СТАДИИ БОРЬБЫ С НАНОСАМИ И НАЗНАЧЕНИЕ ОТСТОЙНИКОВ

Содержание наносов в речных потоках вызывает большие затруднения в гидротехническом строительстве и наносит большой ущерб водному хозяйству в эксплуатации гидроузлов и систем.

По имеющимся сведениям, ежегодный объем очистки оросительных каналов и водоемов в Советском Союзе достигает 120 млн. Из этого объема около 80 мли. м³ приходится на оросительные системы. На очистку этих систем от наносов ежегодно тратится огромное количество средств, труда и материалов, поэтому борьба с попаданием наносов в оросительные системы имеет важное хозяйственно-экономические значение.

Вредные действия наносов. Отрицательное действие наносов, содержащихся в водных потоках в той или иной степени проявляется во всех отраслях водного хозяйства, а именно:

а) поступление наносов вместе с забираемой водой из реки вызывает заиление каналов оросительных систем и приводит к значительной потере ими пропускной способности (до 70—80%);

б) отложение наносов в узлах сооружений осложняет водораспределение и ухудшает их эксплуатацию;

в) наносы вызывают заиление водохранилищ, уменьшают тем самым полезный объем и сокращают срок их службы;

г) наносы истирают поверхности быстротоков, облицовки граней водосливных плотин и, ускоряя их износ, вызывают дополнительные затраты на ремонт и восстановление сооружений;

д) проходя через турбины и насосы, наносы истирают их стенки, вследствие чего снижается коэффициент полезного действия, и срок службы этих установок;

е) необходимость борьбы с наносами в водозаборных узлах вызывает осложнение их конструкций или же возведение специальных сооружений, что удорожает строительную стоимость узла;

ж) наносы, перемещаясь в русле реки, образуют косы, мели, перекаты и тем самым ухудшают условия судоходства, увеличивают эксплуатационные затраты и т. п.

Стадии борьбы с наносами. Приемы борьбы с поступлением наносов в ирригационные, энергетические и другие системы можно подразделить на три основные стадии (ступени), отличающиеся местом проведения их и принципами воздействия на режим наносов отдельных видов сооружений и мероприятий.

1. Борьба с наносами в верховьях рек заключается в ослаблении эрозионных процессов, которые становятся причиной образования и поступлений наносов в речные системы.

Наиболее эффективны следующие меры борьбы с эрозией в верховьях рек: поперечная вспашка посевных площадей; закрепление оврагов и осыпей; укрепление склонов и талнвега растительностью - устройство нагорных каналов для захвата и отвода ливневых и весенних талых вод; зарегулирование мелких притоков, дающих обильный вынос наносов, путем уменьшения продольного уклона устройством запруд или укреплением русла одеждами и т. п.

Указанные мероприятия весьма эффективны и относятся к числу основных методов борьбы с наносами. Однако, несмотря на это, они не получили еще повсеместного распространения, так как проведение их требует длительного времени и больших капитальных затрат.

2. Борьба с наносами, содержащимися в речном потоке, ведется на подходном к водозаборному узлу участке реки, в пределах водозаборного узла перед входом в канал и в нижнем бьефе. На подходном участке и в нижнем бьефе борьбу с наносами в основном ведут методами регулирования русл.

Чтобы уменьшить поступление донных наносов в каналы в пределах водозаборнбго узла предусматриваются специальные мероприятия, как, например, искривление подводящего русла для создания поперечной циркуляции; отстаивание наносов в карманах и последующий сброс их в нижний бьеф; дойные и поверхностные направляющие устройства; наносоперехвзтывающие и промывные, галереи и др. В общем водозаборные сооружения проектируют так, чтобы они в достаточной степени гарантировали магистральный канал оросительной или энергетической системы от поступления в них донных и крупных взвешенных наносов.

3. Борьба с наносами, завлеченными в канал вместе с водой, ведется в основном на магистральном канале. В большинстве случаев в водозаборных узлах не представляется возможным полностью задержать или отвести нежелательные фракции, поэтому вместе с забираемой водой из реки в систему поступаем значительное количество наносов разных фракций.

Более крупные фракции задерживаются на начальном участке канала, и, несмотря на небольшой их объем по отношению ко всему объему взвешенных наносов, они весьма вредно отражаются на водообеспеченности системы. Для борьбы с такими наносами на каналах устраивают отстойники, песколовки, гравиеловки и др.

Назначение отстойников. Основное назначение отстойников при использовании водной энергий состоит в том, чтобы предохранить гидротурбины деривационных гидроэлектростанций от истирания взвешенными в воде наносами крупных фракций, а в оросительных, системах предотвратить заиление магистральных и распределительных каналов.

При нормальной работе отстойников должны обеспечиваться:
а) осаждение в камерах функций, которые вредны для гидротурбин или опасны для оросительных систем с точки зрения заиления;
б) регулярнее удаление наносов лз отстойника с минимальной затратой воды и энергии;
в) поступление воды в канал с допускаемыми скоростями и в количестве, отвечающем запроектированному графику работы системы;
г) отстаивание и сброс в нижний бьеф шуги (при небольшом количестве).
Следовательно, в отстойниках осаждаются не все поступающие в них наносы, так как часть мелких фракций может быть пропущена через турбины, или же вынесена на поля в качестве удобрения.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968