Практическая работа 3 по Эксплуатации оборудования и систем водоснабжения и водоотведения Тема: Выбор способа устранения повреждений труб, арматуры и подбор необходимых механизмов для производства работ.

Полный текст работы с формулами и таблицами

Практическая работа 3

Тема: Выбор способа устранения повреждений труб, арматуры и подбор необходимых механизмов для производства работ.

Цель: Научиться пользоваться нормативно-справочной литературой и уметь ликвидировать основные неисправности водопроводной сети.

Таблица 3.1 — Перечень неисправностей в сетях и способы их устранения.
Неисправность Способ устранения

1. Наличие продольных трещин в стенках труб Для заделки небольших продольных трещин в стенках труб ставят накладные муфты или седелки. В чугунных трубах предварительно ударом молотка (массой 1 кг) проверяют, не увеличиваются ли трещины в длину; между поверхностью трубы и муфтой прокладывают эластичную листовую резину, посредством которой достигается гер¬метизация дефектного места; для того чтобы в дальней¬шем трещина не увеличивалась в длину, на концах ее высверливают отверстия диаметром 1—3 мм; трещины на стальных трубах заваривают, предварительно осво¬бодив трубопровод от воды; до начала сварочных работ устанавливают точные границы трещин; для этого место трещины смачивают керосином, а через 20—30 мин тща¬тельно вытирают; затем поверхность простукивают; в тех местах, где есть трещина, керосин выступает на поверх¬ность в виде капель.
2. Наличие свищей в трубах Свищи диаметром не более 25 мм заделывают путем рассверливания стенок трубы и последующей постанов¬кой стальной или бронзовой пробки, обмотанной прядью, на суриковую замазку или белила; групповые и оди-ночные свищи диаметром более 25 мм в стенках чугунных труб заделываются с помощью накладных муфт, седелок с хомутами с прокладкой листовой резины для герме¬тизации.
3. Наличие поперечных переломов труб. Переломы чугунных труб устраняют установкой на¬кладных муфт с резиновыми уплотняющими прокладками; часть трубы у места перелома вырубают, затем ставят новый участок трубы и закрепляют надвижной муфтой (или двумя муфтами).
4. Течь в соединениях трубопровода Течь в соединениях труб временно (до выключения поврежденного участка) устраняют заклиниванием обра¬зовавшегося отверстия мелкими деревянными клиньями; в случае утечки воды через прокладку между фланцами подтягивают болты; если течь не прекращается, то ста¬рую прокладку заменяют новой; при неисправности бол¬тового соединения производится его замена; небольшие (волосные) трещины в стальных трубах устраняют заче-каниванием; если зачеканка не достигнет цели, то место повреждения обертывают тканью, брезентом, мешкови¬ной, войлоком или резиной, затем листовой сталью и стягивают хомутами; в случае утечки воды через закры¬тые задвижки, вентильные и водоразборные краны уплот¬няют набивкой в сальниках или же заменяют сальники; трещины в бронзовой или стальной арматуре запаивают; в качестве припоя используют сплав свинца и олова в пропорции 2:1; место припоя защищают и покрывают травленой соляной кислотой

В соответствии с современными требованиями по повышению производительности труда, сокращению сроков ликвидации ава¬рий и производства работ эксплуатационные участки должны быть обеспечены аварийно-ремонтными механизмами: компрессорами, экскаваторами, пневматическими сваебоями, автоматическими подъемными кранами, электросварочными агрегатами (в том числе подводными автосварочными агрегатами), механизмами для чеканки, обрубки, сверления и обрезки труб; специальными машинами (аварийно-водопроводной АВМ-2, ремонтно-водопроводной РВМ-2, оперативно-водопроводной ОВМ-1); механизированными насосами для удаления воды из котлованов, колод¬цев, а также установками для прессовок отремонтированных участков трубопроводов и др.
Технические характеристики талей, домкратов, подъемных кранов, пневматических молотков и других механизмов приводятся в справочниках по специальным работам (монтаж систем внешнего водоснабжения и канализация).
Основным трудоемким видом работ является прочистка от отложений участков трубопроводов, промывка и дезинфекция их.
Контрольные вопросы:
1. Какие трубы применяют для устройства водопроводных сетей?
Для устройства водопроводных сетей применяют металлические (стальные и чугунные) и неметаллические (полипропиленовые, асбестоцементные, железобетонные, полимерные, стеклопластиковые) трубы.
2. Методы прочистки водопроводных сетей.
В водопроводной сети может присутствовать коррозия. Наличие песка или глинистых частиц, жизнедеятельность МКО, что в свою очередь приводит к ухудшению органолептических свойств воды.
Для прочистки водопроводной сети используют следующие методы:
1) Гидравлический. Водопроводную сеть промывают водой, скорость движения которой 1 м/с. Скорость регулируется степенью открытия задвижек. После промывки вода удаляется в канализационную сеть.
2) Гидропневматический. Промывка осуществляется водовоздушной смесью, с соотношением 1:6. При движении водовоздушной смеси возникает кавитация, в результате которой разрушаются довольно прочные отложения.
3) Гидромеханический. Осуществляется при помощи специальных снарядов: диски, скребки, различные поршни, которые своими ребрами или боковой поверхностью очищают трубопроводы от загрязнений или отложений. Передвижение снарядов происходит при помощи давления воды, троса или лебедки.
4) Гидродинамический. Очистку трубопроводов осуществляют потоком воды под высоким давлением, которое создается каналопромывочными машинами.
5) Химический. Промывка ингибированной 20% кислотой в течение 15-20 часов. После прочистки трубопроводов их промывают и дезинфицируют.
3. Методы отогрева водопроводных сетей.
Отогревание замороженных участков водопроводной сети производится горячей водой, паром или электрическим током.
Нельзя подогревать горелкой, т.к. местный нагрев металла из-за большой разницы температур может привести к трещинам в трубопроводе.
Горячей водой отогревают трубопроводы небольшого диаметра и арматуру. Их обертывают ветошью и поливают горячей водой.
Замерзшие водомеры отогревают только в теплом помещении после их снятия.
Отогревание паром более эффективно.
При отогревании электрическим током один провод присоединяют к замороженному участку, а другой – к незамороженному участку. Электрический ток расплавляет только незначительный слой льда. В дальнейшем окончательный нагрев осуществляется водой или паром.

Практическая работа по Эксплуатации оборудования и систем водоснабжения и водоотведения Тема: Выбор оборудования для водозаборов поверхностных вод

Полный текст работы с формулами и таблицами

Тема: Выбор оборудования для водозаборов поверхностных вод

Цель: — научится подбирать оборудование для водозаборов;
— закрепить навыки пользования нормативной литературой.

