Гидротехнические Сооружения для искусственного пополнения запасов подземных вод
Для искусственного пополнения запасов подземных вод предусматривают строительство сооружений для забора воды из источника пополнения, а также инфильтрационных соору
жений, через которые производится закачка (инфильтрация) воды в водоносный пласт. Все эти сооружения: комплекс водозаборных строений, резервуары чистой воды, насосные станции и т. д.— составляют систему искусственного пополнения запасов подземных вод.
Инфильтрационные гидротехнические сооружения бывают открытого и закрытого типа.
Деталь обратного фильтра |
Рис. 22. Схема глиняно-каменной каптажной камеры: А — Для нисходящего источника: 1 — вентиляционная труба, d = 150 мм; 2 — утрамбованный глинистый грунт; 3 — крепление растительным грунтом; 4 — каменная наброска; 5 — переливная труба, d = 100 мм; 6 — латунная сетка; 7 — расходная труба; 8 — обратный фильтр (галька — d И5-40 мм, гравий — d= 3-7 мм, песок — d = 0,5-1 мм); 9 — гравийный защитный слой; 10— насыпной грунт; 11 — нагорная канава; 12 — водоупорный пласт |
Г |
Галька гравий лесок |
777777. |
Рис. 22 (продолжение). Схема глиняно-каменной каптажной камеры: Б — для восходящего источника: 1 — вентиляционная труба, d = 150 мм; 2 — утрамбованный глинистый грунт; 3 — крепление растительным грунтом; 4 — каменная наброска; 5 — переливная труба, d = 100 мм; 6 — латунная сетка; 7 — расходная труба; 8 — обратный фильтр (галька — d =15-40 мм, гравий — d= 3-7 мм, песок — d = 0,5-1 мм); 9 — гравийный защитный слой; 10 — насыпной грунт; 11 — нагорная канава; 12 — водоупорный пласт |
Открытые инфильтрационные сооружения — бассейны, каналы — используют для пополнения запасов подземных вод с поверхности земли. Их применяют в районах с короткими периодами отрицательных температур или с отсутствием таких температур.
В качестве открытых инфильтрационных гидротехнических сооружений могут использоваться естественные природные ландшафты, такие как овраги, балки, староречья, высохшие озера, карьеры, пруды, а также русла временных и постоянных водотоков, которые расчищают, перегораживают валами, дамбами или плотинами.
Инфильтрационные бассейны должны иметь прямоугольную форму, быть шириной по дну 15-30 м, длиной 200-400 м и глубиной 2,5-4 м. При слабопроницаемых покровных отложениях днище бассейна делают глубже на 0,5 м. Общая глубина бассейна от днища до верха откоса должна превышать его наполнение на 0,5 м.
Один из торцов откоса бассейна должен быть более пологим, чем остальные. На рис. 23 представлены схемы инфильтрационных бассейнов.
Песчаную и гравийную загрузку дна бассейна предусматривают при его строительстве в гравийно-галечных отложениях. Толщина загрузки должна достигать 0,5-0,8 м, а фракция зерен песка — 0,5-2,0 мм, гравия — 3-8 мм.
Подача воды в инфильтрационные бассейны может быть:
— несколькими водовыпусками с откосов бассейна;
— аэрационными каскадами, устраиваемыми на откосах бассейна;
— через разбрызгивающие сопла (рис. 24).
Время опорожнения бассейна должно составлять 5—10 суток. Если инфильтрация (просачивание) воды в бассейне превышает данные величины, то ее поступление следует регулировать путем сокращения времени подачи или путем перелива воды в балку, реку и т. п.
Общая продолжительность фильтроцикла зависит от числа планируемых чисток бассейна в течение года, а это, в свою очередь, определяется климатическими условиями района, качеством исходной воды, подаваемой на пополнение под-
О
Л° О О
A t
Шш. |
Тшт |
О А * О |
Є о О О |
А о 0 О
/////•(<;'.>: '--'Л// //
Шж |
О V |
О 5 d о |
Л//щ / /// л ////Л |
■ф// /, /Л,', У / /г |
■ AJl-J-JJ-.*. '.U-,4/ / ,
Рис. 23. Схемы инфильтрационных бассейнов; а — без загрузки дна; б — с песчаной загрузкой дна; в — с гравийной загрузкой; г — с дренами под днищем бассейна; 1 — крепление; 2 — песчаная загрузка; 3 — гравийная загрузка; 4 — дрены
Земных горизонтов, режимом работы бассейна, скоростью инфильтрации и т. д.
Восстановление фильтрующей способности инфильтрационных гидротехнических сооружений производится один раз в году, в период весеннего паводка, когда образуется высокая концентрация взвесей.
Расстояние между водозаборными скважинами и инфильтра - ционными бассейнами должно быть минимальным, но таким, чтобы длительность фильтрации исходной воды из бассейна до водозаборных скважин была достаточной для ее очистки от бактериального и других видов загрязнений, а также для обеспечения требуемого качества воды в водозаборах с учетом возможного смещения инфильтрационной и природной водой эксплута - ционного пласта. Такое расстояние может быть от 50 до 200 м.
V" w wY
Рис. 24. Схемы подачи воды в инфильтрационкый бассейн: а — сосредоточенная подача; б — аэрационный каскад; а — разномерное распределение воды (разбрызгивающие сопла); 1 — подводящая труба; 2 — лоток; 3 — каскад; 4 — крепление; 5 — распределитель
Наиболее высокий коэффициент полезного действия бассейнов бывает при равномерном поступлении инфильтраци - онной воды в водоносный пласт.
Гидротехнические сооружения для приема воды из поверхностных источников водоснабжения
Гидротехнические сооружения для приема воды из поверхностных источников водоснабжения классифицируют по следующим признакам:
— по типу водоема (речные, озерные, морские и искусственные водохранилища);
— по месту расположения водоприемной камеры (береговые, русловые, приплотинные, ковшовые);
— по назначению (хозяйственно-питьевые, противопожарные, производственные, ирригационные, сельскохозяйственные и смешанные);
— по производительности подачи воды (малые — до 1 м3/сек; средние — до 6м3/сек; большие — свыше 6 м3/сек);
— по конструктивным и технологическим особенностям (совмещенные с насосной станцией, раздельные и пр.);
— по степени стационарности (стационарные и нестационарные — передвижные или плавучие);
— по категории надежности подачи воды согласно указаниям строительных норм и правил.
Рассмотрим подробнее некоторые из видов гидротехнических сооружений, наиболее простых по технологии и подходящих для небольших участков дачного типа с незначительными потребностями в расходе воды.