2. Типы, схемы и конструкции водозаборных сооружений 2.1. Выбор типа водозахватных устройств

Для приема подземных вод применяются сооружения следующих типов:

вертикальные - трубчатые буровые колодцы (скважины) и шахт­ные колодцы, водоприемная часть которых расположена вертикально в во­доносном пласте;

горизонтальные - траншейные каменно-щебенчатые и трубчатые, штольни и галереи, водоприемная часть которых расположена горизон­тально;

комбинированные - горизонтальные галереи с рядом вертикаль­ных скважин или шахтные колодцы с трубчатыми горизонтальными водо­сборами;

каптажи - сооружения по сбору и концентрации вод восходящих и нисходящих родников;

лучевые водосборы - разновидность горизонтальных водосборов, состоящих из системы горизонтальных лучей - скважин, радиально при­соединенных к сборному шахтному колодцу.

Применение перечисленных типов сооружений по забору подземных вод зависит от характеристик водоносного пласта, требуемой производи­тельности и технико-экономических показателей.

Трубчатые буровые колодцы (скважины) применяются при сравни­тельно глубоком залегании водоносных пластов (более 10 м), значитель­ной мощности (более 5 м) и устраиваются как в безнапорных, так и в на­порных водоносных пластах.

Шахтные колодцы целесообразны для приема относительно неглу­боко залегающих подземных вод (не более 30 м) из безнапорных водонос­ных пластов, реже - из слабонапорных и напорных водоносных горизон­тов.

Горизонтальные водосборы применяются при малой глубине залега­ния водоносного пласта (до 8 м), преимущественно вблизи водоемов и во­дотоков.

Комбинированные водозаборные сооружения, представляющие со­бой сочетание в одной конструкции водоприемников вертикального и го­ризонтального типа, применяются при необходимости забора воды из не­глубоко расположенных маломощных пластов или воды инфильтрацион- ного потока с одновременным использованием глубоко расположенных водоносных горизонтов, когда эти пласты в отдельности не обеспечивают расчетной производительности водозабора или технико-экономические показатели вертикального или горизонтального водозабора в отдельности ниже, чем комбинированного.

Лучевые водозаборы, помимо приема подрусловых вод, используют­ся также для забора подземных вод из водоносных пластов, кровля кото­рых расположена на глубине не более 20 м от поверхности земли, а мощ­ность водоносного пласта не превышает 20 м. При К ■ т < 0,02 (К - ко­эффициент фильтрации, м/с; т - мощность водоносного пласта, м) целе­сообразен лучевой водозабор; в противном случае выгоднее вертикальный водозабор.

Общей схемой водозаборного узла по приему подземных вод являет­ся схема, включающая в себя группу водоприемных сооружений (скважин, шахтных колодцев или горизонтальных водосборов), оборудованных во­доподъемными устройствами, с подачей воды на водопроводные очистные сооружения, а затем в сеть к водопотребителю (рис. 1, а). Наиболее проста схема с одиночной скважиной или шахтным колодцем и подачей воды не­посредственно в сеть (рис. 1, б). Если уровни грунтовых вод или напорных вод расположены относительно неглубоко от поверхности земли, оправ­дывает себя схема устройства водозаборного узла с сифонными трубопро­водами, также подающими воду от отдельных скважин в общий водосбор­ный колодец, а из него насосами в сеть (рис. 1, в).

В практике проектирования водозаборов подземных вод встречаются промежуточные схемы, исключающие какие-либо сооружения из общей схемы или дополняющие простейшую.

Дальнейший материал учебного пособия справедлив в случае выбора скважины в качестве водозахватного устройства.

б)

а)

Рис. 1. Схемы водозаборных узлов для приема подземных вод: а - с очистными сооружениями и насосной станцией II подъема; б - с насосной станцией I подъема; в - с водосборным резервуаром; 1 - водоприемное сооружение; 2 - насосная станция I подъема (водоподъемное устройство); 3 - напорные трубопроводы; 4 - сборный коллектор; 5 - водопроводные очистные сооружения;

6 - резервуары чистой воды; 7 - насосная станция II подъема; 8 - напорные водоводы; 9 - самотечные или сифонные водоводы; 10 - всасывающие трубопроводы; 11 - водосборный резервуар

в)