Горизонтальные водозаборы

Водоснабжение. Водоотведение. Оборудование и технологии. (ООО СТРОЙИНФОРМ, 2007 г.)

Горизонтальные водозаборы представляют собой водосборную траншею или водосборную галерею, оборудованную для приема воды из водоносного пласта и отвода воды в место расположения водосборных устройств. Они позволяют эксплуатировать маломощные водоносные пласты. Горизонтальные водозаборы особенно эффективны при расположении вблизи рек, озер и водохранилищ. Они стали использоваться значительно раньше вертикальных водозаборов в странах с засушливым климатом.

Горизонтальные водозаборы устраивают при глубине залегания водоносных пород до 8 м, при большей глубине их устраивают бестраншейным способом. В скальных породах горизонтальные водозаборы выполняют на любой глубине в виде водосборных штолен.

Современные горизонтальные водозаборы выполняют на любой глубине в виде водосборных штолен.

Современные горизонтальные водозаборы, как правило, представляют собой водосборную траншею или водосборную галерею, оборудованную соответствующим отверстиями с песчано-гравийным фильтром для приема воды. Гранулометрический состав отдельных слоев обратного фильтра определяется расчетом. Вода к месту расположения водозаборных устройств отводится по лоткам, расположенным в нижней части. Для осмотра, вентиляции и ремонта в процессе эксплуатации водозабор оборудуется смотровыми колодцами.

Водосборные колодцы, куда поступает собранная вода, оснащаются насосными установками. В них производят замер дебита, отбор проб, осаждают взвешенные частицы.

Если водоносный пласт питается из реки, то горизонтальный водозабор располагают параллельно урезу воды в ней. При заборе подземных вод со склона долины его располагают вдоль ее тальвега, а при движении воды вдоль оврагов – поперек оврага. Устройство горизонтального подруслового водозабора позволяет организовать забор большого объема воды.

Вид устройств для захвата воды зависит от гидрогеологических и инженерных условий. Простейшим типом горизонтального водозабора является открытый дренажный канал - водосборник. Он применяется для промышленного водоснабжения и строится в виде открытой траншейной выработки, откосы которой оборудованы песчано-гравийным фильтром.

При заборе небольшого количества воды для мелких потребителей и временного водоснабжения, а также при глубине залегания подземных вод 2-3 м от поверхности земли применяют траншейные водозаборы. Каменно-щебеночный водозабор выполняют в траншее, укладывая фильтрующие материалы, размер которых увеличивается к середине траншеи. Соотношение диаметров частиц смежных слоев обсыпки и частиц верхнего слоя подбирают так, как и для обсыпки фильтров скважинных водозаборов.

Сверху обсыпку покрывают слоем глины, а затем вынутым из траншеи грунтом. Толщину каменно-щебеночной засыпки принимают равной 0,3-0,4 м вскрытой мощности водоносного слоя. Толщину каждого фильтрующего слоя принимают не менее 150 мм; ширину назначают в пределах 0,8-1,2 м, исходя из конструктивных особенностей водозабора и условий проведения работ.

Трубчатые горизонтальные водозаборы устраивают при глубине залегания подземных вод до 4-5 м. В отличие от каменно-щебеночного водозабора водоприемную часть выполняют из керамических, асбестоцементных, железобетонных, бетонных и пластмассовых труб, которые обсыпают фильтрующим материалом. В водоприемных трубах устраивают круглые или щелевидные отверстия, расширяющиеся внутрь трубы, а в трубах больших диаметров – окна-ниши. В остальном устройство этого водозабора аналогично устройству водозаборов предыдущего вида. При использовании труб из пористого бетона и полимербетона не нужны фильтрующие обсыпки или достаточно устройства одного ее слоя.

Водозаборные галереи используют при глубинах залегания подземных вод до 6-8 м от поверхности при любых геологических и гидрогеологических условиях для крупных потребителей в ответственных системах водоснабжения. Галерею водозабора выполняют из сборных оваловидных или прямоугольных железобетонных звеньев, имеющих ширину 0,8-1 м и высоту 1,2-2 м с учетом возможности прохода по галерее. Лоток в нижней части при глубине не более 0,5 м и ширине 0,2-0,4 м обеспечивает сток собранной воды к месту ее сбора при при скоростях, исключающих выпадение взвешенных частиц. В настоящее время разработаны водосборные галереи с водоприемными элементами из пористого бетона.

При глубинах более 8 м возможно применение горизонтального водозабора в виде водосборной штольни прямоугольной или круглой конфигурации. В отличие от галерей штольни строят подземным (тоннельным) способом проходки. Оборудование штольни аналогично галереи. При необходимости повышения водопритока в стенах штольни бурят радиальные шурфы или скважины с фильтром.

Кяриз (канат, фоггарта) представляет собой ряд шахтных колодцев-шурфов, пройденных до водоносных пород, между которыми подземным способом проходят водосборные галереи непосредственно в водоносном слое. Колодцы располагают на расстоянии 50 м один от другого. Они одновременно служат для вентиляции.

Практикой установлен следующий порядок сооружения кяризов: сначала проходят колодцы шурфов, а после выяснения положения водоносных пород между колодцами прокладывают водозаборные галереи. Галерею располагают так, чтобы одной своей половиной она входила в водоносный слой и кооптировала его, а другой проходила в водонепроницаемых грунтах и служила путем выхода кооптированной воды на поверхность.

Все публикации

Вверх