Задание: — определить производительность водозаборов;
— рассчитать размеры решеток для водоприёмных окон;
— выбрать тип сеток и рассчитать их размеры;
— вычертить схему расположения выбранной сетки;
— оформить отчет по результатам работы.
Исходные данные:
— поверхностный источник водоснабжения – река;
— остальные исходные данные приняты в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные

Расчётный расход воды, Qрасч.сут., м3/сут ГВВ, м ГНВ, м Тип водозабора, число секций водозабора n Характер условий забора воды из реки Расход воды на собственные нужды очистных сооружений
63200 139,5 134,2 Русловой, n = 4 Обычные Повторное использование промывной воды

Порядок выполнения работы:
Производительность водозабора , Qв, м3/с
Qв = (1.1)
где: — коэффициент, учитывающий собственные нужды водозабора и очистной станции, принимается по [1] в зависимости от способа обработки, = 1,04
Qрасч.сут – расчетый суточный расход, Qрасч. сут = 51000 м3/сут.
Qв = м3/с
Требуемая площадь водоприёмных отверстий для каждой секции водозабора, м2
W = (1.2)
где: К – коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решёток
К = (1.3)
где: а – толщина стержня решётки, мм, а = 10 мм [2];
с – ширина прозора решетки (расстояние между стержнями в свету), мм, с = 70 мм [2].
К =
V – скорость потока в прозорах решётки, V = 0,2 м/с, принимается согласно [1];
n – число секций водозабора, n = 4.
W =
По площади окна W (с учетом количества решёток в каждой секции водозабора) подбираем стандартную решётку, размерами стандартных отверстий для решеток, мм, ВxН, 1260 x 2000=W1=2,52 м
N = W/W1 = 7,1/2,52 = 3
Выбираем тип сетки: плоские, т. к. Qв 1 м3/с
Площадь окон для водоочистных сеток, Wс, определяется по формуле 2.2, при этом для сеток
(1.4)
где: а – диаметр проволок сеток, мм, а = 0,5 мм [2];
с–размеры ячеек в свету (ширина прозора сетки), мм, с=1,0 [2].

V — скорость воды в ячейках сеток, V = 0,2 м/с – для плоских сеток.
Wс =
По площади Wс (с учетом количества сеток в каждой секции водозабора) выбираем стандартную плоскую сетку 1250×2500= W1=3,125 м
N = W/W1 = 10,7/3,125 = 4
Потери напора в сеточных установках, hс, м2
hс = (1.5)
где Vос – удельное сопротивление сетки, Vос = 0,061 с2/м
hc =
Потери напора во входных окнах с решётками
hр = (1.6)
Vотв – коэффициент гидравлического сопротивления окна с решеткой
Vотв= , (1.7)
где: — коэффициент расхода отверстия
(1.8)
Ео – коэффициент сжатия потока между стержнями решеток, Ео = 0,7 [2];
— коэффициент скорости потока,
(1.9)
коэффициент неравномерностей потока, = 1,1 [2].
сумма коэффициентов всех местных сопротивлений отверстия, =1,0 [3].

Vотв =
hр = м
Отметки уровней воды в водоприемной камере, м
Zв.к. = ГВВ – hр = 139,5 – 0,09 =139,59 м (1.10)
Zн.к. = ГНВ – hр = 134,2 – 0,09= 134,11м (1.11)
Отметка уровней воды во всасывающем отделении водозабора
Zв.к = ГВВ – (hр + hс), (1.12)
Zн.к. = ГНВ – (hр + hс), (1.13) ГВВ, ГНВ – горизонты верхней и нижней воды в источнике, м (см задание)
Zв.к =139,5 – (0,02•10-+30,09)=139,41 м.
Zн.к. =134,2 – (0,02•10-3+0,09)=134,11 м.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

1 Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Полоцкий государственный университет» О. С. Софинская ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов» В двух частях Часть 1 Новополоцк ПГУ 2010

2 УДК 696.1(075.8) ББК я73 С68 Рекомендовано к изданию методической комиссией инженерностроительного факультета в качестве учебно-методического комплекса (протокол 1 от ) РЕЦЕНЗЕНТЫ: Боровухское унитарное коммунальное многоотраслевое предприятие ЖКХ (начальник цеха ВКХ И. П. СУРГАНОВ, инженер цеха ВКХ О. Г. ГНЕДКОВА); канд. техн. наук, ст. преп. кафедры «Водоснабжение и водоотведение» УО «ПГУ» А. М. ИВАНЕНКО С68 Софинская, О. С. Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения : учеб.-метод. комплекс для студентов специальности «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов». В 2 ч. Ч. 1 / О. С. Софинская. Новополоцк : ПГУ, с. ISBN Приведены темы изучаемого курса, их объем в часах лекционных и практических занятий, рассмотрены основные правила технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения. Изложены теоретические и практические основы ведения технической документации и отчетности. Представлены задания для практических занятий и рекомендации по их выполнению. Предназначен для преподавателей и студентов вузов строительных специальностей. УДК 696.1(075.8) ББК я73 ISBN (ч. 1) ISBN Софинская О. С., 2010 УО «Полоцкий государственный университет»,

3 СОДЕРЖАНИЕ Введение. 6 Рабочая программа. 7 М-0. Введение в курс М-1. Эксплуатация водозаборных сооружений УЭ-0. Введение в модуль УЭ-1. Эксплуатация водозаборных сооружений из поверхностных источников воды Наблюдение за источником воды Контроль качества воды в источнике Организация эксплуатации комплекса водозаборных сооружений Приемка водозаборных сооружений в эксплуатацию Планово-предупредительные осмотры и планово-предупредительные ремонты Эксплуатация водоприемников Подготовка водозаборных устройств к зиме Методы борьбы с льдообразованием на решетках Эксплуатация рыбозаградительных устройств Практическое занятие Эксплуатация водозаборов из водохранилищ, прудов и водоемов Организация эксплуатации зон санитарной охраны поверхностных источников воды Практическое занятие УЭ-2. Эксплуатация водозаборных сооружений подземных источников воды Организация эксплуатации водозаборных скважин Подготовка скважин в эксплуатацию Прием скважин в эксплуатацию Наблюдение за работой скважин Эксплуатация скважинных насосов Учет производительности скважин Эксплуатация водосборных галерей, шахтных колодцев, каптажных устройств Изменение производительности водозаборов подземных вод при эксплуатации и методы ее восстановления Методы восстановления производительности скважин Методы восстановления производительности лучевых водозаборов Методы восстановления производительности шахтных колодцев Эксплуатация зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения Практическое занятие УЭ-R. Обобщение по модулю УЭ-К. Итоговый контроль по модулю М-2. Эксплуатация водопроводных сетей и сооружений УЭ-0. Введение в модуль УЭ-1. Эксплуатация водопроводных сетей Организация службы эксплуатации сети Испытание и приемка наружных трубопроводов в эксплуатацию Организация санитарно-защитных зон водоводов Работы по содержанию и ремонту сети

