 |
Сооружения для захвата подземных вод
|
|
|
|
В водозаборах подземных вод применяют следующие водоприемные сооружения: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, лучевые водозаборы, каптажи родников. Наибольшее распространение получили водозаборные скважины.
Водозаборные скважины (рис. 11). В зависимости от геологических, гидрогеологических и санитарных условий района определяется конструкция скважины, ее глубина, диаметры колонн труб, тип водоприемной части водоприемника и оголовка скважины-
При проектировании водозаборных скважин должны учитываться условия взаимодействия их с существующими или проектируемыми водозаборами, а также их влияниия на окружающую природную среду.
В конструкции скважины необходимо предусматривать возможность проведения замеров дебита, уровня и отбора проб воды, а также производства ремонтно-восстановительных работ.
Диаметр эксплуатационной колонны труб в скважинах следует принимать при установке насосов: скважинного с трасмиссионным валом (двигатель установки над устьем скважины)- на 50 мм больше номинального диаметра насоса; погружного- равным типоразмеру насоса (например, погружной насос ЭЦВ8-25-100) ЭЦВ-электрический, центробежный водопроводный; 8- диаметр эксплуатационной трубы, уменьшенный в 25 раз в котором установлен насос; 25-подача м3/с; 100-напор,м).
Способы бурения скважин определяют в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84.
Для крепления скважин применяют обсадные стальные муфтовые иэлектросварные трубы. Для крепления скважин глубиной до 250 м при свободной посадке обсадных труб допускается применение неметаллических труб с обязательной затрубной цементацией.
При бурении следует обратить внимание на предотвращение проникания поверхностных загрязнений и воды неиспользуемых водоносных пластов в скважину.
|
|
|
При устройстве скважины в рыхлых, неустойчивых скальных и полускальных породах необходимо устанавливать фильтры. Они предохраняют скважину от занесения в нее частиц грунта из водоносного пласта.
Правильность выбранной конструкции и установки фильтра в значительной степени обеспечивают надежность работы скважины.
Тип и конструкцию фильтра принимают в зависимости от водоносной породы. После оборудования скважины фильтром производят опытную откачку для определения удельного дебита скважины.
Водоподъемные устройства и аппаратуру управления ими в зависимости от местных условий можно размещать в павильоне
(см. рис. 11, а)или в заглубленной камере (см рис. 11, б)
Рис 11. Конструкция оголовка скважины: насоса
а -надземный павильон; б — подземная камера:
1 -водоподъемный трубопровод; 2 – обсадная труба; 3 - шкаф электроуправления; 4 – электродвигатель насоса; 5 - вантуз; 6 - дифманометр расходомера.
Рис 12. Шахтный колодец:
1- кольцо; 2 -замок; 3 - отмостка; 4- фильтр
Шахтные колодцы рекомендуется применять для забора воды, как правило, в первых от поверхности безнапорных и маломощных водоносных пластов, залегающих на глубине до 30 м.
При мощности водоносного пласта до 3 м следует предусматривать шахтные колодцы совершенного типа с вскрытием всей мощности пласта; при большей мощности допускаются совершенные и несовершенные колодцы с вскрытием части пласта.
Шахтные колодцы, как правило, выполняют круглой формы в плане диаметром от 1 до 2,0 м. Стенки колодца могут быть из кирпича, бута, бетона, железобетона, дерева. На рис. 12 представлена схема устройства шахтного колодца из сборных железобетонных колец диаметром 2 м и высотой кольца 1 м.
Горизонтальные водозаборы применяют при заборе воды из неглубоко залегающих водоносных пластов до 8 м небольшой мощности, в безнапорных, преимущественно вблизи поверхностных водотоков.
|
|
|
Они состоят из водоприемника, забирающего воду из водоносного пласта, отводящих каналов или трубопроводов для отвода собранной воды в водосборный колодец, водосборного колодца и по принципу устройства водоприемника горизонтальные водозаборы можно разделить на открытые каналы, каменно-щебеночные дрены, трубчатые дрены и галереи.
