Применяется три основных метода возведения водозаборов: строительство в открытом котловане, “стена в грунте “ и опускным способом.
Основными характеристиками, влияющими на выбор метода, является: габаритные размеры сооружения, природные условия, производственные факторы, наличие грунтовых вод.
В данном курсовом проекте строительство водозабора ведем способом опускного колодца из монолитного железобетона, так как этот способ значительно сокращает объемы земляных работ. В случае, если вес колодца недостаточен для преодоления сил трения и не будет погружаться, необходимо применять тиксотропную рубашку. Временное основание для бетонирования ножа колодца выполняем из брусьев, с установкой для них опалубки. При опускном методе возведения сооружения на месте его расположения предварительно роют котлован на глубину, не доходящую до неустойчивых, водоносных грунтов на 0,4 - 0,5 м, а затем собирают нож и устраивают железобетонный колодец на полную высоту. После достижения бетоном необходимой прочности начинают разрабатывать грунт внутри колодца, который по мере удаления из него грунта начинает погружаться под действием собственного веса. Во время разработки грунта ведут непрерывную откачку воды насосами, которые устанавливают на площадках, пристроенных к стенкам и опускаемые по мере погружения колодца.
Наибольшее распространение получили оголовки затопленного типа. Оголовки устанавливают на специально подготовленное основание. Размеры котлована зависят от глубины реки, скорости течения воды и применения технических средств. Основания устраивают путем укладки слоя камней, щебня, гравия, бетона. Самотечные линии укладывают в траншеи. Применяются стальные трубы с антикоррозирующей изоляцией. Для предохранения от истирания трубы укладывают на 0,5 м ниже дна или устраивают обсыпку.
17. Архитектурно – строительная часть
Запроектированное здание водозабора состоит из надземной и подземной частей. Подземная часть выполнена из монолитного железобетона, имеет круглое сечение d = 25 м. Толщину наружных стен водозабора принимаем конструктивно:
- на глубине от 15 до 20 м – 1,8 м,
- на глубине от 10 до 15 м – 1,2 м,
- на глубине до 10 м – 0,8.
Толщину перегородок, разделяющих камеры, принимаем 0,5 м; камеры и машинный зал – 0,5 м. Днище выполнено из монолитного железобетона толщиной 1,5 м.
Строительство ведем опускным способом.
Наземная часть имеет размеры 24000х30000 м, стены выполнены из красного кирпича. Несущий каркас здания состоит из системы колонн, установленных через 6 м, на которые опираются балки. Балки и колонны выполнены из сборного железобетона.
Кровля выполнены из сборных ж/б плит толщиной 300 мм, с утеплителем из шлака, верхнее рулонное покрытие уложено под цементные стяжки толщиной 20 мм.
Полы в машинном зале устроены из метлахской плитки. В помещениях распределительных устройств полы – цементные, а в служебных помещениях – деревянные.
Размер ворот для въезда на монтажную площадку назначают в зависимости от габаритов транспортных средств и деталей. Принимаем ширину ворот 4 м. Ворота утеплены мин. ватой. Подземная часть сооружения выполняется из монолитного ж/б.
18. Берегоукрепительные работы
Берегоукрепление в составе водозаборных сооружений предназначено для защиты береговых сооружений от подмыва течением и волнением воды, для закрепления и сохранения благоприятной формы и положения русла рек, обеспечивающих транзитное движение донных наносов, шуголедовых масс и сора, а также необходимую глубину воды в месте расположения водоприемника.
При размещении водозаборных сооружений на вогнутом берегу, сложенном из легко размываемых грунтов, крепление должно быть осуществлено на всем участке вогнутого берега: выше водозаборных сооружений до места, где берег из вогнутого переходит в выпуклый, а вниз по течению — на участке, обеспечивающем защиту от существенных переформирований берега в пределах расположения водозаборных сооружений протяженностью 150... 200 м (не менее).
Берегоукрепление бывает: подводное — ниже уровня воды в период строительства; надводное — выше уровня, осуществляемое насухо; за пределами воздействия водных масс водоисточника. Кроме того, различают основное крепление, подверженное воздействию ударов волн, льдин и ледового покрова при его деформации, и облегченное крепление, расположенное ниже основного и работающее в более легких условиях. Нижняя граница основного крепления должна быть ниже нижней кромки припая ледового покрова к покрытию и должна приниматься на глубине, равной двойной высоте волн 1 %-ной обеспеченности при минимальном уровне воды в водоеме. Крепление состоит из фильтровой подготовки, покрытия и упоров.