4 ППО и ППР по содержанию сети Прочистка сети Повреждение трубопроводов и аварийный ремонт Капитальный ремонт на сети Работа сети в зимних условиях Практическое занятие Контрольные испытания водоводов и сетей Манометрическая съемка Измерение гидравлических сопротивлений Сброс воды через один пожарный гидрант Способ трех манометров Контрольные испытания на утечку Особые случаи эксплуатации водоводов и сетей Гидравлические удары Электрохимическая коррозия металлических трубопроводов Блуждающие токи Практическое занятие УЭ-2. Эксплуатация водомерного хозяйства Задачи службы учета и реализации воды Учет расхода воды потребителями Потери воды, их оценка УЭ-3. Эксплуатация напорно-регулирующих устройств Приемка напорно-регулирующих устройств в эксплуатацию Гидравлические испытания напорно-регулирующих устройств Подземные резервуары и водонапорные башни Обязанности обслуживающего персонала при эксплуатации резервуаров и водонапорных башен Очистка и ремонт резервуаров УЭ-R. Обобщение по модулю УЭ-К. Итоговый контроль по модулю М-3. Эксплуатация водопроводных очистных сооружений УЭ-0. Введение в модуль УЭ-1. Организация эксплуатации очистных сооружений систем водоснабжения Организация эксплуатации очистных сооружений Задачи службы эксплуатации Приемка в эксплуатацию и наладка очистных сооружений Пробная эксплуатация очистных сооружений Режим временной эксплуатации очистных сооружений Санитарная охрана площадки водопроводных сооружений Лабораторно-производственный контроль Контроль качества исходной и очищенной воды Выражение результатов анализов воды и их оценка Технологический контроль Технологические анализы проб реагентов, фильтрующих материалов, обрастания стен и грязевых отложений в сооружениях УЭ-2. Эксплуатация сооружений станций обработки воды Эксплуатация сооружений реагентной обработки воды Эксплуатация реагентного хозяйства Эксплуатация смесителей Эксплуатация камер хлопьеобразования Практическое занятие

5 2.2. Эксплуатация сооружений по отстаиванию воды Эксплуатация отстойников Эксплуатация осветлителей со слоем взвешенного осадка Эксплуатация фильтровальных сооружений Технологические особенности фильтров и параметры их работы Подготовка фильтров к эксплуатации Наблюдение за фильтрами и контактными осветлителями в процессе эксплуатации Эксплуатация станций обезжелезивания воды Практическое занятие Обеззараживание воды и улучшение ее органолептических качеств Эксплуатация установок по обеззараживанию хлором Расходные склады хлора Обеззараживание воды озонированием Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами Мероприятия по удалению привкусов и запахов воды УЭ-R. Обобщение по модулю УЭ-К. Итоговый контроль по модулю М-4. Эксплуатация сетей водоотведения УЭ-0. Введение в модуль УЭ-1. Организация эксплуатации водоотводящей сети Технический надзор за строительством сети и прием сетей в эксплуатацию Гидравлические испытания УЭ-2. Наблюдение за водоотводящей сетью Наружный и технический осмотр сети Наружный осмотр сети Технический осмотр сети Практическое задание Ремонтные работы на водоотводящей сети Планово-предупредительный ремонт Текущий ремонт Капитальный ремонт Профилактическая промывка и прочистка водоотводящей сети Гидравлические методы прочистки водопроводов Прочистка сети гидродинамическим методом Прочистка сети механическими методами Прочистка дюкеров Ликвидация засоров на водоотводящей сети Устранение засоров гидравлическими методами Устранение засоров гидродинамическим методом Устранение засоров механическими методами УЭ-3. Особенности эксплуатации ливневой водоотводящей сети Технический надзор, осмотр и профилактика водосточной сети Зимнее содержание водосточной сети УЭ-R. Обобщение по модулю УЭ-К. Итоговый контроль по модулю М-R. Обобщение по курсу М-К. Итоговый контроль по курсу

6 ВВЕДЕНИЕ Учебно-методический комплекс «Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения» состоит из двух частей. Часть 1 рассчитана на восьмой семестр (10 для заочной формы обучения) и составляет нагрузку 48 часов, в т. ч. лекции 32 часа, практические занятия 16 часов. Для изучения дисциплины учебно-методический комплекс разбит на 4 модуля: эксплуатация водозаборных сооружений; эксплуатация водопроводных сетей и сооружений; эксплуатация водопроводных очистных сооружений; эксплуатация сетей водоотведения. Каждый модуль в свою очередь разбит на учебные элементы (УЭ), которые состоят из теоретического материала и практических занятий. Количество УЭ в каждом модуле разное. После каждого УЭ студентам предлагаются вопросы для самоконтроля, а в конце каждого модуля дается обобщение знаний по модулю в форме основных вопросов, позволяющих студентам направленно изучить материал и подготовиться к проверке знаний, которая проводится в форме тестирования. Результаты тестирования считаются положительными при правильном ответе на 50 и более процентов вопросов. Количество начисляемых баллов зависит от принятой системы оценки знаний и сложности тестов. С принятой системой оценки знаний студенты будут ознакомлены в начале семестра перед изучением данного курса. Для контроля успеваемости студентов предлагается рейтинг по дисциплине, учитывающий работу студентов в текущем семестре. Текущая работа студентов разбита на контрольные мероприятия, куда, кроме выходного тестирования по каждому модулю, входит и работа студентов в течение всего семестра. При этом предусматривается оценивать отношение студентов к работе, умение работать самостоятельно, умение пользоваться нормативно-технической литературой, участие в научноисследовательской работе, аккуратность. За несвоевременное выполнение контрольных мероприятий предусматривается введение штрафных баллов, которые будут вычитаться из суммы полученных баллов. На основании общих результатов рейтинга может быть выставлена экзаменационная оценка. 6

7 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Цель и задачи дисциплины Целью преподавания дисциплины является изучение правил эксплуатации сетей и сооружений и приобретение навыков для подготовки специалистов в области эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения. Задачами изучения дисциплины являются: изучение правил технической эксплуатации сооружений систем водоснабжения и водоотведения и их оборудования; порядка ведения технической документации и отчетности; ознакомление с инструкциями, в которых определены права, обязанности и ответственность обслуживающего персонала; приобретение знаний по осуществлению контроля за работой сооружений и оборудования систем, в т. ч. автоматически действующих контрольно-измерительных приборов и автоматизированных систем управления технологическими процессами в системах водоснабжения и водоотведения. Изучение отдельных разделов дисциплины связано со знаниями таких дисциплин, как физика, химия, гидравлика, насосы и воздуходувные станции, техника и технология строительно-монтажных работ, начертательная геометрия и графика, водозаборные сооружения, водопроводные сети и сооружения, сети водоотведения города, водоподготовка, технология очистки городских сточных вод. Содержание дисциплины Лекционный курс Наименование тем Организация эксплуатации систем В и В Эксплуатация водозаборных сооружений из поверхностных источников Содержание 8 семестр / 10 семестр (дневная форма / заочная форма) Задачи эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения. Организация диспетчерской службы. Состав и задачи диспетчерской службы. Организация наблюдений за источником воды. Контроль качества воды в источнике. Организация эксплуатации комплекса водозаборных сооружений: приемка водозаборных сооружений; планово-предупредительные осмотры и планово-предупредительные ремонты Объем в часах Д З 2 0,5 2 0,5 7

