ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ
WATER INTAKE STRUCTURE

Изобретение относится к области гидротехнического строительства для целей мелиорации земель и предназначено для забора воды из оросительных каналов и обеспечения защиты систем капельного орошения от попадания в них сора и загрязнителей биогенного характера (животного и растительного происхождения).
Известно водозаборное сооружение (SU №684089), включающее водозаборную трубу, закрепленное на ней сорорыбозаградительное устройство, в виде оголовка цилиндрической формы, обтянутого мелкоячеистой сеткой и оборудованного промывным приспособлением в виде размещенного внутри подвижного водовыталкивающего конуса, создающего обратный ток воды для промывки мелкоячеистой сетки. Перемещение конуса при промывке сетчатого заграждения обеспечивается сильфоном, оборудованным электродами, подключенными к генератору электрических импульсов высокого напряжения.
Недостатками известного водозаборного сооружения являются: наличие во входящем в него сорорыбозаградительном устройстве подвижного элемента и использование импульсов электрического тока, что в условиях водной среды снижает надежность и безопасность конструкции; прерывистость водоподачи при промывке сорорыбозаградительного устройства.
Известно принятое за прототип водозаборное сооружение (RU №2040635), включающее водоприемный трубопровод с размещенным в водном источнике (объекте) водозаборным оголовком, оборудованным сорорыбозаградительным устройством в виде жесткого корпуса из двух плоских вертикально и наклонно расположенных металлических каркасов, обтянутых крупно- и мелкоячеистым сетчатым полотном, и пневматического промывного устройства, рабочая часть которого соединена с воздуховодом и выполнена в виде системы воздухораспределительных трубчатых коллекторов, водовыпускные отверстия которых оснащены жесткими одноразмерными (по диаметру и длине) насадками (патрубками), направленными под в сторону сетчатого полотна острым углом к его плоскости.
Недостатками принятого за прототип водозаборного сооружения являются: низкая эффективность промывки наклонно расположенного мелкоячеистого сорорыбозаградительного сетчатого полотна в связи с тем, что водовоздущные струи из насадков (патрубков) направлены не перпендикулярно, а под острым углом к нему, выпуски из водовоздушных и воздушных насадков (патрубков) разноудалены от участков промываемого полотна и оказывают разновеликое силовое воздействие на осевший загрязнитель; одновременное использование однониточного водозаборного оголовка в режиме забора воды и промывки сорорыбозаградительного устройства приводит к уменьшению производительности водозабора, а поступление в водоприемный трубопровод и насос высоко аэрированных водных масс приводит к кавитации и возможности проявления гидравлического удара; применение плоской формы сорорыбозаградительного элемента приводит к увеличению объемных размеров сорорыбозаградительного устройства для обеспечения необходимой площади фильтрующей поверхности.
Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы водозаборного сооружения за счет применения двух попеременно функционирующих водозаборных оголовков, оборудованных эффективными сорорыбозаградительными пневмопромываемыми устройствами, не содержащими подвижных элементов.
Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение непрерывного, стабильного и безопасного забора очищаемой от мусора и биогенных загрязнителей воды из каналов для ее последующей подачи в системы капельного орошения.
Указанный технический результат достигается за счет применения водозаборного сооружения, включающего оборудованный запорно-регулирующей арматурой водоприемный трубопровод с размещенным в канале в придонном слое воды водозаборным оголовком, оборудованным сорорыбозаградителем (соробиозаградителем) в виде жесткого корпуса с размещенным в нем фильтрующим сетчатым полотном и пневматическим промывным устройством, состоящим из системы воздуховодов, оборудованных насадками, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности, надежности и безопасности работы водозаборного сооружения оно оборудовано двумя попеременно функционирующими водоподводящими трубопроводами с устроенными на них водозаборными оголовками, размещенными на противоположных участках поперечного сечения канала и состоящими из соробиозаградителей, выполненных в виде жесткого полусферического каркаса с водонепроницаемым основанием, который покрыт фильтрующей мелкоячеистой полусферической водоприемной поверхностью, в полости которого размещено промывное устройство, воздухораспределительные трубчатые коллекторы которого оснащены разнопротяженными (с учетом формы сферы) гибкими насадками, направленными в сторону сетчатого полотна.
Конструктивное решение водозаборного сооружения поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3. На фиг. 1 приведен вид сверху на сооружение. На фиг. 2 приведен разрез Α-A. На фиг. 3 приведен разрез Б-Б.
Водозаборное сооружение включает (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3): водоприемный трубопровод 1; два водопроводящих трубопровода 2 с размещенными в смотровом колодце 3 запорно-регулирующими устройствами (задвижками) 4; размещенные в различных зонах канала 5 водозаборные оголовки 6, оборудованные соробиозаградителями 7, корпус которых состоит из водонепроницаемого основания 8 и жесткого каркаса полусферической формы 9, покрытого фильтрующей мелкоячеистой сеткой 10; встроенного в полусферический корпус пневмопромывного устройства 11, подсоединенного посредством воздухоподводящего трубопровода 12 к компрессору (не показан) и состоящего из системы воздухораспределительных трубчатых коллекторов 13, оборудованных разнопротяженными гибкими насадками 14.
Водозаборное устройство функционирует следующим образом. Путем управления задвижками 4 осуществляется забор воды из канала через один из водозаборных оголовков 6, оборудованный соробиозаградителем 7. При этом вода проходит через фильтрующую мелкоячеистую сетку 10, натянутую на сферическом каркасе 9, предотвращающую попадание в водозаборный оголовок 6 сора и загрязнителей биогенного характера (животного и растительного происхождения). Сферическая форма каркаса 9 позволяет увеличить площадь фильтрующей поверхности и обеспечивает уменьшение габаритов соробиозаградителя 7. Защита фильтрующей сетки 10 от контакта с крупногабаритными плавающими предметами (бревна и т.п.) обеспечивается размещением оголовка 6 в придонных слоях воды. При накоплении загрязнителей на фильтрующей сетке 10 одного из соробиозаградителей 7 производится его очистка. При этом путем управления задвижками 4 забор воды осуществляется через другой водозаборный оголовок 6, расположенный на противоположном участке дна канала 5. При такой компоновке сор и загрязнители с очищаемого соробиозаградителя 7 уносятся ниже по течению и не попадают в зону забирающего воду другого оголовка 6. Очистка соробиозаградителя производится путем подачи сжатого воздуха в систему воздухораспределительных трубчатых коллекторов 13, который через гибкие насадки 14 под давлением подается в направлении фильтрующего сетчатого полотна 10. Разная в соответствии с формой сферы каркаса 9 длина гибких насадков повышает равномерность силового воздействия водовоздушного потока на осевший загрязнитель. При этом гибкие насадки 14 совершают хаотичные колебания и тем самым увеличивают эффективность и площадь очистки фильтрующей сетки одним насадком. Водовоздушная смесь интенсивно проходит через фильтрующую сетку 10, отбивает от фильтрующей сетки 10 и поднимает на поверхность канала 5 загрязнители, которые далее отводятся от оголовка 6 течением воды. После окончания очистки подача воздуха прекращается, при этом гибкие насадки принимают близкое к горизонтальному положению и не создают препятствий для движения воды в полости оголовка.