В 2016 году проектной компанией «Сибгипрокоммунводоканал», входящей в группу компаний «АСТИВ», был заключён договор на разработку проектной документации для строительства поверхностного водозабора из реки Бердь. Водозабор предназначался для производственных нужд промышленного предприятия ОАО «Искитимцемент».

Проект водозабора для ОАО «Искитим-цемент». 9/2019. Фото 1

Необходимость в проектировании нового водозабора у предприятия возникла в результате значительного понижения уровня в реке и планируемых гидротехнических работ по сносу дамбы, возведённой ранее.

На первом этапе, в качестве предпроектных проработок, специалисты проектной компании выполнили технико-экономическое сравнение четырёх типов водозаборных устройств: берегового типа, руслового типа, инфильтрационного типа и мобильные устройства (то есть плавучий водозабор).

Проект водозабора для ОАО «Искитим-цемент». 9/2019. Фото 2

В результате технико-экономического анализа были выделены неоспоримые преимущества инфильтрационного водозабора:

  • независимость от ледовых явлений;
  • вода частично освобождается от взвеси, содержащейся в речной воде;
  • фильтрация воды через каменную обсыпку повышает её санитарные качества;
  • исключаются затруднения, связанные с приёмом воды из шугоносных рек;
  • возможность забирать воду из рек малой глубиной и с неустойчивым руслом;
  • не требуется возведение рыбозащитных сооружений;
  • возможность осуществлять забор подрусловых вод, приуроченных к аллювиальным отложениям;
  • водозабор может быть использован для забора вод подрусловых водонасыщенных горизонтов малых рек с непостоянным или малым стоком, величина которого может уменьшаться практически до нуля;
  • надёжность эксплуатации.

Творческий подход позволил значительно снизить стоимость проектируемого водозабора. Основной конструктивной особенностью является то, что водоподъёмное оборудование размещено непосредственно в водоприёмных устройствах-лучах, оборудованных фильтровой частью.

Проект водозабора для ОАО «Искитим-цемент». 9/2019. Фото 3

Водозабор представляет собой уложенные в русле реки горизонтальные обсадные трубы с помещёнными в них скважинными насосами. Водоприёмная часть обсадной трубы оборудуется защитным фильтром для задержания механических частиц, способных повредить насосное оборудование. Обсадные трубы заглублены в грунт. Обратная засыпка обсадных труб предусматривается многослойной, различных фракций, определяемых расчётом. Гравий, щебень и крупный камень сами по себе являются эффективным природным фильтром, который задерживает взвешенные вещества. Данная конструкция фильтра позволяет не предусматривать специальные мероприятия для рыбозащиты.

Насосы и водоподъёмные трубы размещаются в футляре из стальных труб заводского изготовления с тепловой изоляцией из пенополиуретана в защитной полиэтиленовой оболочке, с греющим кабелем. В данном проекте применены скважинные насосы Grundfos серии SP производительностью 225 м³/ч каждый.

В зависимости от производительности количество обсадных труб может быть различным. Для рассматриваемого водозабора достаточно трёх труб (две рабочих, одна резервная). Обсадные трубы выходят в павильон из сэндвич-панелей, располагаемый на берегу водного объекта. В павильоне размещается запорная арматура, грузоподъёмное устройство для демонтажа оборудования, шкафы управления оборудованием, водомерный узел.

В водозаборе реализована следующая схема подачи воды: вода из реки поступает через отверстия скважинного фильтра, забирается погружным насосом и по водоподъёмной трубе длиной 46 м подаётся до проектируемого павильона, где выполнено переключение между напорными нитками каждого насоса и водоводами первого подъёма через запорную арматуру. Далее вода по двум водоводам подаётся в распределительную сеть предприятия. Давление, создаваемое погружными насосами, достаточно для создания необходимого давления в водопроводной сети предприятия и позволяет отказаться от насосной станции второго подъёма. Обеспечение подачи необходимого расхода осуществляется с помощью частотных преобразователей.