8 Эксплуатация водозаборов из подземных источников Эксплуатация водопроводных сетей и сооружений водозаборных сооружений и устройств; эксплуатация водоприемников; подготовка водозаборных устройств к зиме; методы борьбы с льдообразованием на решетках; эксплуатация рыбозаградительных устройств. Особенности эксплуатации водозаборных сооружений из водохранилищ, прудов, водоемов. Организация эксплуатации зон санитарной охраны поверхностных источников воды. Организация эксплуатации водозаборных скважин: подготовка скважин в эксплуатацию; прием скважин в эксплуатацию; наблюдение за работой скважин; эксплуатация скважинных насосов; учет производительности скважин. Эксплуатация водосборных галерей, шахтных колодцев, каптажных устройств. Изменение производительности водозаборов подземных вод при эксплуатации и методы ее восстановления: методы восстановления производительности скважин; методы восстановления производительности лучевых водозаборов; методы восстановления производительности шахтных колодцев. Эксплуатация зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения. Организация службы эксплуатации сети. Испытание и приемка наружных трубопроводов в эксплуатацию. Организация санитарно-защитных зон водоводов. Работа по содержанию и ремонту сети: ППО и ППР по содержанию сети; повреждения трубопроводов и аварийный и капитальный ремонты; эксплуатация сети в зимних условиях. Контрольные испытания водоводов и сетей: манометрическая съемка; измерение гидравлических сопротивлений; контрольные испытания на утечку. Особые случаи эксплуатации водоводов и сетей: гидравлические удары; электрохимическая коррозия трубопроводов; блуждающие токи. Эксплуатация водомерного хозяйства: задачи абонентского отдела; учет расхода воды потребителям; потери воды, их оценка. Особенности эксплуатации напорно-регулирующих устройств: гидравлические испытания напорно-регулирующих устройств; обязанности обслуживающего персонала при эксплуатации резервуаров и водонапорных башен; очистка и ремонт резервуаров ,5 0,5 0,5 8

9 Эксплуатация водопроводных очистных сооружений Эксплуатация сетей водоотведения Организация эксплуатации очистных сооружений: задачи службы эксплуатации. Приемка в эксплуатацию и наладка очистных сооружений. Зоны санитарной охраны площадки водопроводных сооружений. Лабораторно-производственный контроль: контроль качества очищенной и исходной воды; выражение результатов анализа и их оценка; технологический контроль. Эксплуатация сооружений реагентной обработки воды: эксплуатация реагентного хозяйства; эксплуатация смесителей и камер хлопьеобразования. Эксплуатация сооружений по отстаиванию воды: эксплуатация отстойников; эксплуатация осветлителей со взвешенным осадком. Эксплуатация фильтровальных сооружений: технологические особенности фильтров и параметры их работы; подготовка фильтров к эксплуатации; испытание на утечку, приемка и испытание дренажной системы; наблюдение за фильтрами и контактными осветлителями. Эксплуатация станций обезжелезивания воды. Обеззараживание воды и улучшение ее органолептических качеств: эксплуатация установок по обеззараживанию хлором; обеззараживание воды озонированием; обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами. Мероприятия по удалению привкусов и запахов воды ,5 0,5 Технический надзор за строительством сети 2 0,5 и прием сетей в эксплуатацию. Гидравлические испытания водоотводящих сетей. Наружный и технический осмотр сети. Ремонтные работы на водоотводящей сети: планово-предупредительный ремонт; текущий и капитальный ремонты; планирование и организация ремонтных работ. 4 Профилактическая промывка и прочистка водоотводящей сети, методы прочистки. Прочистка дюкеров. Ликвидация засоров на водоотводящей сети, методы ликвидации засоров. Технический надзор, осмотр и профилактика водосточной сети. Зимнее содержание водосточной сети. Итого:

10 Практические занятия Объем в часах Тема занятий п/п Д З 1 Электрообогрев решеток Расчет зон санитарной охраны поверхностных источников водоснабжения 2 3 Выбор реагента и определение его количества для обработки скважины 2 4 Расчет упора 2 5 Определение степени зарастания участка трубопровода Определение дозы коагулянта по времени заполнения мерной емкости 2 7 Определение скорости фильтрования Построение графика зависимости расхода воды от высоты слоя воды в трубопроводе круглого сечения 2 Итого:

11 М-0. ВВЕДЕНИЕ В КУРС «Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения» курс, направленный на усвоение основных правил технической эксплуатации систем, порядка ведения технической документации и отчетности, ознакомление с положениями инструкций по технической эксплуатации основного оборудования, а также с должностными инструкциями обслуживающего персонала, получение навыков контроля за работой сооружений и оборудования систем. Для изучения курса предлагается следующая структурная схема: Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения М-0 М-1 М-2 М-3 М-4 М-R М-К М-0. Введение в курс 2 часа. М-1. Эксплуатация водозаборных сооружений 14 часов. М-2. Эксплуатация водопроводных сетей и сооружений 12 часов. М-3. Эксплуатация водопроводных очистных сооружений 12 часов. М-4. Эксплуатация сетей водоотведения 8 часов. М-R. Обобщение. М-К. Итоговый контроль по курсу. Основными задачами правильной эксплуатации водопроводноканализационного хозяйства являются: обеспечение качества природной воды в соответствии с требованиями СанПиН и ТУ для очистки сточных вод; обеспечение надежности и бесперебойности работы сооружений с заданными технологическими режимами их работы; устранение в кратчайшие сроки аварий и повреждений и изучение причин их появления с целью предупреждения в будущем; своевременное и доброкачественное проведение текущего и капитального ремонтов в сроки, установленные инструкцией; борьба с утечками, потерями и нерациональным использованием воды; обеспечение высокой рентабельности работы, т.е. снижение себестоимости продукции и услуг, улучшение их качества путем научной организации труда, механизации, автоматизации производственных процессов, учета расхода воды, электроэнергии, реагентов и т. д. Администрация обязана способствовать повышению технических знаний эксплуатационного персонала путем организации обучения, обмена 11

12 опытом работы и внедрения новых достижений передовиков производства, а также росту на предприятии числа рационализаторов и изобретателей. Для решения задач повышения эффективности и качества работы систем водоснабжения и водоотведения, улучшения обслуживания населения, организации управления и эксплуатации сооружений и сетей, сокращения расходов материальных ресурсов, а также рационального использования и охраны вод от загрязнений требуется высокая степень подготовленности технического персонала. Современные условия требуют ознакомления с последними достижениями отечественной и зарубежной науки и техники в области разработки прогрессивных приемов организации технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения. Грамотная организация эксплуатации водопроводно-канализационного хозяйства создает благоприятные условия для обеспечения потребителей качественной питьевой водой, как одного из факторов санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Техническая эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения должна обеспечивать бесперебойную и надежную работу всех сооружений при высоких технико-экономических и качественных показателях с учетом требований охраны водоемов от загрязнений сточными водами и рационального использования водных ресурсов. Форма эксплуатации водопроводно-канализационного хозяйства зависит от масштаба его деятельности, производственной мощности и ведомственной подчиненности. Вопросами эксплуатации водопроводноканализационных систем, как правило, занимаются службы, входящие в состав водоканалов, управлений водопроводно-канализационных хозяйств. В небольших городах службы водопроводно-канализационного хозяйства объединяются с некоторыми другими коммунальными предприятиями в коммунальные комбинаты. Для обеспечения надежной и бесперебойной работы систем водоснабжения и водоотведения с оптимальными санитарными и техникоэкономическими показателями необходима четкая координация и взаимная увязка отдельных составляющих элементов этих систем, которую обеспечивает диспетчерская служба. В задачи диспетчерской службы входят: а) управление и руководство эксплуатацией систем водоснабжения и водоотведения в целом и отдельных предприятий и сооружений; б) обеспечение нормальных режимов работы систем водоснабжения и водоотведения; 12

