ТЕХНИЧЕСКИЙ ВОДНЫЙ КОМПЛЕКС

Предложение относится к техническим водозаборно-водораспределительным системам: естественный водоем - магистральные трубопроводы, станция водоподготовки и узлы развода к потребителям воды.
В настоящее время известно значительное число технических решений систем водоснабжения, наиболее представительными из которых являются технические водные комплексы, содержащие узлы водозабора, водоводные магистрали, смотровые колодцы, станции водоподготовки и водораспределительные сети [Федоров Н.Ф., Шифрин С.М. Водоснабжение и канализация, М., СИ, 1973; Черкинский С.Н. Руководство по гигиене водоснабжения, М., Мед., 1975; RU №62042, 2006; ГОСТ 2374-82 и 0107-97 «Питьевая вода»].
Общими существенными и очевидными недостатками известных водных комплексов являются: высокие затраты на процессы водозабора, транспортировки воды по трубам и водоподготовки. Эти недостатки проявляются в снижении качества подаваемой воды, дополнительных затратах на ее очистку и обеззараживание, вынуждающей использование дополнительных фильтров.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция технического водного комплекса, который содержит узел водозабора, размещенный в водоеме, насосные агрегаты, водоводные магистрали с узлами компенсаций деформаций водоводов, смотровые колодцы, узел распределения по отдельным сетям, установку очистки и обеззараживания, приборы контроля качества воды, [RU №2236516, Е03В 1/00, С02F 1/36, 17.12.2002].
Обладая определенными преимуществами перед аналогами за счет снижения затрат на процесс водоподготовки, этот технический водный комплекс имеет существенный недостаток, заключающийся в отсутствии устройств, предупреждающих попадание в водозаборную систему твердых частиц, витающих в водной массе (донный грунт, выпадающие техногенные аэрозоли) минерального или биологического рода; система подачи и распределения воды является энергоемкой, что, в конечном итоге, отражается на качестве и стоимости подаваемой потребителям воды.
Технической задачей и положительным результатом данного технического водного комплекса является улучшение гигиенических показателей системы водозабора, водоводных магистралей и подаваемой воды за счет предупреждения процесса попадания частиц разного рода в узел водозабора и в магистрали, а также - снижение снижение эксплуатационных затрат на использование водного комплекса.
Это достигается за счет предлагаемого технического водного комплекса, содержащего узел водозабора, размещенный в водоеме, насосные агрегаты, водоводные магистрали с узлами компенсаций деформаций водоводов, смотровые колодцы, узел распределения воды по отдельным сетям, установку очистки и обеззараживания воды. подаваемой потребителям, приборы контроля состава и качества воды, комплекс усовершенствован тем, что узел водозабора выполнен в виде системы разветвленных перфорированных труб, имеющих коаксиально расположенные вдоль них цилиндры с продольными вырезами в их нижней части стенки, указанные трубы и цилиндры имеют отверстия, оси которых ориентированы под углами к их диаметральным осям, причем внутренний диаметр отверстий превышает наружный диаметр, продольные вырезы цилиндров соединены посредством сетчатых фильтров с шламоотводами, водоводные магистрали проложены по дну водотока, устье которого соединено с водоемом, а русло водотока имеет уклон в сторону узла распределения воды потребителям, при этом уровень водозабора устанавливают выше уровня указанного узла распределения. Технический водный комплекс характеризуется тем, что уровень узла
водозабора выбирают выше уровня витания частиц донного грунта и ниже горизонта нахождения биоактивных микроорганизмов в массиве водоема.
Технический водный комплекс характеризуется также тем, что водоводная магистраль имеет отвод, соединенный с расположенным у берега водным спортивно-развлекательным сервисным комплексом.
Технический водный комплекс характеризуется также тем, что водоводные магистрали проложены по водотоку ниже уровня образования ледового покрова.
Технический водный комплекс характеризуется также тем, что участки водоводных магистралей в местах акватории водотока, где возможны их механические повреждения от якорей и роняемых грузов, имеют защитные покрытия.
Технический водный комплекс представлен на чертежах, где: на фиг.1 показана технологическая схема водозаборно-распределительной системы;
на фиг.2 - узел А на фиг.1 - деталь водозабора;
на фиг.3 - сечение по I-I на фиг.1 водовода.
Водный комплекс содержит узел водозабора 1, насосные агрегаты 2, магистральные трубопроводы 3 с компенсаторами 4 деформаций, смотровые колодцы 5, станцию водоподготовки 6 с устройствами очистки, обеззараживания и приборами контроля качества воды. Водозаборный узел 1 выполнен оригинально: имеет коаксиальные трубы 7 с отверстиями 8 (фиг.2) под углом к диаметральной оси труб 10; цилиндры 9 имеют также щели с сетками 11 в нижней части для отвода попадающих механических взвесей и удаления шлака от узла водозабора. Магистральные водоводы 3 проложены по дну водотока, причем высотная отметка узла водозабора 1 установлена выше отметки узла развода и распределения воды 12 потребителем, а высота (глубина) h1 расположения узла 1 в массиве водоема выбрана с учетом высоты витания частиц донного грунта, т.е. выше отметки их витания и с учетом глубины h2 нахождения биоактивных микроорганизмов, т.е. ниже горизонта их нахождения, - это обеспечивает забор чистой воды и ее подачу
потребителям для различных целей: питьевого снабжения, спортивно-развлекательных комплексов, агротехнологии.
Комплекс оснащен приборами 13 и 14 контроля состава и качества воды (и ее соответствие указанному ГОСТу "Питьевая вода"). Расширение технических возможностей комплекса выполнено отводом 15 водовода к береговому спортино-развлекательному комплексу 16. Магистральные водоводы (трубопроводы) 3 проложены ниже уровня образования ледового покрова 17 (фиг.3) для исключения замерзания воды в водоводах. А в тех местах акватории водотока и водоема, где возможно повреждение водоводов 3 от бросаемых якорей и роняемых грузов, имеется укрытие 18 в виде листов или в виде плит.
Работа водного комплекса начинается с заполнения водоводных магистралей 3 подачей в них воды насосами 2 от узла 1 водозабора, далее, за счет превышения отметки водозабора над отметкой узла распределения 12, вода поступает в водоводы 3 без использования насосов 2 ввиду уклона дна водотока i в сторону узла 12. Попадающие механические частицы в узле 1 отделяются в коаксиальных трубах (фиг.2) в шламосборник 11.
Контроль качества воды ведут с помощью детекторов (электрохимического и ультрафиолетового) и жидкостного хроматографа 13, 14 на обеих стадиях - забор и раздача воды.
Такая конструкция водного комплекса позволяет снизить затраты на процесс водозабора и транспортировки воды за счет автоводозабора и самотранспорта по уклону водовода; также - уменьшить расход реагентных компонентов и флокулянтов на процессе обеззараживания и очистки воды. Кроме того, предупреждается промерзание водоводов, а при возможном повреждении стенки водовода не произойдет заливания территории, т.к. вода из водовода просто поступит в воду водотока.