Сооружения для забора подземной воды.

В качестве источников водоснабжения используются подзем­ные (напорные и безнапорные пластовые, подрусловые, шахтные и другие воды) и поверхностные (реки, озера, водохранилища, пруды, каналы, моря) воды. Для производственного водоснабжения промышленных предприятий могут использоваться очи­щенные сточные воды. Выбор источника хозяйственно-питьевого водоснабжения производится в соответствии с требованиями ГОСТа.

При строительстве новых, а также при расширении, реконст­рукции и техническом перевооружении действующих предприя­тий, сооружений и объектов, связанных с использованием воды, условия этого использования, а также получение разрешений на водопользование согласовываются с уполномоченными организациями. Согла­сование условий водопользования производится на основании Инструкции о порядке согласования и выдачи разрешений на специальное водопользование на стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) или другой предпроектной документации.

Рассмотрение и согласование проектных решений на строи­тельство объектов является актом государственного контроля за рациональным использованием вод, их охраной от загрязне­ния, засорения и истощения и позволяет следить за соблюдением и выполнением действующих норм, правил и требований водного законодательства и правительственных постановлений в области рационального использования и охраны воды.

Для хозяйственно-питьевого водопровода рекомендуется ис­пользовать имеющиеся ресурсы подземных вод, причем при не­достаточном запасе должна быть рассмотрена возможность уве­личения их за счет искусственного пополнения. Если подземных вод нет, то используются поверхностные водоисточники — в пер­вую очередь реки, затем озера, водохранилища, моря.

Захват воды из водоисточников осуществляется с помощью водозаборных сооружений. Водозаборы представляют собой гид­ротехнические сооружения, предназначенные для приема под­земных или поверхностных вод и подачи в водохозяйственные системы. В зависимости от вида забираемых вод, а также усло­вий предназначения сооружений водозаборы подземных вод под­разделяются на вертикальные (трубчатые, или артезианские, и шахтные колодцы), горизонтальные (лучевые, инфильтрационные и горизонтальные водозаборы) и каптажи.

Трубчатые колодцы, или скважины (рис. 1.3), находят при­менение при захвате воды в напорных водоносных пластах, за­легающих на глубинах более 10 м. Если фильтр колодца пересе­кает водоносный пласт на всю мощность, то водозаборы назы­вают совершенными, если же он заглубляется лишь частично и не достигает водоупора, водозаборы называются несовершен­ными.

Шахтные колодцы (рис. 1.4) применяются в маломощных во­донапорных пластах, залегающих на глубинах до 10 м от по­верхности земли. В районах с ограниченным количеством под­земных вод шахтные колодцы могут устраиваться глубиной до 30...40 м. Колодцы сооружаются главным образом для удовлетворения небольших расходов воды водопотребителей.

Лучевые водозаборы (рис. 1.5) строятся для захвата подзем­ных вод в водоносных пластах, располагающихся от поверхно­сти земли на глубинах не более 20 м и мощностью менее 20 м. Как правило, лучевые водозаборы рекомендуется проектировать вблизи рек и водоемов. Но они могут применяться и на участ­ках, где отсутствуют поверхностные источники воды. Не реко­мендуется проектировать лучевые водозаборы в следующих слу­чаях:

- в галечниковых грунтах при крупности фракций D>70 мм и содержании их 60 % и более;

- при наличии в водоносных породах включений валунов в ко­личестве более 10 %;

- в иловатых мелкозернистых породах;

- при возможности интенсивной кольматации пород.

Горизонтальные водозаборы предназначены для захвата под­земных вод при неглубоком залегании и небольшой мощности во­доносных пластов. Строительство их рекомендуется в трещино­ватых и закарстованных горных породах для перехвата отдель­ных струй подземных вод, в речных долинах при большой ширине аллювиальных подрусловых потоков и небольшой их мощности, а также для перехвата потоков воды в местах их разгрузки (на склонах оврагов, балок, речных и морских террас).

Инфильтрационные водозаборы предназначены для захвата поверхностных вод, фильтрующихся через поровые грунты, но при этом в их питании могут участвовать и подземные воды. Ин­фильтрационные водозаборы конструктивно оформляются так же, как и горизонтальные (рис. 1.6).

Каптажные устройства применяются для захвата подземных вод, имеющих концентрированный выход на поверхность земли в виде ключей или родников (рис. 1.7).

Водозаборы из поверхностных водоисточников могут быть разделены на речные, озерные, водохранилищные и морские. По взаимному расположению береговых колодцев и насосных стан­ций первого подъема водозаборы делятся на совмещенные и раздельные, по месту расположения водоприемных отверстий и колодцев — на береговые, русловые, или трубчатые, приплотин-ные, комбинированные и т. д. Основные типы водозаборных со­оружений из поверхностных источников показаны на рис. 1.8 и 1.9.

Рис. 1.4. Шахтный колодец, оборудованный

ленточным водоподъемником / _ верхний блок; 2 — электродвигатель; 3 — во­доподъемная ячеистая лента; 4 — блок-балласт; !> — обратный фильтр; б — глиняный замок; 7 — вынутый ранее грунт; 8 — отмостка; S — резер­вуар

Рис. 1.5. Лучевой водозабор с пятью лу­чами 1 — сборный колодец; 2 —задвижка для отклю­чения луча; 3 — водосборные лучи; т — высота водоносного' слоя; 20 — уровень грунта над лу­чом- 5 — потери напора в луче при расчетном расходе воды; 1 — длина фильтрующей части луча

Рис. 1.8. Водозаборы из поверх­ностных водоисточников

а — водозабор раздельного типа с са­мотечными линиями; б — то же, сов­мещенного типа береговой; 1— оголо­вок для приема воды; 2 — самотечная линия; 3 — отверстия с решетками для приема воды; 4 — береговой колодец; 5 — сетки; 6 — галерея для трубопро­водов; 7 — насосная станция; ВУВ, МУВ, НУВ — соответственно высокий, меженный и низкий уровни воды

Рис. 1.6. _Инфильтрационный водосбор: 1— смотровые колодцы; 2 — сборный колодец-резервуар; 3 — линии водосбора; 4 — вса­сывающая линия насоса; 5—насосная станция; 6 — водоводы; 7 — водоносный слой; 5 —глиняный замок; А/г — перепад давления между уровнем воды в колодце и гори­зонтом грунтовых вод

Рис. 1.9. Устройство берегового колодца; 1 - наземный павильон; 2 — стенки колодца; 3 — промывочный трубопровод; 4 — само­течная линия; 5 —закладная часть; 6 — приямок для сбора шлама и удаления его эжектором; 7 — эжектор; 8 — камера приемная; 9 — то же, всасывающая; 10 — сетки; 11 — всасывающий трубопровод; 12 — глиняный; замок; 13 — устройство для промывки сеток; 14 — желоб для сбора воды после промывки сеток; 15 — колонки управления задвижками; 16 — грузоподъемник

Лекция № 9.