Водозабірні споруди з підземних джерел

Споруди для приймання води з природних джерел.

Вживані в практиці водопостачання типи споруд для отримання підземних вод можна підрозділити на такі типи:

- трубчасті колодязі;

- шахтні колодязі;

- горизонтальні водозбори;

- променеві водозбори;

- споруди для каптажа джерел.

Використовуваний тип водозабірних споруд залежить від глибини заля­гання і потужності водоносного пласта, умов залягання (характеру ґрунтів, ная­вності, тиску в пласті і т.п.).

Трубчасті колодязі споруджують шляхом буріння в землі вертикальних циліндрових каналів - свердловин. У більшості порід стінки свердловин укріп­люють обсадними трубами (сталевими, азбестоцементними, поліетиленовими),

що створюють трубчастий колодязь. У межах водоносного горизонту для можливості при­йому води з ґрунту колодязь виконують з перфорованих труб, обладнаних спеціальним фільтром.

Трубчасті колодязі застосовують при глибокому заляганні водоносних пластів і їх значній потужності. Характерною особливіс­тю трубчастих колодязів є малий діаметр і ві­дносно велика довжина водозабірної частини колодязя. Трубчасті колодязі використовують для отримання підземних вод як безнапірних, так і напірних. Колодязь може бути доведений до підстилаючого водотривкого пласта - досконалий колодязь або закінчуватися в товщі найводоноснішого пла­ста - недосконалий колодязь. Для водопостачання крупних об'єктів споруджу­ють декілька трубчастих колодязів, що об'єднуються в загальну систему водоз­бірних споруд.

У трубчастому колодязі розрізняють такі елементи (рис.2.3):

- водоприймальну частину (фільтр), яка служить для прийому води з водо­носного горизонту;

- стовбур (або водопідіймальна частина), тобто глуху частину свердлови­ни, по якій підіймається вода;

- гирло, вихідна частина колодязя, відповідним чином обладнана; вона роз­ташовується в колодязі або спеціальному павільйоні.

Рис. 2.3 - Елементи трубча- Рис. 2.4 - Схема трубчастого

стого колодязя: колодязя під час (а) і після (б)

1 - фільтр; 2 - стовбур; буріння

3 - гирло

При значній глибині залягання водоносних порід досягти їх однією обсадною трубою не вдається, зважаючи на значне зростання опору при зануренні обсадних труб. Тоді послідовно використовують обсадні труби діаметра, що поступово зменшується. У цих умовах колодязь набуває телескопічного вигля­ду (рис. 2.4). Верхня частина колони обсадних труб повинна виступати над під­логою павільйону або заглибленої камери, де розташовується гирло свердлови­ни, не менше ніж на 0,5 м. При цьому габарити павільйону в плані при висоті не менше 2,5 м повинні бути достатніми для розміщення електрообладнання і контрольно-вимірювальних приладів. Оголовок свердловини повинен мати герме­тизацію, що виключає проникнення в міжтрубний простір забруднень.

Рівень води в колодязі за відсутністю з нього водовідбору називається статичним. Для безнапірних підземних вод він відповідає рівню води у водо­носному пласті. Для напірних підземних вод статичний рівень в колодязі вище за рівень води водоносного горизонту в даному місці, оскільки вода знаходить­ся у водоносному горизонті під тиском. При постійному відбиранні води з ко­лодязя статичний рівень в ньому починає знижуватися і через деякий час вста­новлюється на певному горизонті, називаному динамічним. Чим інтенсивніше водовідбір, тим нижче встановлюється динамічний рівень. Після припинення відкачування вода в колодязі знову піднімається до статичного рівня.

Шахтні колодязі викону­ють з бетону, залізобетону, цегли, буту і дерева. Вони застосовуються для прийому безнапірних вод, при відносно невеликій глибині їх залягання (приблизно до 40 м). Найчастіше шахтні колодязі не доводяться до водоупору (колодязі недосконалого ти­пу). Тоді вони приймають воду в основно­му через днище і частково через отвори в стінках. Шахтні колодязі мають значну площу поперечного перетину і малу дов­жину вертикальної частини. На дні шахт­них колодязів для запобігання попаданню в них частинок ґрунту укладають піщано-гравійний фільтр. У крупних системах во­допостачання для прийому необхідних кі­лькостей води звичайно влаштовують не один, а декілька шахтних колодязів.

Горизонтальні водозбори (рис. 2.6) споруджують при невеликій глибині залягання водоносного пласта (до 5-7 м) і малій його потужності. Вони є дре­нажними трубами або галереями, що укладаються в межах водоносного пласта,

перпендикулярно до на­пряму ґрунтового потоку. Навколо дренажних труб або галерей укладають гравієві фільтри. Вода, що поступає з ґрунту в дре­нажні труби або галереї, відводиться по них в збір­ний колодязь (резервуар), звідки відкачується насо­сами. На водозбірних ліні­ях через кожні 25 м вста­новлюють оглядові коло­дязі.

Променевий водозабір (рис. 2.7) є водоп­риймальною спорудою з горизонтальними трубча­стими дренами, розташованими в межах водонос­них порід і радіально приєднаними до збірного шахтного колодязя. Дрени можуть розташовувати­ся як уздовж берега річки (у водонасичених ґрунтах), так і під самим її руслом. Променеві дрени виконують з перфорованих сталевих труб і встано­влюють способом продавлювання з шахтного ко­лодязя.

Ключі (джерела) підрозділяють на дві групи: висхідні й низхідні. Висхідні ключі утворюються при проникненні в поверхневі шари ґрунту розта­шованих нижче напірних вод в результаті пору­шення міцності перекриваючих їх водонепроник­них порід. Низхідні ключі утворюються в резуль­таті виклинювання на поверхню землі безнапірних водоносних пластів, що покояться на водонепро­никних породах. Споруди для прийому джерель­них вод одержали назву каптажних споруд, а процес збору джерельної води - каптажу джерел (ключів).

Для каптажу висхідних ключів (рис. 2.8, а) водоприймальні споруди виконують у вигляді ре­зервуара або шахти, які споруджують над місцем найбільш інтенсивного виходу джерельної води. У тому випадку, коли корінні породи, через які поступає джерельна вода, покриті невеликим шаром наносного ґрунту, його видаляють. Коли корінні породи представлені щільними тріщинуватими утвореннями, їх поверхня повинна бути розчищена і, якщо спостерігається винесення частинок піску, перекрита шаром гравію. Якщо вода виходить з піщано-гравелистих порід, для каптажної спору­ди обов'язковим є влаштування зворотного гравієвого фільтру.

Каптаж низхідних ключів (рис. 2.8, б) здійснюють шляхом влаштування водоприймальних камер, що розташовуються в місці найбільш інтенсивного виходу джерельної води. Іноді для повнішого захоплення води влаштовують споруди у вигляді перемичок, підпірних стінок і т.п. перпендикулярно до осно­вного напряму руху води для її перехоплення і передачі до приймальної каме­ри. Іноді уздовж цих перемичок укладають горизонтальні водозбірні труби або галереї, які збирають воду і тим полегшують її передачу до приймальної камери.

Дата добавления: 2014-01-07