus riittää normaalille vedentulolle, rakennetaan yhdistettyjä rantarakenteita.
Jos keskimääräistä tuottavuutta suunnitellaan, veden nousun alhaisesta korkeudesta johtuen vedenotto yhdistetään pumppauskomplekseihin. Erillisen tyyppiset vesisäiliöt rakennetaan vaaditulla alhaisella tuottavuudella ja suurella säiliön syvyydellä. Jos veden pinnan vaihtelu on alle 6 m, syvyys pieni, käytä rannikon suunnittelussa kanavatyyppistä vedenottoa pumppausasemallavastaanotin.
Hydraulilaskenta
Puhkimen optimaalisten parametrien määrittämiseksi käytetään hydraulista laskentaa. Ota huomioon putkien ja muiden elementtien läpimenokyky koko arvioidun voimassaoloajan. Vedenkulutus määritellään sen tarpeeksi kytkettyjen kuluttajien suorittaman maksimianalyysin aikana. Näiden tietojen perusteella lasketaan putkien halkaisijat, jotka ovat välttämättömiä tietyn massan taloudellisesti edulliseen läpikulkuun pienimmällä häviöllä.
Tee aksonometrinen kaavio, joka osoittaa suunnan tuloliitännästä liitettyyn vesikokoonpanoon valitsemalla paikka, jossa on vähiten kierroksia. Osuuksien pituudet solmupisteestä toiseen lasketaan ottaen huomioon nesteanalyysipisteiden lukumäärä. Putkien halkaisija vaihtelee toisessa osassa, samassa putken osassa on sama koko. Vedenottorakenteiden rakentaminen suoritetaan täydellisen hydraulilaskelman jälkeen.
Hoitotilat
Määritä veden laatu seuraavien indikaattoreiden perusteella:
- fyysiset ominaisuudet, kuten sameus, maku, väri, haju, lämpötila;
- kemialliset ominaisuudet, jotka kuvaavat hapetuskykyä, kovuus, aktiivinen reaktio, mineraalipitoisuus;
- bakteriologiset ominaisuudet, jotka osoittavat läheisestä jätevedestä, sateesta, eläinten ulosteista veteen joutuvien bakteerien aiheuttaman kontaminaatioasteen.
Juomavesi on tarkastelun kohteenahuomio. Kotitalouskäyttöön tarkoitettujen nesteiden laatuvaatimukset ovat standardoituja ja sisältyvät standardiin GOST R51232 - 1998. Asiakirjassa on huomioitu kemiallisia, fysikaalisia ja bakteeri-indikaattoreita koskevat vaatimukset. Jos vastaanotetun veden puhtaus ei vastaa annettuja viranomaistietoja, rakennetaan vedenottolaitokset. Yleisimmät puhdistusmenetelmät ovat desinfiointi ja selkeytys. Selkeytykseen käytetään suodatusta ja laskeutumista useissa vaiheissa, minkä seurauksena epäpuhtaudet laskeutuvat pohjalle. Bakteereja tappavaa säteilytystä, normalisoitua kloorausta, otsonointia käytetään patogeenisten mikro-organismien poistamiseen.
Veden saanti maanalaisista lähteistä
Vedenottoaseman valintaan nesteen vastaanottamiseksi maanalaisista kerroksista vaikuttaa kerroksen syvyys ja paksuus. Rakenteet on jaettu neljään tyyppiin:
- vedenottokaivot;
- kaivokset;
- vaakasuuntaiset vedenottoaukot;
- konepellit.
Pohjaveden ottolaitteita kaivojen tai putkikaivojen muodossa käytetään nesteen poistamiseen säiliöstä yli 10 m:n syvyydessä. Rakentaminen koostuu kaivon poraamisesta ja seinien vahvistamisesta vaippaputkilla. Vähitellen syvyyden kasvaessa putkien halkaisija pienenee. Reiän alaosaan asennetaan suodatin ja pintaan kaivon yläpuolelle havaintokammio. Jos pohjavesikerroksen paine on riittävän voimakas, vesi nousee pintaan paineen alaisena, muuten kosteutta pumpataan ylöspäin.
