Если строительство водоприемника связано с большим объемом земляных работ или не обеспечивает достаточной глубины, целесообразно проектировать устья с механическим водоподъемом. Такие дренажные системы широко применяют в США.
Рис. 16. Типичная схема насосной установки в устье дренажного коллектора: 1 - уровень воды после откачки; 2 - устье коллектора; 3 - уровень воды перед откачкой; 4 - опорная балка; 5 - двигатель; 6 - электроприемник; 7 - верхний упор; 8 - нижний упор; 9 - переключатель; 10 - водоприемник; 11 - круглый колодец; 12 - поплавок; 13 - успокоительная камера; 14 - фундамент; 15- пропеллерный насос
Конструкция системы с механическим водоподъемом в устье в принципе аналогична конструкции обычных дренажных систем. Устье главного коллектора системы выводят в открытый подводящий канал, копань или колодец достаточной емкости и глубины, откуда воду перекачивают в более мелкий отводящий канал. Насосные станции рассчитывают на постоянное действие или на использование в аварийных случаях - при повышении уровня воды в водоприемнике выше самотечного устья.
В качестве привода насоса можно использовать электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания. Предпочитается применять пропеллерные насосы, которые отличаются значительной производительностью при небольших напорах. При осушении небольших площадей применяют вертикальные центробежные насосы, устанавливаемые в затопленном положении. Включение и выключение дренажной насосной станции можно осуществлять автоматически, полуавтоматически или вручную.
На рисунке 16 показана схема насосной установки в устье коллектора дренажной системы. Осушаемая площадь, обслуживаемая одной установкой, составляет обычно 12-60 га, но может быть и больше.
Основные этапы проектирования устьевых насосных станций: установление высоты водоподъема; расчет потребной производительности насоса; выбор насоса и двигателя; определение типа и емкости резервуара.
Исходя из условий нормальной работы дренажной системы отметку уровня начала откачки принимают равной отметке дна дренажного коллектора.
Расположение сбросной трубы зависит от уровня воды в водоприемнике. При значительных колебаниях уровня в водоприемнике сбросную трубу располагают на более низкой отметке и устанавливают в ней обратный клапан.
Если приток воды в колодец меньше расчетного расхода откачки, насосная станция работает с перерывами. В этом случае необходима резервная емкость, которая позволит избежать слишком частых включений и выключений.
Как правило, колодцы имеют круглое поперечное сечение. Диаметры колодцев могут изменяться от 2,5 до 5,0 м, но в литературе (Б. С. Маслов и др., 1967) указывается, что встречаются колодцы диаметром до 6 м.