RU2723519C1 - Water intake structure - Google Patents

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering for land reclamation purposes. Water intake structure includes water intake pipeline equipped with shutoff-control valves with water intake head arranged in channel in bottom water layer, equipped with a trash-and-fish protection screen (trash-bioprotection screen) in the form of a rigid body with a filtering mesh fabric and a pneumatic flushing device consisting of a system of air ducts equipped with nozzles. In order to increase efficiency, reliability and safety of water intake facility operation, the structure is equipped with two water-supplying pipelines operating alternately with water intake headers arranged on them, arranged on opposite sections of channel cross-section and consisting of trash-bioprotection screens. Trash-bioprotection screens are made in the form of a rigid hemispherical frame with a waterproof base. Base is coated with a filtering fine-meshed hemispherical water-receiving surface, in the cavity of which there is a flushing device, which air distributing tubular headers are equipped with different extended flexible nozzles with taking into account the shape of the sphere, directed towards the mesh fabric.EFFECT: application of the device will allow to ensure continuous, stable and safe intake of water to be cleaned from garbage and biogenic contaminants from channels for its subsequent supply to drip irrigation systems.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства для целей мелиорации земель и предназначено для забора воды из оросительных каналов и обеспечения защиты систем капельного орошения от попадания в них сора и загрязнителей биогенного характера (животного и растительного происхождения).The invention relates to the field of hydraulic engineering for land reclamation and is intended for water intake from irrigation canals and to protect drip irrigation systems from the ingestion of litter and biogenic pollutants (animal and plant origin).

Известно водозаборное сооружение (SU №684089), включающее водозаборную трубу, закрепленное на ней сорорыбозаградительное устройство, в виде оголовка цилиндрической формы, обтянутого мелкоячеистой сеткой и оборудованного промывным приспособлением в виде размещенного внутри подвижного водовыталкивающего конуса, создающего обратный ток воды для промывки мелкоячеистой сетки. Перемещение конуса при промывке сетчатого заграждения обеспечивается сильфоном, оборудованным электродами, подключенными к генератору электрических импульсов высокого напряжения.A water intake structure is known (SU No. 684089), including a water intake pipe, a sorbing device fixed to it in the form of a cylindrical head covered with a fine mesh and equipped with a washing device in the form of a moving water-repelling cone located inside, creating a reverse flow of water for washing a fine mesh. Moving the cone when washing the mesh fence is provided by a bellows equipped with electrodes connected to a high voltage electric pulse generator.

Недостатками известного водозаборного сооружения являются: наличие во входящем в него сорорыбозаградительном устройстве подвижного элемента и использование импульсов электрического тока, что в условиях водной среды снижает надежность и безопасность конструкции; прерывистость водоподачи при промывке сорорыбозаградительного устройства.The disadvantages of the known water intake structure are: the presence of a movable element in the sorbing device included in it and the use of electric current pulses, which under water conditions reduces the reliability and safety of the structure; intermittent water supply during flushing of the sorbing device.

Известно принятое за прототип водозаборное сооружение (RU №2040635), включающее водоприемный трубопровод с размещенным в водном источнике (объекте) водозаборным оголовком, оборудованным сорорыбозаградительным устройством в виде жесткого корпуса из двух плоских вертикально и наклонно расположенных металлических каркасов, обтянутых крупно- и мелкоячеистым сетчатым полотном, и пневматического промывного устройства, рабочая часть которого соединена с воздуховодом и выполнена в виде системы воздухораспределительных трубчатых коллекторов, водовыпускные отверстия которых оснащены жесткими одноразмерными (по диаметру и длине) насадками (патрубками), направленными под в сторону сетчатого полотна острым углом к его плоскости.It is known that a water intake structure (RU No. 2040635), including a water intake pipe with a water intake head located in a water source (object), equipped with a pick-up device in the form of a rigid body of two flat vertically and obliquely arranged metal frames covered with a coarse and fine mesh net, is accepted as a prototype and a pneumatic washing device, the working part of which is connected to the air duct and is made in the form of a system of air distribution tubular manifolds, the water outlet of which is equipped with rigid one-dimensional (in diameter and length) nozzles (nozzles) directed under the direction of the mesh web with an acute angle to its plane.