Проект водозабора для ОАО «Искитим-цемент». 9/2019. Фото 4

В декабре 2017 года запроектированные сооружения были запущены в пробную эксплуатацию и по сегодняшний день обеспечивают бесперебойную подачу воды в количестве 10,8 тыс. м³/сут.

За период пробной эксплуатации водозабор показал надёжную работу при минимальных уровнях в реке, при которых эксплуатация существовавшего ранее водозабора была невозможна.

Кроме того, в процессе пробной эксплуатации установлена значительная экономия электроэнергии, по сравнению с существовавшим ранее водозабором составляющая 70%.

При проектировании и реализации проектных решений Группой компаний «АСТИВ» и входящей в неё проектной компанией заказчику — АО «Искитимцемент» — был оказан комплекс услуг: проектирование, авторский надзор, поставка основного технологического оборудования, шеф-монтаж, запуск оборудования, сервисное обслуживание.

Проект водозабора для ОАО «Искитим-цемент». 9/2019. Фото 5

Заказчик — АО «Искитимцемент», город Искитим Новосибирской области.

Площадка для строительства водозаборных сооружений расположена на территории действующего предприятия «Искитимцемент» (ул. Заводская, д. 1а), на левом берегу реки Бердь, выше по течению технологического моста.

По заданию заказчика было выполнено сравнение двух вариантов водозаборов:

  • применение комплектной плавучей (на стальных понтонах) насосной станции;
  • устройство руслового водозабора с подрусловым водоприёмником.

На основании сравнения вариантов выбран и разработан проект руслового водозабора с подрусловым водоприёмником.

Преимущества руслового водозабора с подрусловым водоприёмником:

  • независимость от ледовых явлений;
  • вода частично освобождается от взвеси, содержащейся в речной воде;
  • фильтрация воды через многослойную обсыпку повышает её санитарные качества;
  • исключаются затруднения, связанные с приёмом воды из шугоносных рек;
  • возможность забирать воду из рек с малой глубиной и с неустойчивым руслом;
  • возможность забора подрусловых вод, приуроченных к аллювиальным отложениям (это имеет большое значение в случае использования подрусловых водонасыщенных горизонтов малых рек с непостоянным или малым стоком, величина которого периодически может уменьшаться практически до нуля);
  • надёжность эксплуатации.

Водоприёмная часть водозабора оборудована фильтром, конструкция и размеры фильтра определяются в зависимости от гидрогеологических условий, дебита и режима эксплуатации.

Проектной компанией ООО «Сибгипрокоммунводоканал» выполнен проект водозаборных сооружений производительностью 450 м³/ч для обеспечения бесперебойного водоснабжения предприятия АО «Искитимцемент» при любом уровне воды в реке Бердь, а также водоводов с подключением к существующему водопроводу.

Конструктивная схема водозабора принята в зависимости от требуемой категории по степени обеспеченности подачи воды, гидрологической характеристики водоисточника с учётом максимальных и минимальных уровней воды. По обеспеченности расчётных уровней воды реки Бердь принята вторая категория водозабора.

На основании перечисленного выше разработан русловой водозабор с подрусловым водоприёмником.

В состав проектируемых водозаборных сооружений входят:

1. Уложенные в русле реки три обсадные трубы с помещёнными в них скважинными насосами Grudnfos SP 215–4-АА. Водоприёмная часть обсадных труб оборудуется защитным фильтром (скважинные фильтры производственного предприятия «ТэкоФильтр», город Тольятти) для задержания механических частиц, способных повредить насосное оборудование.

2. Павильон насосной станции первого подъёма для размещения в нём запорной арматуры, грузоподъёмного устройства для демонтажа скважинных насосов, водомерного узла, шкафов управления насосами.

3. Здание трансформаторной.

4. Водоводы первого подъёма диаметром 250 мм.

5. Наземная камера переключений.

Дата сдачи проектной и рабочей документации — февраль 2017 года. Дата реализации — июнь 2018 года.