Rakenteet kaivoksen tyypin mukaankaivoja käytetään veden vastaanottamiseen yli 30 m:n syvyydestä. Kaivon seinät - betoni, tiili tai puiset - käyttävät usein valmiita yhtenäisiä elementtejä, jotka asennetaan peräkkäin päällekkäin. Seinien alaosassa ja kaivon pohjassa on reiät nesteen luonnolliselle virtaukselle. Pohjassa suodatinkerros on tehty hiekasta ja sorasta. Lisääntyneen vedentarpeen vuoksi järjestetään useita kuilukaivoja, jotka on yhdistetty toisiinsa sifoneilla vedenkeräimellä, josta kosteus pumpataan vesihuoltoon.
Maanalaisia vaakasuuntaisia vedenottorakenteita käytetään kosteuden keräämiseen matalassa syvyydessä. Ne suoritetaan jopa 8 metrin syvyydessä tavallisista teräsbetoni- tai keraamisista elementeistä, joiden sivupinnoissa on reikiä tai rakoja. Yksinkertaisimmat vaakatyypit valmistetaan ohennetusta tiilestä tai kivimurusta, tarkastuskammiot on suunniteltu enn altaehkäisevään huoltoon 100 m välein.
Kapotuskammioita käytetään veden ottamiseen avaimista. Ne ovat yksinkertaisimpia kuilukaivoja, jotka on järjestetty sen paikan yläpuolelle, jossa vesi ilmestyy pinnalle. Nesteen saamiseksi laskeutuvista avainlähteistä korkkikammiot on tehty keräämään kosteutta pystysuorien seinien läpi vaakasuuntaisen vedenottotyypin mukaan.
Veden kerääminen pintalähteistä
Tällä vedenottomenetelmällä pyritään varmistamaan keskeytymätön kosteuden saanti ympäri vuoden. Tätä varten laitos sijaitsee lähempänä kuluttajaa vakaalla, vähiten saastuneella paikallarannikolla, ne rakentuvat teollisuuslaitosten ja viemärialueiden yläpuolelle. Pintalähteiden vedenottorakenteet järjestetään ottaen huomioon joen uoman mahdollinen kääntyminen ajan myötä. Järjestelmän elementit on järjestetty siten, että talven jääpeitteen muodostumisen jälkeen rakenteen huipulle jää vähintään 0,3 m, eikä vedenottopaikan pohja ulotu joen pohjaan 1 m.
Vedenottorakenteet rakennetaan usein kahden tai useamman tyypin yhdistelmäperiaatteella, tämä määräytyy säiliön ominaisuuksien ja vaaditun kulutusmäärän mukaan. Ennen toiminnan aloittamista järjestelmälle tehdään tekninen testi. Vesillelaskulla ylittävät pintavedenottotilat pestään vedellä nopeudella 1 m/s. Kotitalouksien putkisto on kloorattu desinfiointia varten.
Ulkoisten vesihuoltoverkkojen laite
Ulkojärjestelmä sisältää pääjohdot ja sivuhaaralinjat. Putkimateriaalina käytetään ympäristöystävällisiä komponentteja, jotka on valittu GOST-ehtojen mukaisesti. Imuaseman ja painevesisyötön välissä neste kulkee käsittelylaitosten läpi, laskeutuu säiliöihin ja lähetetään kuluttajalle ohjauslaitteiden avulla. Päälinjan putkien halkaisija on otettu hydraulisen laskelman mukaan ja haarojen halkaisijat on otettu huomioon nesteen paloteho.
