Самотечные и сифонные линии
Для обеспечения надежного и бесперебойного водоснабжения все основные элементы водопроводной системы, как правило, дублируются. По этой причине число самотечных линий, которыми оголовок соединен с береговым колодцем (как и число секций), принимается не менее двух. Диаметр труб самотечной линии выбирается в зависимости от заданного объема и значения скорости подачи воды.
Уровень воды в приемном отделении берегового колодца при работе насосов понижается ниже уровня речной воды на высоту, которая равна потерям напора, вызванным гидравлическим сопротивлением движению воды по самотечным трубам. Величина потерь напрямую зависит от скорости подачи воды по самотечным линиям. Для снижения излишних потерь напора, а, следовательно, и слишком большого заглубления берегового колодца скорость движения водного потока по самотечной линии не должна быть излишне высокой. Однако вместе с тем, скорость воды не должна быть слишком малой, так как это способствует сильному выпадению донной взвеси в трубах.
Рекомендуемая строительными нормами скорость движения воды в нормальных условиях работы водоприемного сооружения (при обеспечении заданного расхода и работе всех линий) для самотечных линий водоприемников руслового типа находится в пределах 0,7-1,5 м/сек.
Более высокие скорости требуется принимать при больших расчетных расходах, при относительно малой длине линии и при большом содержании взвеси в воде. При выбранном диаметре труб, расчетной скорости движения воды и определенных характеристиках взвеси самотечные трубы должны быть проверены на незаиляемость.
Рекомендуется прокладывать самотечные трубы прямо, без изгибов в плане или в вертикальной плоскости. Допускается расположение поворотов горизонтально, или с прямым и обратным уклоном.
Самотечные линии строятся из стальных или железобетонных труб. В пределах речного русла трубы должны быть уложены в специальную траншею (глубже дна реки). На участке, примыкающем к оголовку трубы, труба должна быть уложена на укрепленное, прочное основание.
При укладке по дну реки труб самотечной линии по всей длине и их защите обсыпкой создается донная полузапруда, вызывающая локальное увеличение скорости движения воды и опасность подмыва оголовка в основании. Поэтому, если необходимо прокладывать трубы по дну реки, то следует с особой тщательностью устраивать основание под ними и дополнительно укреплять сами трубы.
Обычно, не смотря на все принимаемые меры по созданию режима работы самотечных труб, исключающего их заиление, достичь полного устранения осаждения взвешенных частиц в них не удается. По этой причине самотечные трубы постепенно заиляются и должны быть подвержены периодической очистке. Самым распространенным способом очистки является их промывка обратным потоком воды.
Самотечная линия, подвергаемая промывке, выводится в ремонт и в нее подается вода из напорных водоводов. На время промывки вторая самотечная линия (если их несколько, то все остальные) остаются в работе.
Рис. 1.
1 - самотечная линия; 2 - обводная линия; 3 - напорный водовод
Схематически на рис. 1 показано переключающее устройство между водоводами, которое позволяет выполнять промывку самотечной трубы. Промывочная вода подается по обводной трубе (пунктирная линия) из напорного водовода в русло самотечной линии. В таком режиме задвижки а и б закрыты, а в и г открыты.
Для качественной и эффективной промывки требуется создать такие скорости в самотечной линии, которые обеспечат обильное взмучивание отложенного в трубах осадка и его дальнейший вынос из трубы.
Чтобы создать необходимую скорость промывки, как правило, приходится обеспечивать подачу в самотечную трубу расхода воды, значительно превосходящую ее расчетную производительность. Такой режим, возможно, обеспечить одновременной работой нескольких насосов на одну линию либо обратной подачей воды из напорного водовода, если для создания напора бак, в который подается вода, расположен высоко. При прокладке труб в твердых или высоко водоносных грунтах, предпочтительно укладывать сифонные линии (вместо самотечных), что позволяет снизить глубину их заложения. Сифонная линия должна укладываться с выраженным подъемом в сторону берегового колодца. В наивысшей, переломной точке сифонной трубы (в колодце) необходимо предусмотреть возможность для спуска воздуха, как при зарядке сифона, так и во время эксплуатации. С этой целью в колодце размещается вакуум-котел с подсоединенной трубой от вакуум-насоса, находящегося на насосной станции.
