Водозаборные сооружения. Водозаборные сооружения на подземных водоисточниках.

4) Устройство и порядок эксплуатации водозабора типа «Шахтный колодец», область рационального применения.

Шахтные колодцы применяют, как правило, в первых от поверхности

безнапорных водоносных пластах, сложенных рыхлыми породами и залегающих на глубине до 30 м. При мощности водоносного пласта до 3,0 м принимаются шахтные колодцы совершенного типа с вскрытием всей мощности пласта, при большей мощности допускаются совершенные и несовершенные колодцы с вскрытием части пласта.

При расположении водоприемной части в песчаных грунтах на дне

колодца предусматривается обратный песчано-гравийный фильтр или фильтр

из пористого бетона, а в стенках водоприемной части колодцев – фильтры из

пористого бетона или гравийные. Обратный фильтр выполняется толщиной 0,4-0,6 м из нескольких слоев песка и гравия по 0,1-0,15 м каждый, с укладкой в нижнюю часть фильтра мелких, а в верхнюю – крупных фракций.

Устройство шахтного колодца

Шахтные колодцы состоят из оголовка, ствола и водоприемной части (рис. 92). Оголовок и водоприемная часть как функциональные блоки имеют, как правило, постоянные размеры независимо от значительно изменяющегося по высоте ствола колодца. По способу сбора воды шахтные колодцы делятся на ключевые и сборные. В ключевых колодцах вода поступает через дно, а в сборных — через дно и боковые стенки.

У ключевых колодцев стенки сруба в водоносном слое делают водонепроницаемыми, т. е. не прорезают специальных отверстий, как у сборных колодцев, где эти отверстия необходимы для сбора воды на дне колодца из боковых стенок.

Водоприемная часть колодца устраивается с учетом суточной потребности в воде, иначе вода может застаиваться и загнивать. Сооружают один из трех видов шахтных колодцев: несовершенный, или неполный, совершенный, или полный, и совершенный с подствольником или зумпфом (рис. 93).

Несовершенный колодец устраивают при небольшом суточном расходе воды, чтобы избежать изменения вкусовых ее качеств от длительного застаивания. Его отличительной особенностью является то, что водоприемная часть регулируется суточной потребностью воды и при высоком водоносном пласте не доходит до водоупорного пласта. Эффективность такого колодца заключается в том, что при значительных колебаниях суточной потребности воды сохраняются вкусовые ее качества.

Просто вода, поступая с большей площади, способна быстро заполнить водоприемную часть в случае значительной суточной потребности (при пожаре или другом случае залпового расхода воды).

При постоянно большой потребности воды водоприемную часть колодца увеличивают, глубже проникая в водоносный слой. При достижении подстилающего водоупорного пласта шахтный колодец становится совершенным или полным. В этом случае вода поступает только из отверстий боковых стенок водоприемной части.

Если этот вид колодца не обеспечивает суточную потребность воды, создают дополнительный запас воды, устраивая подствольник (зумпф), углубляя водоприемную часть в водоупорный пласт на нужную глубину.

Форму и размеры поперечного сечения колодцев принимают с учетом удобства его отрывки в пределах 0,8 X 0,8 — 1,5 X 1,5 м квадратными или круглыми такого же диаметра. Учитывая удобство работы, иногда шахта большего сечения обходится дешевле шахты меньшего сечения

При сооружении колодца используют дерево, камень, бетон, кирпич и др. Строить колодец дело трудоемкое и опасное.

При сооружении колодца возможно падение случайного предмета, а землекопу в шахте отскочить некуда. Для предотвращения этого необходимо шахту огородить досками, поставленными на ребро на расстоянии 0,4-0,7 м от края шахты, и освободить рабочую площадку на 2-3 м от устья шахты.

Для подъема бадьи или ведра с грунтом используется веревка, которую следует проверить на надежность грузом, превышающим максимальную массу поднимаемого грунта из колодца в 3 раза. Веревку следует привязывать наглухо. Перед спуском человека в колодец необходимо проверять в шахте качество воздуха с помощью горящей свечи. Если свеча гаснет — опасно, спускаться нельзя. Необходимо шахту провентилировать и повторно проверить качество воздуха.

Следует проверять все подъемные средства после каждого перерыва в работе. Необходимо оповещать работающих в шахте о подъеме вверх и об опускании вниз различных предметов. Незащищенная креплением часть шахты не должна составлять более 1 м. При использовании различных подъемных механизмов заводского изготовления необходимо внимательно выполнять инструкцию и соблюдать предписанные условия безопасного ведения работы,

Шахтный колодец с ручным насосом

1 — шахта колодца;

2 — глиняные замки у основания колодца;

3 — отмостка;

4 — водозабоный фильтр;

5 — гравий (щебень);

б — песок;

7 — площадка для установки насоса;

8 — насос;

9 — тяжи;

10 — подземный трубопровод;

11 — вороток для перекрытия подземного трубопровода;

12 — рычаг насоса;

13 — напорный трубопровод;

14 — вентиляционный стояк

Использование

Шахтные колодцы чаще всего применяют для приема относительно неглубоко залегающих вод (обычно на глубине не более 20 м) из безнапорных водоносных пластов. В редких случаях эти колодцы используют для приема слабонапорных вод (при незначительном заглублении и незначительной мощности напорных водоносных пластов).

Обычно прием воды в шахтные колодцы осуществляется через их дно и частично стенки.

Шахтные колодцы применяют для приема небольших количеств воды при индивидуальном пользовании, а также в водоснабжении сельских местностей, во временных водопроводах и т. п.

В крупных централизованных системах водоснабжения шахтные колодцы применяют относительно редко, так как здесь более экономичным является применение трубчатых колодцев с использованием хотя и более глубоких, но зато более мощных водоносных пластов.

Шахтные колодцы бывают бетонными, железобетонными, каменными (из кирпича или бутового камня) и деревянными (срубовыми). При небольшом диаметре колодцев их можно делать сборными из железобетонных колец.

Шахтные колодцы обычно строят опускным способом. В последнее время начали применять механизированный способ рытья шахтных колодцев при помощи установленного на автомашине механизма, представляющего собой устройство для бурения и опускания железобетонных колец, образующих шахту колодца.

В стенках колодца в пределах водоносного пласта для увеличения притока воды в колодец могут устраиваться отверстия. В колодцах из бутового камня или кирпича роль таких отверстий выполняют щели в кладке; в бетонных колодцах устраивают специальные отверстия в их стенках.