Vedennostolaitteet
Pumppauskompleksit sijoitetaan veden liikepiiriin moottorin energian muuntamiseksi siirrettävän nesteen hydraulienergiaksi. Näillä laitteillakosteus nostetaan haluttuun korkeuteen, tarjoillaan pitkiä matkoja ja pakotetaan virtaamaan suljetussa vesihuoltojärjestelmässä, mikä tarkoittaa vedenottolaitosten toimintaa. Pumppujen valinta vedenottotilojen monimutkaiseen huoltoon tapahtuu moottorin tyypin, tehon, korkeuden, tehokkuuden ja muiden indikaattoreiden mukaan. Yleisimpiä käyttökohteita ovat keskipakopumput, joilla on riittävästi etuja muihin tyyppeihin verrattuna.
Altaat ja vesitornit
Paineen aikaansaamiseksi vesihuoltoverkossa ja nesteen nostamiseksi korkeisiin kerroksiin käytetään vesitorneja, jotka toimivat alusten välisen yhteyden periaatteella. Tornin säiliösäiliö lasketaan vesitilavuudesta, joka säätelee nesteen syöttöä kuluttajille tietyn ajan, jos maanalaisista lähteistä peräisin olevat vedenottotilat eivät toimi.
Vesitornin säiliössä on vesivarasto, joka tarvitaan hätäpalon sammutukseen 10 minuutin sisällä tulipalon jälkeen. Suunniteltu vesitorni sisältää pohjaa tukevan säiliön, joka on tehty kylän korkeimman rakennuksen korkeudelle. Pohjoisilla alueilla eristävä kotelo on järjestetty, ja eteläisillä alueilla säiliön yläpuolelle tehdään vain pinnoite.
Vesisäiliöt sijoitetaan eri paikkoihin putkistossa, ne palvelevat nestevarastojen varastointia. Säiliöiden tilavuus riippuu niiden tarkoituksesta ja tarpeesta kyllästää kuluttajien painejärjestelmä vedellä. Rakennusten materiaali on poltettu tiili, erilaisialuonnonkivi ja teräsbetoni. Muoto erottaa pyöreät ja suorakaiteen muotoiset säiliöt. Päällekkäisyys suoritetaan monoliittisesti tai esivalmistettuna.
Maa- ja vedenalaisten putkistojen korjaus
Vedenottolaitosten laite, jossa on pidennetty putkisto tietyn käyttöajan jälkeen, vaatii säännöllistä korjausta ja huoltoa. Joskus vesihuoltojärjestelmän läpijuoksu heikkenee putkien tukkeumien ja kerrosten kerääntymisen vuoksi. Sen puhdistus suoritetaan määräajoin, lievissä tapauksissa riittää huuhtelu käänteisellä tai suoralla vesivirtauksella. Käytä vaikeissa tapauksissa kaapimia tai röyhelöitä.
Vaurioituneen putken nostaminen pintaan on hankala ja kallis työ. Siksi erityinen laite suunniteltiin puhdistamiseen, putken sisällä liikkumiseen. Laite liikkuu ja pyörivät kovat harjat poistavat kerrostumia seiniltä. Putkilinjan, josta neste on poistettu, puhdistamiseksi tehdään upottimet estämään putkirakennetta kellumasta pintaan.
Putkien monimutkaisten murtumien tai reikien poistamiseksi ne nostetaan pintaan ja vaurioituneen osan vaihtamisen jälkeen ne lasketaan uudelleen pohjaan. Vauriot, jotka eivät ole liian monimutkaisia, korjataan vedenalaisella hitsauksella.
Yhteenvetona on huomattava, että vedenottorakenteiden asentaminen vaatii erityisosaamista rakenteiden tyypin määrittämiseen, paikan valintaan ja rakenneyksiköiden järjestämiseen. Mutta koska nykyaikaiset kuluttajat eivät näe olemassaoloaan ilman elävää kosteutta, niin ajan myötäon uusia rakentavia ratkaisuja ja ideoita veden poistamiseen planeetan suolistosta.
