33. Каптаж источников (родников)

Родниковые воды, выходящие на дневную поверхность, отбирают специальными водозаборными сооружениями - каптажами.

Каптаж (захват) заключается во вскрытии и оборудовании таких источников, которые обеспечивают концентрированное поступление воды в водозаборное сооружение.

Конструкции каптажных сооружений могут быть самыми разнообразными: от простейших каменных набросок или продольно-поперечных траншей, заполненных фильтрующим материалом, до более сложных водосборных камер. Выбор конструкции каптажа определяется:

• направлением движения подземных вод (восходящие и нисходящие источники);

• водообилием отдельных источников;

• объёмом водопотребления.

При сосредоточенном выходе подземных вод каптажное сооружение устраивается в виде камеры - колодца, расположенного над выходом восходящего источника, или перед выходом нисходящего источника.

При рассредоточенном выходе подземных вод на поверхность земли в виде отдельных источников, отстоящих один от другого на расстоянии более 5 метров, каптаж их осуществляется раздельно со сбором воды в общую водосборную камеру. Такой общей камерой может быть камера на основном (наибольшем по дебиту) выходе подземных вод или специальная сборная камера вне выхода подземных вод. При рассредоточенном сплошном, но слабо выраженном выходе подземных вод, каптаж их осуществляется с помощью горизонтальных трубчатых или галерейных водозаборов с отводом воды в общую водосборную камеру.

При использовании нисходящих источников, расположенных на склонах горных возвышенностей и долин оврагов, балок, берегах рек, каптаж врезается в склон в расчёте на приём воды через его нагорную стенку. Для этого в ней предусматриваются соответствующие отверстия. Между стенкой каптажа с водоприёмными отверстиями и обнаженной поверхностью водоносного пласта устраивается обратный фильтр, материал которого подбирается в зависимости от размера частиц породы водоносного пласта.

При небольшой мощности водоносного пласта и близком залегании водоупора днище каптажной камеры заглубляют ниже подошвы пласта на величину, позволяющую расположить расходную трубу и создать над ней необходимый напор для транспортирования воды. При этом для более полного отбора воды из пласта её уровень в каптажной камере не должен быть выше подошвы пласта.

При большой мощности водоносного пласта и глубоком залегании водоупора каптаж по глубине вскрытия пласта может быть несовершенным. Глубина заложения нижнего ряда водоприёмных отверстий в стенке каптажа и заглубление его днища в этом случае определяется из условия требуемой производительности с учётом создания условий для отвода воды. каптаж нисходящих источников сооружается при необходимости с водоулавливающими стенками барражами, вдоль которых со стороны потока подземных вод выкладывается призма из фильтрующего материала, сопрягающаяся с обратным фильтром каптажа.

Из восходящих источников приём воды осуществляется в соответствии с её движением снизу вверх, через дно каптажного устройства. В случаях, когда восходящий источник выходит из водоносного пласта, представленного скальными трещиноватыми, но крепкими породами, приём воды днищем каптажа осуществляется через один слой фильтрующего материала - крупного гравия, гальки или щебня. При выходе восходящего источника из рыхлых водоносных пород, в особенности из песков, приём воды в каптаж осуществляется через обратный фильтр, располагаемый под днищем каптажа.

Каптажные камеры сооружают из сборного железобетона в открытых котлованах либо при глубоком залегании водоносного пласта - опускным способом.

Для нормальной эксплуатации каптажа он должен быть оборудован устройствами для сброса излишков воды, осаждения и удаления взвешенных веществ, замера расхода и регулирования подачи воды потребителю.

Вода из каптажей подаётся потребителям самотёком либо с помощью насосов. Насосы могут быть установлены в каптажных камерах (на каптажах малой производительности), в отдельном здании у каптажа или у общей водосборной ёмкости, в которую стекает вода из нескольких каптажей.

С целью большего захвата воды нисходящих источников предусматривается устройство улавливающих стенок из глинистого грунта, вдоль которых для свободного отвода воды в камеры укладывается фильтрующая призма.

Конструкция глиняно-каменной камеры для каптажа неглубоко залегающих источников состоит из каменной наброски, закрытой сверху и с боков слоем плотно утрамбованной глины. Поверх каменной наброски укладывают гравийный или щебёночный слой для предотвращения выноса водоносной породы в каменную наброску.

В камеру восходящего источника вода поступает через днище, на дно камеры укладывается обратный фильтр. Глиняно-каменная камера для каптажа нисходящего источника имеет обратный фильтр со стороны водоносного пласта.

Конструкции каптажных сооружений напоминает шахтные колодцы с той разницей, что они перекрыты сверху, снабжены переливным трубопроводом, а отвод воды производится расходной трубой самотеком либо насосом.