13 в) контроль за ведением аварийных работ на сетях и сооружениях; г) прием заявок на устранение повреждений и аварий, распределение аварийных бригад, автотранспорта и механизмов; д) осуществление мероприятий по обеспечению максимальной водоотдачи системой водоснабжения в районе возникшего крупного пожара. Структура диспетчерской службы устанавливается в зависимости от схемы и производительности систем водоснабжения и водоотведения, протяженности сети, а также сложности технологических процессов и производственных объектов. В состав диспетчерской службы входит оперативная группа, состоящая из главного диспетчера, его помощника по технологической части и сменных диспетчеров, а также разные службы, например, аварийно-ремонтная. На небольших предприятиях водоснабжения и водоотведения указанные группы и службы могут быть объединены, а некоторые исключены. Дежурный диспетчер осуществляет общее техническое и оперативное руководство в соответствии с Правилами технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных мест, местными инструкциями, указаниями и распоряжениями руководства производственного предприятия. Диспетчерская служба корректирует предварительно разработанные: режим работы основного оборудования с учетом необходимости обеспечения суточного максимума водоснабжения или пропуска сточных вод, а также требуемого резерва производительности сооружений; расчетный объем запасов воды в емкостях. Диспетчеру передаются показания основных параметров главных объектов: давление, уровни воды, расходы воды, горизонты воды в источниках водоснабжения, положение главных оперативных задвижек, состояние и количество работающих насосных агрегатов и т. д. Диспетчер имеет право оперативно изменять график работы оборудования и сооружений при изменении условий работы системы или отдельных ее элементов. Ни один элемент оборудования, находящийся в управлении и в ведении диспетчера, не может быть выведен из работы или резерва без его разрешения, кроме случаев возникновения явной опасности для людей или оборудования. При аварии на сооружениях, коммуникациях и оборудовании эксплуатирующий их производственный персонал подчиняется дежурному диспетчеру и точно выполнять его распоряжения по локализации и ликвидации аварий. Локализацией и ликвидацией крупных аварий руководит главный инженер предприятия, о чем должна быть сделана соответствующая запись в оперативном журнале диспетчерской. 13

14 М-1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ Место и значение модуля «Эксплуатация водозаборных сооружений» в структуре изучения курса: владение знаниями грамотной эксплуатации водозаборных сооружений позволяет не только обеспечивать бесперебойную и надежную работу водозаборных сооружений при низкой себестоимости забора воды, но и решать задачи по охране и рациональному использованию природных источников воды. Цель изучения модуля: четко представлять задачи эксплуатации водозаборных сооружений; владеть навыками режимных наблюдений за комплексом водозаборных сооружений; ознакомиться с требованиями по устройству и эксплуатации зон санитарной охраны; знать особенности эксплуатации водозаборных сооружений из водохранилищ, озер, прудов, водоемов; ознакомиться с методами восстановления производительности подземных водозаборов. Структура модуля: Эксплуатация водозаборных сооружений УЭ-0 УЭ-1 УЭ-2 УЭ-R УЭ-К Схема иллюстрирует структуру модуля и его учебные элементы (УЭ) в том порядке, в котором их рекомендуется изучать. Названия учебных элементов: УЭ-0. Введение в модуль. УЭ-1. Эксплуатация водозаборных сооружений из поверхностных источников воды. УЭ-2. Эксплуатация водозаборных сооружений подземных источников воды. УЭ-R. Обобщение. УЭ-К. Итоговый контроль по модулю. 14

15 УЭ-0. ВВЕДЕНИЕ В МОДУЛЬ Ключевая проблема: в чем заключается эксплуатация комплекса водозаборных сооружений из разных природных источников и работающих в различных условиях. Ведущая идея: грамотная эксплуатация водозаборных сооружений невозможна без представления задач, стоящих перед службой эксплуатации, которые заключаются в следующем: обеспечении бесперебойной и надежной работы комплекса водозаборных сооружений при низкой себестоимости забора воды, экономичном расходе ее на собственные нужды и экономном расходовании электроэнергии; систематическом лабораторно-производственном контроле за качеством природной воды; контроле за состоянием источников водоснабжения, работой водозаборных сооружений и оборудования, учете забираемой из источников воды; проведении своевременных осмотров и ремонтов сооружений и оборудования; устранении нарушений и аварий. Основные понятия: планово-предупредительный осмотр, плановопредупредительный ремонт, заиление, зарастание и цветение воды, борьба с наносами, водоприемники, льдообразование, рыбозащита, скважинный водозабор, шахтный колодец, кольматаж водоприемной части скважины. Проработайте основные понятия модуля по мере знакомства с материалом. УЭ-1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДЫ Учебные цели УЭ-1: 1. Студент должен знать: организацию наблюдений за источником воды; организацию эксплуатации комплекса водозаборных сооружений; особенности эксплуатации водозаборных сооружений из водохранилищ, прудов и водоемов; организацию эксплуатации зон санитарной охраны поверхностных источников воды. 2. Студент должен уметь: владеть знаниями и навыками по организации эксплуатации водозаборных сооружений из поверхностных источников воды. 15

16 Узловые вопросы для изучения УЭ-1: 1. Наблюдение за источником воды: контроль качества воды в источнике. 2. Организация эксплуатации комплекса водозаборных сооружений: приемка водозаборных сооружений; планово-предупредительные осмотры и планово-предупредительные ремонты водозаборных сооружений и устройств; эксплуатация водоприемников; подготовка водозаборных устройств к зиме; методы борьбы с льдообразованием на решетках; эксплуатация рыбозаградительных устройств. 3. Эксплуатация водозаборов из водохранилищ, прудов и водоемов. 4. Организация эксплуатации зон санитарной охраны Наблюдение за источником воды Для обеспечения надежной работы системы водоснабжения необходимо постоянное наблюдение за источником воды. При заборе воды из поверхностных источников водоснабжения наблюдению и контролю подлежат: уровень воды в водоемах; характер движения потоков воды в русле реки; наличие поперечной циркуляции; характер движения наносов; размыв берега и изменение русла реки; образование и состояние льда, его действие на водозаборные сооружения; санитарное состояние водоема. Зимой регулярно ведутся наблюдения за температурой воды, состоянием и продвижением льда и его воздействием на водозаборные сооружения. На малых реках, подверженных перемерзанию, необходимо наблюдать не только за участком расположения водозабора, но и за вышерасположенными участками, а иногда и за всем бассейном водосбора. В местах вероятного перемерзания источника систематически замеряют толщину льда и глубину потока, а при необходимости утепляют перекаты и отдельные мелководные участки. Для наблюдения за уровнями воды на водозаборах должны быть оборудованы водомерные посты (простые или автоматические). Наиболее приемлемые для водозаборов простые водомерные посты могут быть ре- 16