Для системы временного водоснабжения применяют каменно. щебеночный горизонтальный водозабор.
У водозаборной каменно-щебеночной дрены водоприемной частью является каменно-щебеночная призма, выложенная из рваного камня или щебня размеров 30х30 или 50х50 мм, уложенная в траншеи и окруженная обратным фильтром. Перед засыпкой траншеи следует устраивать экран из глины или суглинка для предотвращения проникновения поверхностных вод в траншею.
Рис. 13. Горизонтальные водозаборы:
а - стальные дырчатые трубы; б - подрусловая галерея; в - железобетонные дырчатые трубы; г - фильтрующая траншея;
1 - дрена; 2 - обогревающие трубы; 3 - дно реки; 4 - алювий реки; 5 - фильтр; 6 - песчаная подсыпка; 7 - скала; 8 - траншея; 9 - стенка галереи; 10 - заполнение крупным камнем
Наиболее совершенным горизонтальным водозабором является трубчатая дрена. Водоприемник трубчатой дрены выполняется из дырчатых бетонных (рис. 13, а) или железобетонных труб (рис 13, б). Минимальный диаметр труб принимается 150 мм. Нижняя часть трубы (не более 1/3 по высоте), по которой течет собранная вода, отверстий не имеет. Трубы укладываются с уклоном 0,007...0,001 в сторону водосборного колодца. Скорость течения воды в трубах должна приниматься не менее 0,7 м/с.
Лучевые водозаборы представляют собой сооружение, состояшее из шахтного колодца и системы горизонтальных скважин (дрен) выходящих из нижней части шахты. Их следует предусматривать в водоносных пластах, кровля которых расположена от поверхности земли на глубине не более 15... 20 мм, и мощности водоносных пластов не превышают 20 м.
Водоприемной частью водозабора являются горизонтальные трубчатые дрены (лучи), радиально расходящиеся от шахтного колодца и проложенные в водоносном слое посредством продавливания.
|
|
|
Продавливание лучей осуществляют из щахтного колодца.
Лучевые фильтровые трубы выполняют из перфорированных (дешевых) стальных труб. Из горизонтальных лучевых фильтров вода поступает в шахтный колодец.
Применение лучевых водозаборов для забора подрусловых вод позволяет получить чистую воду из рек и озер благодаря фильтрации ее через дно и берега.
Каптаж родниковых вод.
Родниковые воды представляют собой выход подземных вод на поверхность. По виду родникового потока родники можно разделить на восходящие и нисходящие.
Восходящие потоки образуются в результате нарушения слоя, перекрывающего напорные водоносные пласты.
Нисходящие родниковые воды образуются в результате выклинивания водоносных горизонтов (например, на склонах берегов, оврагов, балок, холмов). Каптаж заключается во вскрытии и устройстве сооружений, обеспечивающих наиболее полное использование источника и предохранение его от загрязнения поверхностными водами. Конструкция каптажного сооружения зависит от вида потока.
Для захвата восходящего потока применяют сооружения, обе-спечивающие поступление воды через днище колодца (рис. 14).
При наличии нисходящего родника применяют сооружение, которое обеспечивает поступление воды через отверстия в стенке камеры.
Для наиболее полного захвата нисходящего потока устраивают улавливающие стенки. В зависимости от мощности родниковых вод они могут использоваться как для водоснабжения небольших населенных пунктов, так и для водоснабжения крупных городов.
Рис.14. Каптажный водозабор:
1 -водоприемная камера; 2 -люк; 3 -вентиляция; 4 -глиняный замок; 5 -обратный фильтр; 6 -водоприемное отверстие; 7 -водоносный пласт; 8 -водоупор; 9 -трап; 10 -всасывающая труба; 11 - перелив.
|
|
|
