Водозаборные сооружения подземных источников. Для забора подземных вод устраивают лучевые водозаборы, шахтные колодцы, артезианские скважины и др

Для забора подземных вод устраивают лучевые водозаборы, шахтные колодцы, артезианские скважины и др. [ 2 ].

Лучевой водозабор. Применяют для забора грунтовых вод, залегающих на глубине до 10 м. На рис. 28 представлена схема устройства лучевого водозабора.

Представляет собой колодец, от которого в водоносный пласт во все стороны в виде лучей отходят дренажные трубы (горизонтальные скважины). Вода в скважины поступает через отверстия, устроенные в стенках труб, а затем направляется в колодец, в котором установлен насос.

Рис. 28. Схема устройства лучевого водозабора:

1 – колодец (водоприемная камера); 2 – насос; 3 – дренажные трубы (горизонтальные скважины).

В качестве горизонтальных скважин используют стальные фильтровые трубы диаметром 150…200 мм с щелевой перфорацией. Оптимальное число дренажных труб принимается от 2 до 6 во избежание их взаимного влияния. Длина дренажных труб не должна превышать 80 м. При большей длине труб возрастают гидравлические потери и снижается их пропускная способность

Шахтный колодец. Предназначен для забора воды из водоносных пластов, залегающих на глубине до 10 м. Шахтный колодец состоит из ствола, выполненного из кирпича, бетона или железобетонных колец, в большинстве случаев имеет круглую в плане форму. Для защиты колодца от попадания поверхностных вод и загрязнения вокруг него делают каменную или асфальтовую отмостку. Кроме того, вокруг колодца устраивается глиняный замок, также защищающий колодец от просачивания загрязненных поверхностных вод.

Вода в шахтный колодец поступает через его дно и стенки. Для приема воды через стенки колодца служат специальные отверстия в стенках, заполненные гравийным фильтром. При поступлении воды через дно колодца в нем устраивают обратный фильтр, выполненный из крупного песка, гравия и щебня различных фракций.

Отбор воды из шахтного колодца производится насосом или при помощи сифона.

Схема устройства шахтного колодца представлена на рис. 29.

Рис. 29. Схема устройства шахтного колодца:

1 – ствол шахты; 2 – глиняный замок; 3 - отмостка; 4 – обратный фильтр.

Артезианская скважина. Предназначена для забора подземных вод с глубины более 10 м. Скважина состоит из устья, ствола, водоприемной части (фильтра) и отстойника.

Устье скважины располагается в здании насосной станции.

Ствол скважины представляет собой колонну из обсадных труб. Обсадные трубы в основном применяют стальные, реже пластмассовые.

Водоприемная часть скважины (фильтр) располагается в водоносном слое. Вода в скважину поступает через фильтр, откуда с помощью погружного насоса подается на поверхность земли.

Отстойник служит для сбора проникшего в скважину песка, который в процессе ее эксплуатации периодически удаляется.

На рис. 30 показана схема устройства артезианской скважины.

Рис. 30. Схема устройства артезианской скважины:

1 – устье; 2 – ствол; 3 – водоприемная часть (фильтр); 4 – отстойник.

Водоприемная часть (фильтр) является наиболее ответственным элементом артезианской скважины. Фильтр должен предохранять водоносный слой от обрушения, обеспечивать свободный доступ чистой воды в скважину, быть устойчивым против коррозии.

Типы и конструкции применяемых фильтров в основном зависят от гранулометрического состава водоносных пород. В практике применяются фильтры: трубчатые, проволочные, сетчатые, каркасно-стержневые, гравийные.

Наиболее важным показателем артезианской скважины является ее дебит.

Дебит – количество воды, забираемой из скважины в единицу времени. На рис. 31 представлена схема определения дебита артезианской скважины.

Рис. 31. Схема определения дебита артезианской скважины

В скважине до откачки устанавливается уровень воды, называемый статическим (СУВ). В период откачки уровень в скважине понижается на величину s и устанавливается на определенной отметке, соответствующей количеству забираемой воды. Этот уровень называется динамическим горизонтом воды (ДУВ). В пределах водоносного пласта уровень подземных вод будет снижаться по мере приближения к скважине, образуя депрессионную воронку. Расстояние R от скважины до пониженного уровня воды называется радиусом влияния скважины.