Недостатками принятого за прототип водозаборного сооружения являются: низкая эффективность промывки наклонно расположенного мелкоячеистого сорорыбозаградительного сетчатого полотна в связи с тем, что водовоздущные струи из насадков (патрубков) направлены не перпендикулярно, а под острым углом к нему, выпуски из водовоздушных и воздушных насадков (патрубков) разноудалены от участков промываемого полотна и оказывают разновеликое силовое воздействие на осевший загрязнитель; одновременное использование однониточного водозаборного оголовка в режиме забора воды и промывки сорорыбозаградительного устройства приводит к уменьшению производительности водозабора, а поступление в водоприемный трубопровод и насос высоко аэрированных водных масс приводит к кавитации и возможности проявления гидравлического удара; применение плоской формы сорорыбозаградительного элемента приводит к увеличению объемных размеров сорорыбозаградительного устройства для обеспечения необходимой площади фильтрующей поверхности.The disadvantages of the intake structure adopted for the prototype are: low washing efficiency of the inclined fine-meshed sorrel-screening mesh due to the fact that the water-jet from the nozzles (nozzles) are directed not perpendicularly, but at an acute angle to it, outlets from the water and air nozzles (nozzles) different from the sections of the washed cloth and have a different power effect on the settled pollutant; the simultaneous use of a single-line water intake head in the mode of water intake and washing of the screening device leads to a decrease in water intake performance, and the intake of highly aerated water masses into the water intake pipe and pump leads to cavitation and the possibility of a hydraulic shock; the use of a flat shape of the sorbing element leads to an increase in the volumetric dimensions of the sorbing device to provide the necessary filtering surface area.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы водозаборного сооружения за счет применения двух попеременно функционирующих водозаборных оголовков, оборудованных эффективными сорорыбозаградительными пневмопромываемыми устройствами, не содержащими подвижных элементов.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the water intake facility through the use of two alternately functioning water intake heads equipped with effective pneumatic flushing sorbing devices that do not contain moving elements.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение непрерывного, стабильного и безопасного забора очищаемой от мусора и биогенных загрязнителей воды из каналов для ее последующей подачи в системы капельного орошения.The technical result of the claimed invention is the provision of a continuous, stable and safe intake of purified water from debris and nutrient pollutants from channels for its subsequent supply to drip irrigation systems.

Указанный технический результат достигается за счет применения водозаборного сооружения, включающего оборудованный запорно-регулирующей арматурой водоприемный трубопровод с размещенным в канале в придонном слое воды водозаборным оголовком, оборудованным сорорыбозаградителем (соробиозаградителем) в виде жесткого корпуса с размещенным в нем фильтрующим сетчатым полотном и пневматическим промывным устройством, состоящим из системы воздуховодов, оборудованных насадками, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности, надежности и безопасности работы водозаборного сооружения оно оборудовано двумя попеременно функционирующими водоподводящими трубопроводами с устроенными на них водозаборными оголовками, размещенными на противоположных участках поперечного сечения канала и состоящими из соробиозаградителей, выполненных в виде жесткого полусферического каркаса с водонепроницаемым основанием, который покрыт фильтрующей мелкоячеистой полусферической водоприемной поверхностью, в полости которого размещено промывное устройство, воздухораспределительные трубчатые коллекторы которого оснащены разнопротяженными (с учетом формы сферы) гибкими насадками, направленными в сторону сетчатого полотна.The specified technical result is achieved through the use of a water intake structure, including a water intake pipe equipped with shut-off and regulating valves with a water intake head located in the channel in the bottom layer of the water, equipped with a sorbent trap (sorobiograpper) in the form of a rigid casing with a filter mesh and a pneumatic washing device placed in it, consisting of a system of ducts equipped with nozzles, characterized in that in order to increase the efficiency, reliability and safety of the water intake structure, it is equipped with two alternately functioning water supply pipelines with water intake heads arranged on them located on opposite sections of the channel cross-section and consisting of sorobiograders made in the form of a rigid hemispherical frame with a waterproof base, which is covered with a filtering fine-mesh hemispherical water-receiving surface, in the cavity of the cat A washing device has been placed, the air distribution tubular collectors of which are equipped with flexible nozzles directed to the mesh web, with different lengths (taking into account the shape of the sphere).

