Сооружения для забора подземных вод

Воды подземных источников встречаются в виде:

1. Грунтовых вод (в верхних слоях грунта),

2. Межпластовых вод (в водоносных пласатх)

3. Родниковых вод (ключи)

Подземные воды могут быть:

1. напорными (артезианскими),

2. Безнапорными.

Безнапорные подземные воды частично заполняют водоносные слои и имеют свободную поверхность, давление на которой равно атмосферному.

Напорные подземные (артезианские) воды, т.е. межпластовые воды, заполняют водоносные пласты полностью. Характеризуются высоким качеством и могут использоваться для хозяйственно – питьевых целей без очистки (пройдя через толщу грунта очищаются от механических примесей и бактерий)

Родники – естественный выход на поверхность земли безнапорных и напорных подземных вод.

Бывают:

1. Нисходящими (при выклинивании воды на склоне местности),

2. Восходящими (при поступлении воды снизу из напорного водоносного пласта).

В зависимости от глубины залегания водоносного пласта и мощности (толщины) для забора подземных вод устраивают:

1. Вертикальные водозаборы (трубчатые и шахтные колодцы),

2. Горизонтальные водозаборы (горизонтальные галереи, кьяризы, ключевые водозаборы и т.д.).

Горизонтальные и вертикальные водозаборы могут быть:

1. Совершенными – которые прорезают водоносный пласт полностью, достигая подстилающего водонепроницаемого слоя,

2. Несовершенными – водозаборы которые проницают водоносный пласт частично не достигая водоупорного слоя.

1. Трубчатые колодцы (см рис далее) устраивают при глубоком (более 30 м) залегании водоносных пластов. Колодцы располагают перпендикулярно направлению движения подземных вод. Расход колодца определяют по формуле:

1) при установившемся движении воды

2) при неустановившемся движении воды

,

где K – коэффициент фильтрации,

m- мощность водоносного пласта

S- глубина откачки,

R – радиус криво депрессии

r – радиус колодца

- интегральная показательная функция, определяемая в зависимости от аргумента λ = r²/(4at) (принимается по данным справочника).

Рабочая длина фильтра обычно принимается на 0,5 – 1 м меньше толщины водоносного слоя. Наружный диаметр фильтра определяется по следующей формуле:

где Q – заданный расход, м³/сек

d – диаметр фильтра, м,

l – рабочая длина фильтра,

v – сходная скорость м³/ сут

Скорость v зависит от коэффициента фильтрации:

В зависимости от типа водовымещающих пород и глубины трубчатого колодца применяют следующие фильтры:

1. Сетчатые,

2. Щелевые

3. Каркасно – стержневые

4. Проволочные

5. Гравийные,

6. Пористые.

2. Шахтные колодцы применяют для снабжения небольших населённых пунктов, пастбищ, полевых станов, животноводческих ферм, и т.д.

Шахтные колодцы применяют для забора подземных вод, залегающих на глубине 30 – 40 м. (см. рис.)

Стенки шахтного колодца поднимают над поверхностью земли на 0,7 – 1,0 м (для защиты от попадания в него загрязнений). Колодец закрывают крышкой.

Шахтные колодцы могут быть:

1. Кирпичными

2. Каменными

3. Бетонными

4. Железобетонными.

В сельскохозяйственном водоснабжении часто применяют шахтные колодцы малых размеров.

3. Горизонтальные водозаборы представляют собой дренажные трубы и водосборные галереи, укладываемые в пределах водоносного пласта на глубине 5 – 8 м. При длинных водозаборах на расстоянии 25 – 50 м устраивают смотровые колодцы, предназначенные для осмотра галереи, вентиляции её, взятия проб воды, для очистки водозаборов.

Гидравлический расчёт горизонтального водозабора состоит в определении суточного притока воды, поступающей в водозабор:

, где

h = (0,15 ÷ 0,3) * H, где Н – глубина воды у наружной стенки водозабора.

4. Лучевые водозаборы являются разновидностью шахтных колодцев и применяются для приёма подрусловых вод, а так же для забора подземных вод, не имеющих питания из открытых водоёмов, при этом глубина залегания водоносных пластов небольшой мощности не должна превышать 15 – 20 м (рис. ранее).

5. Каптажные водозаборные сооружения применяются для получения родниковых вод.

Для восходящих родников устраивают каптажное сооружение цилиндрической формы без дна, по сколько приём родниковых вод осуществляется снизу.

Для нисходящих родников водоприёмная камера состоит из двух секций

Каптажное сооружение имеет вентиляционную трубу и люк для спуска обслуживающего персонала при осмотре камеры.

Контрольные вопросы:

1. Схемы водоснабжения сельских населенных пунктов.

2. Водозаборные сооружения.

3. Сооружения для забора воды из поверхностных источников.

4. Сооружения для забора подземных вод.

УРОК №4

Дата добавления: 2014-01-06