17 ечными или свайными. Реечный пост представляет собой одну или несколько реек, укрепленных на береговом колодце или на специально забитых сваях. Посты этого типа более приемлемы для водозаборов берегового типа на реках с крутыми берегами при небольшой амплитуде колебания уровня (до 3 м). Свайные водомерные посты, применяемые чаще всего на водозаборах руслового типа, состоят из нескольких свай, установленных перпендикулярно течению реки в одном створе. Такие посты применяют на реках с пологими берегами и значительной амплитудой колебания уровней. Высоту уровня воды на свайном посту измеряют переносной водомерной рейкой, а результаты измерений заносят в специальный журнал. Длительные наблюдения на водомерных постах позволяют прогнозировать обстановку на водозаборах и предотвращать благодаря этому аварийные ситуации. Дно водоема нивелируется не реже одного раза в год на участке м выше и ниже водозабора с интервалом м Контроль качества воды в источнике Качество воды в источнике контролируется с установленной схемой взятия проб из него. Из поверхностных источников водоснабжения осуществляется не менее 12 разовых проб в год, забираемых ежемесячно из проточных водоемов. Отбор проб воды осуществляется на расстоянии 1 км выше по течению от предполагаемого водозабора; для непроточных водоемов на расстоянии 1 км в обе стороны от водозабора. Результаты заносятся в журнал установленной формы. Требования к качеству воды в источниках определяются ГОСТ , указаниями Главного медицинского управления Республики Беларусь, санитарных центров гигиены и эпидемиологии городов. Обо всех изменениях в состоянии источников водоснабжения и ухудшениях качества воды в нем, связанных с возможным поступлением сточных вод, токсичных веществ или других загрязнений, администрация производственного предприятия, в ведении которого находится водозабор, обязана поставить в известность местные Советы, органы по регулированию использования и охране вод и др., а также принять меры к обеспечению нормальных условий работы водозаборных и очистных сооружений. В процессе эксплуатации водного источника следует осуществлять статистическую обработку основных показателей качества воды (мутность, цветность, щелочность, окисляемость, рн, содержания ионов же- 17

18 леза, кальция, магния, хлоридов, сульфатов и др.) за значительный срок и проводить их анализ. Тенденция изменения показателей качества воды может указывать на необходимость введения коррективов в технологию ее обработки Организация эксплуатации комплекса водозаборных сооружений Приемка водозаборных сооружений в эксплуатацию Приемка водозаборов в эксплуатацию производится либо в составе всей системы водоснабжения, либо только комплекса водозаборных сооружений. Производится приемка государственными приемочными комиссиями. Особое внимание при приемке должно быть обращено на соответствие проектным фактических отметок установки оголовков, профиля подводной части ковша, размеров и высотного положения водоприемных окон, качества русловыправильных и берегоукрепительных работ, засыпки самотечных и сифонных трубопроводов и т. д. При приемке водозаборных сооружений проверяется наличие разрешения на специальное водопользование и определение границ первого пояса зоны санитарной охраны. Если при завершении строительства водозабора водопотребление не достигло расчетной производительности, приемка в эксплуатацию может производиться с насосно-энергетическим оборудованием меньшей мощности из расчета последующей (по мере роста водопотребления) замены этого оборудования. Испытывать же водозабор в любом случае следует при расчетной нагрузке. Приемка и ввод в эксплуатацию водоприемных ковшей с меньшей, чем расчетная, производительностью сопровождается изменением режима потока в ковше и отложением наносов. В таких случаях должны быть намечены дополнительные меры по чистке ковша Планово-предупредительные осмотры и планово-предупредительные ремонты водозаборных сооружений В период эксплуатации водозаборных сооружений осуществляются планово-предупредительный осмотр (ППО) и планово-предупредительный ремонт (ППР) водозаборных сооружений и устройств. Периодичность проведения этих работ на водозаборных сооружениях представлена в таблице

19 Периодичность осмотра и планового ремонта водозаборных сооружений Сооружения и виды работ осмотра чистки Оголовки водоприемников, в том числе: в период ледохода и шугообразования Самотечные и сифонные трубопроводы 2 раза в год Периодичность по мере надобности текущего ремонта 2 раза в год Таблица 1.1 капитального ремонта по мере надобности постоянно то же 1 раз в год по мере надобности Береговые колодцы 2 раза в год 1 раз в год в том числе: удаление осадка ремонт сеток берегоукрепление Трубопроводы и запорно-регулирующая арматура Плотины, дамбы, каналы, ковши то же каждую смену 2 раза в год по мере надобности каждую смену по мере надобности по мере надобности, но не реже 1 раза в 5 лет 2 раза в год по мере надобности, но не реже 1 раза в 2 года 1 раз в 2 года по мере надобности, но не реже 1 раза в 5 лет 2 раза в год 2 раза в год то же 1 раз в месяц по мере надобности то же Неотъемлемой составной частью эксплуатации водозаборов должны быть также наблюдения за состоянием водоприемников, подводящих трубопроводов и всего комплекса водозаборных сооружений, своевременное устранение повреждений конструкций, неполадок в работе оборудования. Самотечные трубы диаметром до 800 мм промывают обратным током воды от насоса. Скорость обратного тока воды должна быть в четырепять раз больше скорости при нормальной работе и не менее 2 2,5 м/с. Можно также промывать самотечные трубы, заполняя береговой колодец до уровня, превышающего уровень воды в водоприемнике (реке) не менее чем на 1,5 2 м, и быстро открывая шиберы на самотечных трубах в береговых колодцах. Галереи и трубы диаметром более 800 мм очищают вручную при полном выключении их из работы; если через неплотности в шиберах поступает интенсивно вода, то прибегают к помощи водолазов. 19

20 В хозяйственно-питьевых водозаборах после очистки водоприемные колодцы дезинфицируют газообразным хлором или хлорной известью. После заполнения колодца водой и введения в него хлора следует по возможности перемешать воду и оставить в спокойном состоянии на 4 5 часов. Затем нужно выпустить воду, промыть колодец свежей водой из источника и при наличии в ней остаточного хлора не более 1 мг/л включить колодец в работу. Отрицательное влияние на работу водозаборных сооружений могут оказать донный лед и шуга. Для борьбы с шугообразованием используются следующие методы: непосредственно у водоприемного сооружения: подача пара и нагретой воды к водоприемным окнам, обратная промывка, электрообогрев решеток, гуммирование стержней решеток, на время образования шуги установление деревянных решеток, снижение входной скорости потока воды, обколка льда с устройством майны над оголовками и удаление шуголедовой массы с плавсредств; направленные на обеспечение раннего ледостава: установка шугоотбойных запаней из бруса, а на мелководных реках плетеных из хвороста. В случае когда водозаборы расположены на слабошугоностных реках, эксплуатационному персоналу удается предотвратить вредное влияние донного льда путем механической чистки решеток водоприемника или промывкой обратным током воды. На реках с интенсивным образованием донного льда и шуги эти меры часто оказываются бесплодными. В борьбе с шугообразованием хорошие результаты дает использование водовоздушных завес. Для этого по дну реки на некотором удалении от водоприемных сооружений укладываются перфорированные трубопроводы диаметром мм с отверстиями 2 4 мм с шагом примерно 25 см. Сжатый воздух с расходом 1 м 3 /мин на 1 м длины трубопровода, выходя из перфорированных труб, создает зону восходящих потоков. Они выносят шуголедовые массы на поверхность воды, предотвращая их вовлечение в водоприемные окна. В период ледостава на реках с образованием донного льда и шуги ведется постоянное наблюдение за оголовками и решетками водоприемников. Постоянное наблюдение необходимо и в период листопада на залесенных водоемах. Работа водозаборных устройств иногда нарушается весенними или ливневыми водами. Бывают случаи, когда весенние воды затопляют насосную станцию, разрушают водоприемники и размывают берега у водозабо- 20