Конструктивное решение водозаборного сооружения поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3. На фиг. 1 приведен вид сверху на сооружение. На фиг. 2 приведен разрез Α-A. На фиг. 3 приведен разрез Б-Б.The design of the intake structure is illustrated in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3. In FIG. 1 shows a top view of the structure. In FIG. 2 shows a section разрез-A. In FIG. 3 shows a section BB.

Водозаборное сооружение включает (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3): водоприемный трубопровод 1; два водопроводящих трубопровода 2 с размещенными в смотровом колодце 3 запорно-регулирующими устройствами (задвижками) 4; размещенные в различных зонах канала 5 водозаборные оголовки 6, оборудованные соробиозаградителями 7, корпус которых состоит из водонепроницаемого основания 8 и жесткого каркаса полусферической формы 9, покрытого фильтрующей мелкоячеистой сеткой 10; встроенного в полусферический корпус пневмопромывного устройства 11, подсоединенного посредством воздухоподводящего трубопровода 12 к компрессору (не показан) и состоящего из системы воздухораспределительных трубчатых коллекторов 13, оборудованных разнопротяженными гибкими насадками 14.The water intake structure includes (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3): water intake pipe 1; two water pipelines 2 with locking and regulating devices (latches) 4 located in the inspection well 3; water intake heads 6 located in different zones of the channel 5, equipped with sorobiograzzers 7, the casing of which consists of a waterproof base 8 and a rigid hemispherical frame 9, covered with a fine mesh filter mesh 10; integrated in the hemispherical body of the pneumatic washing device 11, connected by means of an air supply pipe 12 to a compressor (not shown) and consisting of a system of air distribution tubular manifolds 13, equipped with different extension flexible nozzles 14.

