RU2732496C1

RU2732496C1 - Method for construction of under-water filtering water intake of bucket structure

Info

Publication number: RU2732496C1
Application number: RU2019125886A
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Кузнецов; Харлампий Иванович Килиди; Арсен Нариманович Куртнезиров
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2020-09-17

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering, namely to water intake structures used for water intake on mountain and foothill areas of rivers with complex geological conditions. Method includes a water collection element, a filtering water intake in the river bed and a tubular water receiver made of perforated pipes. Water collection element is made in form of ladle with rectangular cross-section and installed across river bed in place of absence of wash-out. Inside receiving bucket filtration water receiver is made of gravel, in which tubular water receiver is arranged. Pipes of water intake have perforation on working section. Inside the perforated pipes flushing pipes of smaller diameter with cylindrical nozzles are arranged. Perforated pipes are connected to a water collection pit.EFFECT: technical result is increase in reliability and efficiency of bucket under-water filtration water intake in complex geological conditions on mountain and submountain areas of rivers.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на горных и предгорных участках рек со сложными геологическими условиями.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to water intake structures used for water intake in mountainous and foothill sections of rivers with difficult geological conditions.

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).Known water intake, containing perforated water intake pipes, laid in a layer of filtering dust, a protective screen made of stacked in a row with a gap of the rods, connected on the lower side of the hollow pipes. Inside the hollow pipes, additional pipes with a gap are fixed at the bottom, which are made of a soft elastic material with micropores. Additional pipes are pneumatically connected to the cavity for supplying compressed air by the compressor (RF patent No. 2254415, class E02B 9/04, 2005 - analogue).

Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и необходимость иметь дополнительное устройство для подачи воздуха.The main disadvantages of this technical solution are the complexity of the design and the need for an additional device for supplying air.

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.There is a known method for the construction of an underflow filtering water intake of a combined design (RF patent No. 2518456, class E02B 9/04, 2014 - prototype), used for water intake in river sections with difficult hydrological conditions.

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.The main disadvantages of the water intake are low resistance to erosion associated with the light construction of mattresses, the transverse arrangement of mattresses, leading to sediment retention at the water intake and the difficulty of using them in mountainous and foothill areas of rivers.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы ковшового подруслового фильтрующего водозабора в сложных геологических условиях на горных и предгорных участках рек.The technical result of the invention is to improve the reliability and efficiency of the bucket underflow filtering water intake in difficult geological conditions in mountainous and foothill areas of rivers.

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».The technical result is achieved in that, according to the invention, the drainage element is made in the form of a bucket with a rectangular cross-section and is installed across the river bed in the absence of a water-collecting element, a filtering water intake in the river bed and a tubular water intake made of perforated pipes. erosion, a gravel filtering water inlet is made inside the receiving bucket, in which a tubular water inlet is arranged, and the water inlet pipes are perforated in the working section, inside the perforated pipes, smaller diameter washing pipes with cylindrical nozzles are arranged and the perforated pipes are connected to the catchment well.

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.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where FIG. 1 shows a cross-section of the structure along the axis of the perforated pipe of the receiving ladle; in fig. 2 - the same in the plan; in fig. 3 is a cross-section of a flushing pipe with cylindrical nozzles; in fig. 4 is a cross-sectional view of a rockfill gravel pack.

Способ возведения подруслового фильтрующего водозабора ковшовой конструкции осуществляется следующим образом.The method of erecting the underflow filtering water intake of the bucket structure is carried out as follows.

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.The method of erecting a bucket underflow filtering water intake, includes the device of a drainage element, a filtering water intake in the river bed and a tubular water intake made of perforated pipes, the drainage element is made in the form of a bucket with a rectangular section and is installed across the river bed in the place where there is no erosion, the filtering water intake is made of gravel, and water intake pipes are perforated in the working area, inside of which wash pipes of a smaller diameter with cylindrical nozzles are arranged.

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.The bucket under-bed filtering water intake erected by the proposed method is designed to provide the required costs in water supply systems during the low-water period of the river. Receiving bucket 1 for capturing water operates at minimum river levels in the range of 0.1 -0.3 m.At minimum levels in the receiving bucket 1, the necessary heads are created due to the position of the axis of the perforated pipe 3 relative to the river bottom, providing directional filtration of water from the river through gravel filter 4 into perforated pipe 3, from where water enters the mouth of the catchment well 10. The minimum heads on the structure in the range of 1.0-1.2 m are created by the level difference between the river and the water depth in the catchment well 10. The filtration flow rates are determined by the diameter and the number of holes on the perforated pipe 3, as well as the size of the fractional composition of the gravel filter 4. When the pressure in the structure decreases due to clogging of the gravel filter 4 and the holes of the perforated pipe 3, a washing device is turned on, consisting of a washing pipe 5, on which there are cylindrical nozzles 6. The reverse flow of water from pump 12, through the pressure line 11 of pumps 12, water is d pressure is sent to the washing device, which, due to excess pressure, washes the holes of the perforated pipe 3 and the gravel filter 4. The frequency of washing the receiving bucket 1 depends on the turbidity of the stream in the river. In case of floods, the bucket underflow filtering water intake is guaranteed to provide the required flow rates.

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.Bucket underflow filtering water intake can be used in difficult geological conditions in mountainous and foothill areas of rivers with hard clay rocks. The reliability of the water intake design ensures the capture of water during low-water periods, which allows its effective use both in drinking water supply systems and for irrigation of crops in conditions of moisture deficit in the fields, providing year-round water supply to consumers.

Claims

A method of erecting a bucket underflow filtering water intake, including the device of a drainage element, a filtering water intake in the river bed and a tubular water intake from perforated pipes, characterized in that the catchment element is made in the form of a bucket with a rectangular section and is installed across the river bed in the place where there is no erosion, inside the receiving bucket a filtering water inlet is made of gravel, in which a tubular water inlet is arranged, and the water inlet pipes are perforated in the working section, inside the perforated pipes, flushing pipes of a smaller diameter with cylindrical nozzles are arranged and the perforated pipes are connected to the catchment well.