Фильтровая подготовка предназначена для защиты основания от выноса (суффозии) из него мелких частиц и устраивается из одного слоя разнозернистого песчано-гравийного грунта толщиной 30 см или по типу обратного фильтра из 2..3 слоев различных по крупности материалов.
По заданию грунт, слагаемый берег – плотные глины.
Скорость его размыва водой Vр=0,3 м/с;
Скорость течения реки Vтеч=0,5 м/с.
Принимаем следующее берегоукрепление (приложение 2):
На участке берега, находящемся всегда в затопленном состоянии (на отметках 296,0-299,0 метра), выполняют наброску из рваного камня плотных изверженных, осадочных и метаморфических морозоустойчивых пород. Размер 
камня наброски определяют в зависимости от глубины и скорости течения потока, высоты и длины волн.
На периодически затапливаемом участке берега укладываются железобетонные плиты, которые рассчитывают на прочность и устойчивость и осуществляют с омоноличиванием уложенных на откосе сборных железобетонных плит в укрупненные карты (размером до 80 м вдоль уреза воды и до 20 м по откосу)
Упоры в основании покрытия выполняют из армобетонных массивов (сборных или монолитных).
При берегоукреплении выше уровня воды в период строительства используют обычные способы строительства. Крепление дна и берега под водой осуществляют либо отсыпкой камня с плавсредств, либо с помощью водолазов — бетонирование железобетонных плит или их укладка, выравнивание верхнего слоя каменной наброски и т. п. Тип подводного крепления и способу производства работ выбирают с таким расчетом, чтобы свести к минимуму объем водолазных работ.
Фильтровая подготовка не требуется т.к. грунт глинистый.
На незатапливаемом участке берега производится асфальтирование и посадка газонов.
19. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗОН САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ.
Границы первого пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должны устанавливаться на расстояниях от водозабора:
вверх по течению – не менее 200 м.
вниз по течению – не менее 100 м.
по прилегающему к водозабору берегу – не менее 100 м от уреза воды при летне-еосенней межени.
В направлении к противоположному берегу: при ширине водотока менее 100 м – вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от уреза воды при летнее-осенней межени; при ширине водотока более 100 м – полоса акватории шириной не менее 100 м.
Граница второго пояса зоны водотока надлежит устанавливать (приложение 3):
Вверх по течению, включая притоки – исходя из скорости движения воды, усреднённой по длине и ширине водотока или на отдельных его участках и времени протекания воды от границы пояса до водозабора при среднемесячном расходе воды летне-осенней межени 95% обеспеченности не менее 5 суток.
- скорость течения реки, м/с
n- количество суток
Вниз по течению не менее 250 м.
Боковые границы – на расстоянии от уреза воды летнее-осенней межени при пологом рельефе – 500 м.
Граница третьего пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должны быть вверх и вниз по течению водотока или во все стороны по акватории водоёма такими же, как для второго пояса: боковые границы по водоразделу, но не более 3-5 км от водотока.
На территории первого пояса зоны запрещаются:
-все виды строительства, кроме зданий водопроводных сооружений.
-размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, в том числе работающих на водозаборе.
-прокладка трубопроводов различного назначения, кроме трубопроводов, обслуживающих водопроводные сооружения.
-выпуск сточных вод, купание, водопой и выпас скота, стирка белья, рыбная ловля, применение для растений химикатов и удобрений.
Во втором поясе зоны запрещаются:
-загрязнение территории нечистотами, мусором, навозом и т.д.
-размещение складов ГСМ, удобрений, накопителей, шламохранилищ и т.д.
-размещение кладбищ, скотомогильников, полей фильтрации и т.д.
На территории третьего пояса зоны регулируется отведение территорий для населённых пунктов, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и с/х объектов, производить только санитарные рубки леса. [Cтр.63, п.10.8, СНиП 2.04.02-84]
20. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ПОДАЧИ 1М³ ВОДЫ.
