география и геология/3.Гидрология и водные ресурсы.

ІРІ ЖӘНЕ ОРТАША ӨЗЕНДЕРДЕГІ тасындылармен күресу әдістері

Магистр Байжигитова М.Т.

М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік универсиеті, Тараз, Қазақстан

Шорабаева Н.Д.

Тараз инновациялық гуманитарлық университеті, Тараз, Қазақстан

Тасындылық ержимі күрделі арналардағы түптiк және жүзбелі тасындылармен күресу, негізінен екi жолмен iске асырылады. Бiрiншiден, әртүрлi конструкциялы тұндырғыштарда тасындыларды шөктiру арқылы.

Екiншiсi, тасындылармен толған түптiк ағын қабатын арнайы құрылғылар көмегiмен бұрып алып кету. Каналдарда қолданылатын құмтұтқыш құрылым түрлерiне кезеңдi және үздiксiз шайып отыратын тұндырғыштарды жатқызуға болады. Тұндырғыштар каналдармен салыстырғанда, кең әрi тереңдеу қазылған, ұзыннан келген әуездерден тұрады, оларда су ағысының жылдамдығы 0,2-0,35 м/с шегiнде белгiленедi. Мұндай ағыс жылдамдығында жүзбелі тасындылар тұндырғыштың түбiне шөгедi, ал одан кейiн сумен кезеңмен уақытылы шайылып отырады, немесе үздiксiз жуып шаюмен ағызылып кетедi.

Тұндырғыштардың артықшылығына, түптiк және iрi түйiршiктi жүзбелі тасындылардан практика жүзiнде толық тазалау мүмкiндiгiн жатқызуға болады. Бiрақ ағындағы тасындыларды бұлай тазалау, жуып-шаю өтiмiнiң өсуiне алып келедi. Сонымен қатар iрi каналдардағы тұндырғыштар, жоспарда өте үлкен (жиi жүздеген метрден көп) орын алады. Соның салдарынан тұндырғыштарды салу құрылысы мен пайдалануға кететiн шығындар көлемi орасан көп болады. Қазiргi таңда өтiмi 10-20 м³/с ұсақ каналдар үшiн құм-қиыршық тас ұстайтын құралдар бар, олар негiзiнен түптiк қиыршық-тас тасындылары мен iрi түйіршікті құм бөлшектерiн тұтып қалатын арнайы конструкциялы құрылғылар.

Өтiмi 75 м³/с -тан жоғары iрi каналдар үшiн құмтұтқыш түрiндегi тасынды (құмды тасындылар) ұстап қалатын құрылғылар тiптi жоқ. Осыған байланысты, тұндырғыштармен салыстырғанда құмтұтқыштардың айтқысыз артықшылығы ескерiлiп iрi каналдар үшiн, төменде, одан әрi шағын каналдарға арналған құмқиыршықтас тұтқыштарды қарастырамыз. Сонымен құм-қиыршықтас тұтқыштар түптiк салындылар қабатын ағыннан үздiксiз айырып отыратын құрылымнан тұрады. Тұндырғыштардан, олар жинақтылығымен ерекшелiнедi. Оның ұзындығы канал түбi енiнен үлкен емес, ал енi тұндырғыш ұзындығынан әлдеқайда кіші. Құм-қиыршықтас тұтқыштар үздiксiз жұмыс iстейдi және жуып-шаю кезiнде, жүйеге су берiлудің уақытша тоқтатылуын қажет етпейдi.

Құм-қиыршықтас тұтқыштарды пайдалану принципi бойынша 4 түрге бөлуге болады:

1) көпқабатты құм-қиыршықтас тұтқыштар;

2) жуып-шаю жерiнде судың бұралып қозғалуын тудыратын құм-қиыршықтас тұтқыштар;

3) ағынның көлденең циркуляциясын пайдаланатын құм-қиыршықтас тұтқыштар;

4) буырқанған ағындарды гидравликалық экранға түсiру принципiне негiзделген құм-қиыршықтас тұтқыштар.

Көп қабатты құм-қиыршықтас тұтқыштар жұмыс iстеу принципi тасындыларға толы ағынның түптiк қабатын алып кетуден тұрады. Осы мақсатта каналға көлденең шайғыш құбырлар қойылады немесе түбiнде қисық сызықты ор қазылады (1-сурет). Құбырдың басында немесе орға түскен тасындылар судан арылту тесiктерi арқылы қойыртпақ тасымалдаушыға түседi.

Құм-қиыршықтас тұтқыштар, конструкциясы жағынан салыстырмалы қарапайым болғанымен, жуып-шаю мөлшерiн аса көп қажетсiнеді және шайғыштардың тасындыға толып қалу мүмкiндiгi жоғары сияқты кемшiлiктерi бар. Жуып-шаю өтiмiн көп мөлшерде қажетсiнуi, ағын жылдамдығын азайту салдарынан шайғыштар алдында iрi фракциялы түптiк тасындылардың тоқтап жиналуымен түсiндiрiледi. Шайғыштардағы тасындыларды шаю және оларды одан әрi тасымалдау мақсатында жылдамдық 2.5-3.0 м/с-тан кем емес етiп тағайындалуы, шаю өтiмiнiң шамасын әлдеқайда өсiрiп жiбередi. Шаю өтiмдерiн азайту үшiн, құм-қиыршықтас тұтқыштағы шайғыштар диаметрi (d=300 мм) шағын құбырлардан орындалады. Мұндай құм-қиыршықтас тұтқыштың нобайы 1,а-суретте көрсетiлген. Табиғи жағдайда мұндай құм-қиыршықтас тұтқыштардың жұмысы көрсеткендей, шайғыштар жиi түптiк тасындыларға және қоқысқа толып қалады. Диаметрi шағын және ұзындығы үлкен болғандықтан құбырларды тазалау өте күрделi және қыруар еңбектi қажетсiнедi.

