Способ возведения подруслового фильтрующего водозабора ковшовой конструкции
METHOD FOR CONSTRUCTION OF UNDER-WATER FILTERING WATER INTAKE OF BUCKET STRUCTURE

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на горных и предгорных участках рек со сложными геологическими условиями.
Известен водозабор, содержащий водоприемные перфорированные трубы, уложенные в слой фильтрующей обсыпки, защитный экран, выполненный из уложенных в ряд с зазором стержней, соединенных с нижней стороны пустотелыми трубами. Внутри пустотелых труб закреплены на дне дополнительные трубы с зазором, которые выполнены из мягкого эластичного материала, имеющего микропоры. Дополнительные трубы пневматически сообщены с полостью для подачи компрессором сжатого воздуха (патент РФ №2254415, кл. Е02В 9/04, 2005 - аналог).
Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и необходимость иметь дополнительное устройство для подачи воздуха.
Известен способ возведения подруслового фильтрирующего водозабора комбинированной конструкции (патент РФ №2518456, кл. Е02В 9/04, 2014 - прототип), используемый для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями.
Основными недостатками водозабора являются низкая устойчивость к размыву, связанная с легкой конструкцией тюфяков, поперечное расположение тюфяков, приводящее к задержке наносов на водозаборе и сложность их использования на горных и предгорных участках рек.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы ковшового подруслового фильтрующего водозабора в сложных геологических условиях на горных и предгорных участках рек.
Технический результат достигается тем, что в способ возведения ковшового подруслового фильтрующего водозабора, включающем устройство водосборного элемента, фильтрующего водоприемника в русле реки и трубчатого водоприемника из перфорированных труб, согласно изобретению водосборный элемент выполняют в виде ковша с прямоугольным сечением и устанавливают поперек русла реки в месте отсутствия размыва, внутри приемного ковша выполняют фильтрующий водоприемник из гравия, в котором устраивают трубчатый водоприемник, причем трубы водоприемника имеют перфорацию на рабочем участке, внутри перфорированных труб устраивают промывные трубы меньшего диаметра с цилиндрическими насадками и соединяют перфорированные трубы с водосборным колодцем».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где фиг. 1 показано сечение сооружения по оси перфорированной трубы приемного ковша; на фиг. 2 - то же самое в плане; на фиг. 3 - поперечное сечение промывной трубы с цилиндрическими насадками; на фиг. 4 - поперечное сечение гравийного фильтра с каменной наброской.
Способ возведения подруслового фильтрующего водозабора ковшовой конструкции осуществляется следующим образом.
Способ возведения ковшового подруслового фильтрующего водозабора, включает устройство водосборного элемента, фильтрующего водоприемника в русле реки и трубчатого водоприемника из перфорированных труб, водосборный элемент выполняется в виде ковша с прямоугольным сечением и устанавливается поперек русла реки в месте отсутствия размыва, фильтрующий водоприемник выполняется из гравия, а трубы водоприемника имеют перфорацию на рабочем участке, внутри которых устраиваются промывные трубы меньшего диаметра с цилиндрическим насадками.
Возводимый предлагаемым способом ковшовой подрусловой фильтрующий водозабор предназначен обеспечить требуемые расходы в системах водоснабжения в меженный период реки. Приемный ковш 1 для захвата воды работает при минимальных уровнях реки в диапазоне 0,1 -0,3 м. При минимальных уровнях в приемном ковше 1 создаются необходимые напоры за счет положения оси перфорированной трубы 3 относительного дна реки, обеспечивая направленную фильтрацию воды из реки через гравийный фильтр 4 в перфорированную трубу 3, откуда вода попадает в устьевую часть водосборного колодца 10. Минимальные напоры на сооружении в диапазоне 1,0-1,2 м создаются перепадом уровней между рекой и глубиной воды в водосборном колодце 10. Расходы фильтрационного потока определяются диаметром и количеством отверстий на перфорированной трубе 3, а также размером фракционного состава гравийного фильтра 4. При снижении напоров в сооружении за счет засорения гравийного фильтра 4 и отверстий перфорированной трубы 3 включается промывное устройство, состоящее из промывной трубы 5, на которой имеются цилиндрические насадки 6. Обратным током воды от насоса 12, через напорную линию 11 насосов 12 вода под давлением направляется в промывное устройство, которое за счет избыточного давления промывает отверстия перфорированной трубы 3 и гравийный фильтр 4. Частота промывок приемного ковша 1 зависит от мутности потока в реке. При паводках ковшовой подрусловой фильтрующий водозабор гарантированно обеспечивает требуемые расходы.
Ковшовой подрусловой фильтрующий водозабор может быть использован в сложных геологических условиях на горных и предгорных участках рек сложенными твердыми глинистыми породами. Надежность конструкции водозабора обеспечивает захват воды во время межени, что позволяет его эффективное применение как в системах питьевого водоснабжения, так и для орошения сельскохозяйственных культур в условиях дефицита влаги на полях, обеспечивая круглогодичную подачу воды потребителям.