3.2.1. Принципові схеми шппв

Принципові схеми ШППВ визначаються головним чином природними умовами, а також особливостями експлуатації водоносних горизонтів.

Принципову схему системи штучного поповнення підземних вод наведено на рисунку 1.1.

Рис. 1.1 Принципова схема системи штучного поповнення підземних вод:

1  джерело поповнення; 2  насосна станція першого підйому; 3  споруди попереднього очищення підземних вод; 4  водовід; 5  інфільтраційні споруди; 6  водозабір підземних вод; 7  напірний водовід; 8  установка для знезараження води; 9  резервуар чистої води; 10  насосна станція другого підйому; 11 споживач

На рисунку 1.2 представлена найпоширеніша типова схема.

Рис. 1.2. Схема штучного поповнення з відкритими

інфільтраційними спорудами:

1 – басейн; 2 – водозабірна свердловина

На рисунку 1.3 наведено схеми підземних водосховищ, які влаштовуються за наявності природних водонепроникних виступів, які обгороджують поповнюваний горизонт (рисунок 1.3, а) або штучно створюваних непроникних завіс-діафрагм, стінок у ґрунті (рисунок 1.3, б).

Рис. 1.3. Схеми підземних водосховищ:

а) відгороджена природним водонепроникним масивом; б) з підземною греблею;

1 – басейн; 2 – водозабірна свердловина; 3 – діафрагма; 4 – водозабірна галерея; 5, 6 – рівні ґрунтових вод при повному заповненні та спрацюванні водосховища

На рисунку 1.4 відображено випадок створення шляхом інфільтрації лінз прісних вод у водоносних горизонтах, які містять підземні води підвищеної мінералізації. Така схема є характерною для умов аридних областей.

Рис. 1.4. Схема створення та використання лінз підземних вод:

1 – под; 2 – лінза прісної води; 3 – солоні води; 4 – водозабір; 5 – свердловина, яка відкачує солону воду

Відбирання води з лінз здійснюється за допомогою свердловин. Одночасно з відкачуванням прісних вод відкачуються солоні води (щоб уникнути підтягування їх в свердловини, призначені для відбирання прісних вод).

При реалізації другої схеми ШППВ як інфільтраційні споруди в більшості випадків використовуються свердловини (або колодязі). Можна виділяти власне вбирні свердловини, які забезпечують безпосереднє надходження сирої води після відповідної підготовки у водоносний шар, що експлуатується (рисунок 1.5).

Рис. 1.5. Схема штучного поповнення з вбирними свердловинами:

1 – вбирна свердловина; 2 – водозабірна свердловина

В багатьох випадках свердловини (і колодязі) мають характер дренажно-вбирних. Цими свердловинами дренуються верхні горизонти, які не експлуатуються, вода з яких переводиться в нижчі водоносні горизонти, які експлуатуються.

Верхній водоносний горизонт при цьому може поповнюватися за рахунок фільтрації річкових вод (рисунок 1.6) або з відкритих інфільтраційних споруд (рисунок 1.7).

Рис. 1.6. Схема штучного поповнення нижнього (експлуатованого) водоносного горизонту за рахунок верхнього (в який відбувається фільтрація з річки):

1 – водозабірна свердловина; 2 – дренажна вбирна свердловина;

3 - річка

Рис. 1.7. Схема штучного поповнення нижнього (експлуатованого) водоносного горизонту за рахунок верхнього, в який відбувається фільтрація з річки, зі збагаченням верхнього водоносного горизонту через відкриті інфільтраційні споруди:

1 – водозабірна свердловина; 2 – дренажно-вбирна свердловина; 3 - басейн

Зазначені схеми можуть бути застосовані на практиці, якщо виключена можливість забруднення верхнього водоносного горизонту, який використовується для поповнення.

Компонування споруд в системах ШППВ залежить від місцевих умов (віддаленості джерела поповнення, топографії ділянки, якості сирої води тощо).

Основним завданням при проектуванні є вибір оптимального варіанту компонування споруд, який забезпечує найбільшу ефективність штучного поповнення.