Шайғыштардың қоқысқа толып қалу қаупi, В.Ф. Поярков [1,2] ұсынған құм-қиыршықтас тұтқышта едәуiр төмендетiлген. Құм-қиыршықтас тұтқыштың негiзгi бөлiгiнiң (1,б-сурет) мөлшерi бақылау және жөндеу шартына орай

белгiленетiн екi немесе үш көздi құбырдан тұрады. Осы себептен құбырдың қимасы, әсiресе кiшiгiрiм каналдарда, тасындыларды жуып-шаюға қажеттiлiктен артық болып шығады. Шайғыштардағы өтiм қимасының ауданы үлкен және су жылдамдығы 3-3,5 м/с болғанда, жуып-шаю өтiмiнiң көп болатынымен ерекшеленеді (каналдың өтiмiнiң 15 %-ы және одан да көп).

1,б-суретте нобайы келтiрiлген құм-қиыршықтас тұтқыш құрылғы, судан арылту тесiктерi жағына бағытталған, түбiнде еңiстi қисық сызықты қазылмадан тұрады. Қисықсызықты қазылмасы бар құм-қиыршықтас тұтқышты, енi 3 м-ден үлкен емес каналдарда қолдану ұсынылады. Осындай конструкциялы құм-қиыршықтас тұтқыштың бiрнешеуi Қырғызстанда соғылған.

Қырғыз СШҒЗИ жүргiзген Калинин атындағы каналда (Беш-таш өзенiндегi жүйе), ГЭС-Сокулук-2, ГЭС-Иссык-Ата деривациялық каналдарындағы алынған табиғи зерттеу мәлiметтерi бойынша қисық сызықты қазылма түрiндеорындалған құм-қиыршықтас тұтқыштар жұмысында бiрқатар кемшiлiктер байқалды. Жоба бойынша өсуi қажет, саңылаулардағы бойлық жылдамдықтар судан арылту құрылғысына қарай төмендей бастайды. Саңылаудан өтетiн су өтiмi де, судан арылту тесiгiнiң жармасына қарай ақырындап төмендей бастайды (0,2Q-ден 0,1 Q-ге дейiн). Өтiмнiң мұндай таралуы, судан арылту саңылауы алдында шығатын су ағынының пайда

болуына алып келедi, бұл өз кезегiнде тесiк алдынан тасындылардың шамалы бөлiгiн каналға алып кетедi. Шаю өтiмi 15 %-ға дейiн болғанына қарамастан, деривациялық каналдарға, iрiлiгi 50 мм-ге дейiн түптiк тасындылардың бiршама бөлiгi түседi.

Жоба бойынша өсуi қажет, саңылаулардағы бойлық жылдамдықтар судан арылту құрылғысына қарай төмендей бастайды. Саңылаудан өтетiн су өтiмi де, судан арылту тесiгiнiң жармасына қарай ақырындап төмендей бастайды (0,2Q-ден 0,1 Q-ге дейiн). Өтiмнiң мұндай таралуы, судан арылту саңылауы алдында шығатын су ағынының пайда болуына алып келедi, бұл өз кезегiнде тесiк алдынан тасындылардың шамалы бөлiгiн каналға алып кетедi. Шаю өтiмi 15 %-ға дейiн болғанына қарамастан, деривациялық каналдарға, iрiлiгi 50 мм-ге дейiн түптiк тасындылардың бiршама бөлiгi түседi.

Қарастырылған көпқабатты құмқиыршықтас тұтқыштар табиғи жағдайларда жиі тиiмсiз жұмыс iстейдi, бiрiншi кезекте конструктивтi кемшiлiктерi нәтижесiнде және гидравликалық есептеудiң әдістемесі жоқтығынан.

Тасындылық режимі күрделі өзендер үшін тосқындарды тұтып қалып, тиімді жұмыс істейтін бөгетсіз бастоғандар жасап, зерттеу қазіргі уақытта ауыл шаруашылығындағы суды үнемдеудегі өзекті мәселелердің бірі.

Әдебиет

1 Поярков В.Ф. Песколовка на канале //Гидротехника и мелиорация. –1954. - №9. - С. 40-47.

2 Никитин И.К. Борьба с наносами на гидроузле с помощью криволинейной песколовки //Вопросы гидротехники. - Ташкент: АН Уз.ССР, 1956. - Вып. 1.- С. 16-17.

1 – тасынды әкету құбыры;

2 – қақпа;

3 – шайғыш;

4 – бағыттағыштар;

5 – тасынды тұтқыш.

Сурет 1 – Тасынды тұту құрылғысы