21 ров. Кроме того, может произойти подмыв берега вблизи водозабора, сопровождаемый иногда нарушением самотечных линий. Для защиты водозаборных сооружений, подверженных опасности разрушения или повреждения при проходе весенних вод, необходимо заблаговременно подготовить и подвезти к ним достаточный запас укрепительного материала. При проходе весенних вод необходимо также принимать меры по защите водозаборных сооружений от повреждений ледоходом. Во многих случаях необходимость защиты водоприемных сооружений от подмыва требует выполнения берегоукрепительных работ выше и ниже места забора воды. Укрепление берегов можно производить путем устройства каменной наброски, одиночной или двойной мостовой из крупного камня. Если берег крутой и не обеспечивает естественной устойчивости грунтов, из которых он состоит, откосы следует спланировать. При выборе типа берегоукрепления следует учитывать возможность максимального использования местных строительных материалов. Очень часто перебои в подаче воды происходят из-за нарушения герметичности всасывающих линий. Засасывание воздуха заканчивается обычно разрывом струи. Выявление и ликвидация неисправностей всасывающих линий являются весьма трудоемкими. С целью исключения образования на поверхности воды во всасывающей камере колодца воронок (т. е. возможности засасывания воздуха насосом) должно быть выдержано определенное соотношение между расходом воды, размерами камеры колодца и диаметром всасывающего трубопровода. В любом случае низ всасывающей трубы следует погружать на величину h 2D, где D диаметр нижнего сечения всасывающего трубопровода. Расстояние от низа всасывающей трубы до дна колодца во избежание засасывания отложений со дна следует принимать больше или равным 0,5D. Для увеличения расхода воды при сохранении прежних размеров всасывающей камеры берегового колодца и исключения образования воронок на поверхности воды в камере можно устраивать накладки на всасывающую часть трубопроводов. При эксплуатации сифонных водозаборов необходимо обращать внимание на следующее: герметизацию трубопроводов и арматуры сифонных линий; автоматизацию удаления воздуха из этих линий; исключение их вибрации, связанной с появлением кавитации в нисходящих участках трубопровода при нарушении сплошности потока в нем. Чтобы не допустить этого явления, надо или подобрать соответственно диаметр нисходящего участка, или установить на нем местное сопротивление. 21

22 Эксплуатация ковшовых водозаборов включает дополнительно наблюдение и уход за самим ковшом. Очистка ковша от ила должна производиться по мере надобности, но, как показывает практика, не реже 1 раза в 2 3 года. При редких чистках ковши зарастают водорослями, травами и кустарником. В плановом порядке должны выполняться и ремонтные работы. В табл. 1.2 приведены основные виды работ по ремонту отдельных элементов водозаборных сооружений. Сооружения Береговые водоприемные колодцы Водоприемные оголовки Подводящие и отводящие каналы, откосы плотин, отстойные пруды Таблица 1.2 Основные виды работ по ремонту водозаборных сооружений текущий Очистка от наносов, промывка камер; чистка и ремонт решеток, сеток и затворов; окраска металлических поверхностей с очисткой от ржавчины; затирка с железнением стен колодцев Обследование состояния оголовка и устранение мелких повреждений Засев травой, затирка трещин в бетонной облицовке; замена отдельных бетонных плит в креплении каналов, чистка прудов Виды ремонта капитальный Ремонт стен и днища колодцев, камер и берегоукрепления; смена решеток, сеток и затворов; разборка и ремонт приводов вращающихся сеток; смена ходовых скоб и лестниц; ремонт крепления ковша с заменой деталей; ремонт грязевых эжекторов и промывных устройств сеток Смена венцов ряжа с загрузкой и отсыпкой камня; демонтаж и монтаж самотечных трубопроводов Замена конструкции крепления стенок и откосов каналов; противооползневые работы; бурение разгрузочных и дренирующих скважин; ремонт противофильтрационных дренажей; ремонт входных и выходных оголовков каналов При благоприятных условиях эксплуатации детальное обследование и текущий ремонт всех водозаборных сооружений производят, как правило, дважды в год: после весеннего половодья, когда наиболее вероятны разрушения, и примерно за месяц до ледостава. В первом случае выполняют в основном аварийные работы, во втором профилактические Эксплуатация водоприемников Безотказная работа водозаборных сооружений может быть достигнута в том случае, если самотечные линии и береговой колодец свободны от грязи и осадков, а водоприемник от заиливания. Для достижения этого необходимо не реже одного раза в год производить осмотр самотечных линий и не реже двух раз в год осмотр берегового колодца. 22

23 При активных руслоформирующих процессах оголовки могут заноситься грунтом, а также подмываться паводковыми потоками (чаще всего со стороны примыкания самотечных линий). При этом трубопроводы провисают, вибрируют, возникают завалы из корчей и топляков, создавая угрозу механических повреждений водоприемника. По мере накопления осадка производится очистка самотечных линий и берегового колодца. Большое количество осадка из колодцев и другие скопления могут удаляться при помощи водолазов. Для прочистки самотечных трубопроводов применяют промывку обратным током воды, в этом случае достигается и хороший эффект очистки не только трубопроводов, но и оголовков, и сороудерживающих решеток Подготовка водозаборных устройств к зиме С наступлением первых заморозков обязательному утеплению подлежат береговые колодцы, самотечные трубопроводы, а также всасывающие линии, проложенные по поверхности земли или выше глубины промерзания. Самотечные линии и береговые колодцы утепляют соломой, древесными опилками, торфом, сухим мхом и др. местными теплоизоляционными материалами. Всасывающие линии, проложенные выше поверхности земли или глубины промерзания, обваловывают землей. Зимой в случаях колебания уровней воды и подвижки льда около водоприемника необходимо производить околку льда Методы борьбы с льдообразованием на решетках Подводное льдообразование начинается при переохлаждении воды до температуры 0,03 о С. Для предупреждения льдообразования следует повысить температуру стержней решеток до 0,04 0,05 о С, чтобы частицы льда не прилипали к металлическим стержням, но тогда шуга будет поступать в самотечные трубы. Для предотвращения забивки труб шугой необходим более интенсивный обогрев. Для предотвращения затруднений в работе водозаборов в период образования шуги и донного льда рекомендуется обогрев решеток, а в некоторых случаях их механическая очистка. Последнюю производят скребками, баграми и т.п. Этот способ в ряде случаев дает положительный эффект, но при неблагоприятных метеорологических условиях, способствующих интенсивному льдообразованию, часто оказывается малоэффективным. При заборе воды из водоисточников, в которых образование льда происходит в небольших количествах и на короткий срок, эффективна промывка (до образования поверхностного льда). Промывку производят в течение минут через каждые 2 4 часа. 23