Водозаборное устройство функционирует следующим образом. Путем управления задвижками 4 осуществляется забор воды из канала через один из водозаборных оголовков 6, оборудованный соробиозаградителем 7. При этом вода проходит через фильтрующую мелкоячеистую сетку 10, натянутую на сферическом каркасе 9, предотвращающую попадание в водозаборный оголовок 6 сора и загрязнителей биогенного характера (животного и растительного происхождения). Сферическая форма каркаса 9 позволяет увеличить площадь фильтрующей поверхности и обеспечивает уменьшение габаритов соробиозаградителя 7. Защита фильтрующей сетки 10 от контакта с крупногабаритными плавающими предметами (бревна и т.п.) обеспечивается размещением оголовка 6 в придонных слоях воды. При накоплении загрязнителей на фильтрующей сетке 10 одного из соробиозаградителей 7 производится его очистка. При этом путем управления задвижками 4 забор воды осуществляется через другой водозаборный оголовок 6, расположенный на противоположном участке дна канала 5. При такой компоновке сор и загрязнители с очищаемого соробиозаградителя 7 уносятся ниже по течению и не попадают в зону забирающего воду другого оголовка 6. Очистка соробиозаградителя производится путем подачи сжатого воздуха в систему воздухораспределительных трубчатых коллекторов 13, который через гибкие насадки 14 под давлением подается в направлении фильтрующего сетчатого полотна 10. Разная в соответствии с формой сферы каркаса 9 длина гибких насадков повышает равномерность силового воздействия водовоздушного потока на осевший загрязнитель. При этом гибкие насадки 14 совершают хаотичные колебания и тем самым увеличивают эффективность и площадь очистки фильтрующей сетки одним насадком. Водовоздушная смесь интенсивно проходит через фильтрующую сетку 10, отбивает от фильтрующей сетки 10 и поднимает на поверхность канала 5 загрязнители, которые далее отводятся от оголовка 6 течением воды. После окончания очистки подача воздуха прекращается, при этом гибкие насадки принимают близкое к горизонтальному положению и не создают препятствий для движения воды в полости оголовка.The water intake device operates as follows. By controlling the valves 4, water is drawn from the channel through one of the intake heads 6, equipped with a sorobiograder 7. At the same time, the water passes through a filtering fine mesh 10, stretched on a spherical frame 9, which prevents litter and biogenic pollutants (animal and plant origin). The spherical shape of the frame 9 allows you to increase the area of the filtering surface and provides a reduction in the size of the sorobiograzzler 7. Protection of the filter mesh 10 from contact with large-sized floating objects (logs, etc.) is ensured by placing the head 6 in the bottom layers of water. With the accumulation of pollutants on the filter mesh 10 of one of the sorobiograzzers 7, it is cleaned. At the same time, by controlling the valves 4, water is drawn through another intake head 6 located on the opposite section of the bottom of the channel 5. With this arrangement, litter and pollutants from the cleaned sorbic trap 7 are carried downstream and do not fall into the area of the other head taking water 6. Cleaning the sorbent trap It is produced by supplying compressed air to the system of air distribution tubular manifolds 13, which, through the flexible nozzles 14, is pressurized in the direction of the filter mesh web 10. The length of the flexible nozzles, which are different in accordance with the shape of the frame sphere 9, increases the uniformity of the force of the air flow on the settled pollutant. In this case, the flexible nozzles 14 make random oscillations and thereby increase the efficiency and cleaning area of the filter mesh with one nozzle. The water-air mixture intensively passes through the filtering mesh 10, beats off the filtering mesh 10 and raises pollutants on the surface of the channel 5, which are then diverted from the head 6 by the flow of water. After cleaning, the air supply stops, while the flexible nozzles take close to a horizontal position and do not create obstacles to the movement of water in the cavity of the head.

Claims (1)

Водозаборное сооружение, включающее оборудованный запорно-регулирующей арматурой водоприемный трубопровод с размещенным в канале в придонном слое воды водозаборным оголовком, оборудованным сорорыбозаградителем (соробиозаградителем) в виде жесткого корпуса с размещенным в нем фильтрующим сетчатым полотном и пневматическим промывным устройством, состоящим из системы воздуховодов, оборудованных насадками, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности, надежности и безопасности работы водозаборного сооружения оно оборудовано двумя попеременно функционирующими водоподводящими трубопроводами с устроенными на них водозаборными оголовками, размещенными на противоположных участках поперечного сечения канала и состоящими из соробиозаградителей, выполненных в виде жесткого полусферического каркаса с водонепроницаемым основанием, который покрыт фильтрующей мелкоячеистой полусферической водоприемной поверхностью, в полости которого размещено промывное устройство, воздухораспределительные трубчатые коллекторы которого оснащены разнопротяженными (с учетом формы сферы) гибкими насадками, направленными в сторону сетчатого полотна.A water intake structure, including a water intake pipe equipped with shut-off and control valves, with a water intake head located in the channel in the bottom layer of the water, equipped with a sorbent trap (sorobiozagraditel) in the form of a rigid casing with a filter mesh cloth placed in it and a pneumatic washing device consisting of air ducts equipped with air ducts characterized in that in order to increase the efficiency, reliability and safety of the water intake structure, it is equipped with two alternately functioning water supply pipelines with water intake heads arranged on them located on opposite sections of the channel cross section and consisting of sorobiograzzles made in the form of a rigid hemispherical frame with a waterproof the base, which is covered with a filtering fine-mesh hemispherical water-receiving surface, in the cavity of which a washing device is located, air distribution pipes whose cancellous collectors are equipped with flexible (taking into account the shape of the sphere) flexible nozzles directed towards the mesh web.

Images