Основные конструктивные решения зданий насосных станций

Тип здания насосной станции, служащего для размещения основного и вспомогательного оборудования, коммуникаций всасывающих и напорных трубопроводов, а также служебных помещений, помимо назначения и производительности насосной станции, зависит от следующих основных факторов:

размещения здания насосной станции по отношению к водозаборному сооружению (совмещенно или раздельно);

конструкции насосных агрегатов (горизонтальная или вертикальная компоновка, система привода);

кавитационных и энергетических характеристик основных насосов (допустимая высота всасывания, условия пуска);

режима водоисточника (колебания уровней воды, степень засоренности, наличие наносив, зимние условия) ;

геологических и гидрогеологических условий в месте расположения здания насосной станции (основание станции, наличие подземных вод);

климатических условий;

технологии производства строительных работ и вида применяемых строительных материалов.

Большое влияние на выбор компоновочных решений здания в целом и конструкций его отдельных элементов оказывает также расположение основных насосов по отношению к уровням воды в источнике или в водоприемной камере.

Наземные здания характерны для насосных станций, забирающих воды из поверхностных источников с относительно небольшими колебаниями уровней воды и оборудованных насосами с положительной высотой всасывания, что позволяет разместить их выше максимального уровня воды в источнике. Совмещение здания насосной станции с водозаборным сооружением (рис. 1О..1,а) в этом случае возможно лишь при наличии у реки, озера или водохранилища крутых, устойчивых берегов и прочных грунтов в основании фундамента станции. При раздельном размещении станции с водозаборным сооружением (рис. 10.1, б) насосные агрегаты устанавливают на отдельных фундаментах, не связанных конструктивно со зданием станции, представляющим собой обычное промышленное здание с фундаментом ленточного или другого типа, причем отметка его заложения всегда выше уровня воды в водоисточнике и уровня подземных вод. Для наземных зданий насосных станций обычно принимают насосные агрегаты с горизонтальным расположением вала.

Заглубленные здания характерны для насосных станций, использующих поверхностные водоисточники с колебаниями уровней воды, превышающими всасывающую способность насосов, что заставляет размещать здания ниже максимального, а иногда и минимального уровня воды в источнике. В заглубленных зданиях насосных станций различают подземную часть и верхнее строение. В зависимости от конструкции подземной части здания подразделяют на камерные и блочные.

Подземная час1ь зданий камерного типа представляет собой камеру, выполняющую функции насосного помещения («сухая* камера) или водоприемного резервуара («мокрая» камера). Основанием камеры служит сплошная железобетонная плита. Здания насосных станций с сухой камерой могут быть конструктивно объединены с водозаборным сооружением (рис. 10.1, в) или расположены раздельно, на некотором удалении от него (рис. 10.1, г). Во всех случаях вода подводится к насосам всасывающими трубопроводами. Мокрая камера наиболее часто встречается в конструкциях зданий насосных станций, совмещенных с водозаборными сооружениями. В этом случае насосные агрегаты размещают в сухом помещении, расположенном над камерой (рис. 10.1, д), или в самой камере (рис. 10.1, е). Если в заглубленных зданиях насосных станций камерного типа с сухими камерами и сухими насосными помещениями возможно применение насосов всех без исключения типов, то при размещении насосов непосредственно в мокрой камере используют, как правило, осевые или центробежные глубинные насосы.

Заглубленные здания блочного типа характерны для крупных насосных станций, оборудованных мощными вертикальными осевыми или центробежными насосами с рабочими колесами одностороннего входа, вода к которым подводится по изогнутым всасывающим трубам сложной конфигурации. Подводящие трубы расположены в массивном бетонном блоке, представляющем собой подземную часть здания. Заглубленные здания такого типа обычно совмещены с водозаборными сооружениями (рис. 10.1, ж).

При значительном заглублении насосной станции, вызванном большими колебаниями уровней воды или сложными геологическими условиями, применяются здания шахтного типа, в которых основное и вспомогательное оборудование размещается в помещениях, расположенных на нескольких ярусах, поднимающихся к поверхности земли в виде шахты. В зависимости от конструкции [шахтно-камерные (рис. 10.1,з) или шахтно-блочные (рис. 10.1, u)j здания могут быть размещены отдельно или совмещенно с водозаборным сооружением.

Подземные здания, часто применяемые для небольших насосных станций, использующих подземные воды и оборудованных погружными насосами, чрезвычайно редко встречаются в крупных водохозяйственных системах. В то же время крупные подземные насосные станции, строительство которых возможно практически в любых, самых сложных топографических условиях, по сравнению с наземными имеют ряд преимуществ Появляется большая свобода выбора схемы и состава сооружений; водоводы могут быть проложены по кратчайшему пути, что в ряде случаев снижает стоимость строительных работ, а также уменьшает гидравлические потери при работе насосов; облегчаются конструктивные элементы напорных водоводов, здания станции и других сооружений за счет использования несущей способности скального массива; сокращается отчуждение полезных земель; обеспечивается естественная защита сооружений от стихийных воздействий; производство подземных работ при строительстве ведется при постоянных условиях в любое время года; снижаются расходы по эксплуатации и ремонту сооружений насосной станции.