24 При интенсивном образовании льда применяют обогрев решеток паром, горячей водой и электрическим током. Парообогрев или обогрев горячей водой осуществляется путем пропуска пара или воды через трубчатую систему решетки либо путем подвода пара или воды и распределения их перед решеткой. Расход тепла (кдж) определяется по формуле W W 1 W 2, (1.1) где W 1 потери тепла в подводящих трубопроводах; W 2 расход тепла на нагрев воды. Расчет теплопотерь производится отдельно для подводной и надводной частей трубопровода по формуле W1 k t1 t2 L, ккал/ч, (1.2) где k коэффициент теплопередачи на 1 пог. м трубопровода, кдж/м ч о С. для неизолированных труб, уложенных на поверхности земли, k = 460 кдж/м ч ос, а для неизолированных труб, уложенных под водой, k = кдж/м ч ос ; t 1 температура пара или воды, о С; t 2 расчетная температура наружного воздуха, о С; L длина трубопровода подачи пара или горячей воды, м. Расход тепла на нагрев воды: W2 4191Q t1 t2, кдж/ч, (1.3) где Q расход воды, м 3 /ч; t 1 температура, до которой нужно довести поступающую воду, t 1 0,01 о С; t 2 расчетная температура переохлаждения воды, t 2 = -0,03 о С. Расход пара по массе определяется по формуле W q, кг/ч, (1.4) где i i полное теплосодержание пара, кдж/кг. Расчет электрического обогрева решеток сводится к определению потребного количества электроэнергии, напряжения, величины тока, мощности и сечения кабеля. Часовой расход электроэнергии: W Q w, кдж/ч, (1.5) ч ч уд где Q ч часовой расход воды, м 3 /ч; w уд удельные затраты энергии на подогрев воды до указанной выше температуры (т. е. перепад температуры t = 0,01-(-0,03) = 0,04 о С), w уд = 3,5 8 (квт ч)/м 3. 24

25 Мощность, подводимая к решеткам, определяется из выражения kα t р tв Fр N, квт, 3600 (1.6) где k коэффициент запаса, k = 1,5; коэффициент теплопередачи от решетки к воде: = 13978υ(0,05 + 1,5υ) кдж/(м 2 ч о С) (υ скорость движения воды в решетках, м/с); t р температура на поверхности стержней решетки, необходимая для свободного прохождения через них шуги, t р = 0,04 0,05 о С; t в температура речной воды во время шугохода, о С; F р площадь поверхности стержней решетки, м 2. Сопротивление решетки определяется по формуле L R c r, Ом, n ω (1.7) ст. где с удельное сопротивление стали при нулевой температуре воды, с = 0,098 Ом м; r коэффициент увеличения омического сопротивления решетки при переменном токе, r = 8; L длина стержня решетки, м; ст. поперечное сечения стержня, мм 2 ; n число стержней решетки. Необходимая сила тока определяется по формуле I N, А. R (1.8) Сечение подводящего кабеля: 2L1 N 100 F, мм 2, 2 ( U рk) (1.9) где L 1 длина кабеля, м; N мощность, Вт; U напряжение, В; р падение напряжения, %; k проводимость меди, равная 57. Напряжение рекомендуется принимать равным В Эксплуатация рыбозаградительных устройств Увеличение числа водозаборов и возрастание объема воды, отбираемой из поверхностных источников, приводят к нарушению не только их 25

26 гидрологического режима, но и экологического равновесия. Особо ощутимые отрицательные последствия экологического воздействия водозаборов возможны на реках, имеющих рыбохозяйственное значение. Водохозяйственные и рыбопромысловые цели в таком случае взаимосвязаны и рассматриваются в двух аспектах: техническом предотвращение попадания рыбы (в основном взрослых особей) в водоприемные устройства, способного создать помехи в работе водозабора и очистных сооружений; экологическом предотвращение попадания рыбы (главным образом молоди) в водоприемные устройства, способного нанести ущерб рыбному хозяйству. Таким образом, по современным требованиям, тот или иной водозабор, являясь технологическим элементом системы водоснабжения и отвечая требованиям ее надежности, должен одновременно функционировать как природоохранный объект. Отсюда вытекают главные требования к рыбозащитным устройствам (РЗУ): гарантированный (бесперебойный) пропуск воды; эффективная рыбозащита; надежность действия при доступных средствах эксплуатации (простота конструкции, автоматическое действие и т. д.). Строительство и эксплуатация водозаборов без рыбозащитных мер не допускаются. На протяжении более двух десятилетий ведутся биологические исследования рыбы в различных условиях, связанные с изучением ее поведения и факторов воздействия. Главными критериями поведения рыбы являются ориентация головой на течение и движение против потока воды (реореация). Минимальная (пороговая) скорость течения, при которой не происходит сноса рыбы, не одинакова для разного вида и размера рыбы. Установлен обобщающий показатель критической скорости течения υ кр

15 20 см/с. Сложные закономерности перемещения рыбы по глубине и ширине потока на различных участках рек, озер и водохранилищ в разное время года обусловливают необходимость подробной ихтиологической характеристики источников на стадии проектирования водозаборов и разработки рыбозащитных устройств. Временные положения по проектированию РЗУ на водозаборах устанавливают, что расчет РЗУ должен производиться, как правило, из условия защиты ранней молоди и личинок всех ценных видов рыбы. При этом условии принимают расчетную длину рыбы l р = 0,5 4 см. Для миграции рыб характерен скат (снос потоком) молоди и личинок по течению от мест размножения к местам нагула. Именно в этот (расчетный) период рыба, подвергаясь пассивному сносу течением и теряя ориентацию, в большом количестве может вовлекаться в водоприемники. 26

27 Существует несколько классификаций методов, устройств и всевозможных средств рыбозащиты. По характеру воздействия на рыб все РЗУ разделяются на экологические и поведенческие. На основе поведенческих реакций рыбы и особенностей ее ориентации в потоке наиболее полно разработаны и продолжают разрабатываться три принципиально отличающиеся группы способов (направлений) защиты рыб от попадания в водоприемные сооружения: заградительные, отводящие и отгораживающие. Рыбозаградительные сооружения (основаны на поведенческом способе защиты рыб) предусматривают использование различных непроницаемых экранов (сетчатых и перфорированных заграждений, фильтрующих отсыпок, кассет и т. д.) и проницаемых экранов (воздушно-пузырьковых завес, а также заградителей, основанных на зрительно-световых эффектах). Рыбоотводящий способ защиты рыб основан на использовании естественно образующегося или искусственно создаваемого в определенной зоне подвода воды к водозабору с повышенной концентрацией рыб с целью их отвода в рыбоотводящий тракт, а далее в водоем (рис. 1.1). Скорость потока в ячейках экрана должна быть значительно ниже скорости обтекающего его потока, что обеспечивает снос задержанной рыбы в рыбоотвод. Рыбоотгораживающий способ основан на экологическом принципе защиты молоди рыб с помощью специальных устройств (запаней, стационарных и перемещающихся зонных ограждений), отделяющих зону обитания рыб от места водозабора (рис. 1.2). Рис Схема рыбозащитного устройства физического действия: 1 створ для отлова рыбы на входе; 2 рыбозаградительная сетка; 3 водоприемник; 4 створ для отлова рыбы на выходе; 5 рыбоотводной канал Рис Схема экологического способа защиты молоди рыбы на водозаборах: 1 водоприемник; 2 опоры; 3 неподвижное зонное ограждение; 4 вертикально перемещающееся зонное ограждение; 5 здание управления 27