Себестоимость подачи 1 м3 воды определяется по формуле
, руб./м3,
где Qгод – годовой расход воды, подаваемый насосной станцией I подъема;
Сгод – годовые эксплуатационные затраты;
, руб.;
где Са – амортизационные отчисления, принимаются в процентах от капитальных затрат, на строительство – 5%, на оборудование – 11%;
, руб.;
где Кстр., Кобор. – капитальные затраты на строительство и оборудование водозабора соответственно
, руб;
Ст.р. – затраты на технический ремонт, принимаются в размере 1% от общих капитальных затрат;
, руб.;
, руб.;
Сз/п – затраты на заработную плату обслуживающего персонала;
руб.;
, руб./год;
Сэ/э – затраты на электроэнергию;
;
где С1 =0,04-0,08 – тариф за 1 кВт·ч;
Nраб – расход энергии по счетчику, кВт·ч;
, кВт·ч,
где γ – объемный вес воды, кг/м3;
qср – подача воды насосами, м3/с;
Н – напор насосов,40 м;
ηнас =0,85;
ηдв =0,98;
, кВт·ч;
С2 – годовая ставка установленных мощностей, для средней полосы 18 руб. за
1 кВт·ч;
∑Nуст – суммарная мощность всех установленных агрегатов, кВт;
∑Nуст =(n·Nагр)·1,05=(3·334)·1,05=1052,1 кВт;
n –количество работающих насосных агрегатов, 2
Nагр– мощность одного агрегата
1.05-5%й запас мощности на работу остального оборудования водозабора;
сosφ – коэффициент мощности, 0,8;
1,05 – коэффициент неучтенных расходов;
руб.;
руб;
руб./м3
Полученная стоимость – в ценах 1984 года. Коэффициент перевода стоимости: с 1984 на 1991 г. – 1,71 раз.
С 1991 на 2010 г. -70 раз.
0,002·1,71·70=0,24 руб./м3.
ЛИТЕРАТУРА.
1.СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М. Стройиздат, 1985
2. Проектирование сооружений для забора поверхностных вод: Справочное пособие к СНиП М. Стройиздат.
3. Справочник монтажника: Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Под. ред. А.С.Москвитина М.Стройиздат, 1979
4. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Спрвочное пособие М.Стройиздат,1995.
5. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции М.Стройиздат,1986.
6. Справочник строителя: Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. Под. ред. А.К.Перешивкина М.Стройиздат,1988
7. Курганов А.М. Водозаборные сооружения систем коммунального водоснабжения. М-СПб,1998
8. Старинский В.П., Михайлин Л.Г. Водозоборные и очистные сооружения коммунальных водопроводов. Минск “Высшая школа ”,1989
9. Справочник: Водоснабжение и водоотведение, Наружные сети и сооружения. Под. ред. Б.Н.Репина, М:”Высшая школа”,1995
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………….3
1. Исходные данные для проектирования……………………………………...4
2. Выбор типа и схемы водозабора…………………………………………..…5
3. Расчетная схема водозабора…………………………………………….....…6
4. Определение расчетных расходов…………………………………………...7
5. Определение площади сороудерживающих устройств: расчет и подбор решеток и сеток, выбор оголовка, определение местоположения оголовка и основного сооружения в створе водозабора………………………………8
6. Самотечные линии: определение диаметра и потерь……………………..15
7. Система промывки кассетных фильтров, оголовков, самотечных линий………………………………………………………………………….16
8. Подбор насосов……………………………………………………………....20
9. Определение диаметров труб и фасонных частей ………………………..21
10. Подбор арматуры и фасонных частей………………………….………....22
11. Определение высотных отметок водозаборного сооружения ……….…23
12.Определение габаритных размеров водозабора……………………….....26
13. Система удаления осадка и дренажных вод……………………………...27
14. Контрольно-измерительная аппаратура………………………………......28
15. Подъемно-транспортное оборудование………………………………......29
16. Способ производства строительно-монтажных работ…………………..31
17. Архитектурно-строительная часть………………………………………..32
18. Берегоукрепительные работы……………………………………………..34
19. Организация зон санитарной охраны………………………………...…...35
20. Определение себе стоимости подачи 1м³ воды………………….…….....37
21. Литература……………………………………………………………...…..39
