Разработка мероприятий по рыбозащите и борьбе с наносами, шугой, обмерзанием и внутриводным льдом
По современным требованиям, любой водозабор, являясь технологическим элементом системы водоснабжения и отвечая требованиям ее надежности, должен одновременно функционировать как природоохранный объект. Рыбозащитные устройства должны рассматриваться как неотъемлемый элемент водозабора [4].
Не допускаются строительство и эксплуатация водозаборов без согласования с органами рыбоохраны. Отсюда вытекают главные требования к рыбозащитным устройствам (РЗУ): бесперебойный пропуск воды; эффективная рыбозащита; надежность действия при доступных средствах эксплуатации (простота конструкции, автоматическое действие и т. Д.).
Рыбозащитные сооружения работоспособны только в том случае, если при их создании учитывается взаимодействие мигрирующих рыб и скатывающейся молоди с сооружениями и образующимися при их работе течениями воды. Рыбы в потоке воды, как правило, двигаются против течения. Течение воды является основным фактором их привлечения в рыбопропускные сооружения.
Ориентация рыб против течения происходит по неподвижным ориентирам, в основном при помощи зрения, осязания и органов боковой линии. Отсутствие соответствующих условий ориентации приводит к сносу рыб течением, поэтому важно знать величины пороговой, привлекающей, сносящей и рывковой скоростей потока.
Одним из основных средств рыбозащиты для затопленных водоприемников является назначение скорости входа воды в водоприемник в 3 раза меньшей, чем скорость речного потока.
Скорость втекания воды в водоприемные отверстия для затопленных водоприемников следует принимать 0,1–0,3 м/с, для береговых незатопленных водозаборов VВТ = 0,2–0,6 м/с; с учетом требований рыбозащиты в реках со скоростями течения не менее 0,4 м/с, допустимая скорость входа 0,25 м/с; для очень тяжелых шуголедовых условий принимается 0,05 м/с.
Полностью исключается возможность попадания рыб в инфильтрационные водоприемники. Для затопленных оголовков малой производительности, оборудованных сороудерживающими решетками, в период ската рыбьей молоди предусматривают устройство специальных пазов с целью установки временных рыбозащитных сеток с малой ячеей и периодической промывкой их обратным током воды.
В иных случаях предусматривают устройство специальных сетчатых, гидравлических и электрических рыбозаградителей (рис. 9) [6, с. 24–26].
В процессе забора воды из источника водоприемные отверстия могут закупориваться наносами, шугой, внутриводным льдом, сором и обрастаниями. Предотвратить эти явления на водозаборах равнинных рек можно устройством перед водозабором струенаправляющих дамб или установкой щитов Потапова. На водозаборах их рек с большим содержанием наносов перед водоприемными окнами предусматриваются специальные промывные карманы и отверстия, каналы для удаления осевших наносов и др.
В водозаборных сооружениях, размещаемых без учета этих обстоятельств, водоприемные отверстия будут частично или полностью перекрываться отложениями, снижается пропускная способность самотечных или сифонных трубопроводов, накапливаются наносы в береговых колодцах и т. Д.
Защита оголовков на водозаборах от наносов не менее сложна, чем защита от внутриводного льда. К тому же ущерб от наносов оказывается более тяжелым, ибо наносы отлагаются не только в оголовках, береговых колодцах и самотечных трубопроводах, но и в камерах реакций, в отстойниках водоочистных станций, осложняя работу головных сооружений водопроводов в целом. Надежная защита водозаборов от наносов достигается при комплексном решении задач на основе глубокого изучения особенностей поверхностного источника [4].
Основным средством борьбы с шугой и льдом является правильный выбор места расположения водозаборных сооружений, типа водозабора и его конструктивных элементов .
При наличии внутриводного льда и шуги следует предусматривать электрообогрев стержней решеток водоприемником.
Наиболее надежным и распространенным средством защиты водозаборных сооружений от шуги является обеспечение очень малых скоростей поступления воды в водоприемники (VВТ = 0,01–0,05м/с). При малом количестве шуги и при большой производительности водозабора достаточно надежными средствами являются: применение сороудерживающих решеток из гидрофобных материалов; применение специальных фильтрующих оголовков; применение плавучих ограждающих устройств (шугоотбойных запаней).
Водоприемники небольшой и средней производительности в реках с тяжелыми шуговыми условиями, с целью повышения надежности работы устраиваются в двух створах, расположенных на расстоянии, исключающих одновременный перерыв в подаче воды. При большой и средней производительности водозабора целесообразно устраивать водоприемные ковши, обеспечивающие защиту водозабора от шуги и донного льда.
Русловые водозаборы должны быть оборудованы промывными устройствами, позволяющими в любое время очистить самотечные и сифонные водоводы и решетки оголовков от шуги и отложений.
Рис. 9. Схемы установки рыбозаградителей на водозаборах: а, б – механические; в, г – электрические; 1, 4 – самотечный или сифонный трубопровод; 2 – русловое водоприёмное устройство-оголовок; 3 – сетчатый барабан; 5 – эстакада или мостик; 6 – глухие открылки; 7 – системы электродов электрорыбозаградители