Специфические водозаборы подземных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный Минерально-Сырьевой университет «Горный»

Кафедра гидрогеологии и инженерной геологии

Реферат

“Специфические водозаборы подземных вод ”

Выполнил: студент гр. РГИ-10

Проверил: доцент Котлов С.Н.

Санкт-Петербург 2014

Оглавление

Введение

Сооружения для забора подземных вод

Шахтные колодцы

Горизонтальные водозаборы

Лучевые водозаборы

Каптаж родников

Заключение

Список литературы

водозабор подземный глубина колодец

Введение

По характеристикам источника водозаборы разделяют на подземные и поверхностные. Подземные источники водоснабжения, как правило, отличаются более стабильными характеристиками качества воды и относительной защищенностью от загрязнения с поверхности. Поверхностные источники водоснабжения отличаются высокой производительностью, но требуют постоянного надзора за соблюдением санитарно-технического состояния территории поверхностного источника: озера, реки.

В своём реферате я расскажу о подземных водозаборах.

Сооружения для забора подземных вод

Тип сооружений для забора подземных вод зависит от глубины их залегания, мощности водоносного пласта, его водообильности, условий залегания (характера пород, наличия напора в пласте и т.д.).

Все применяемые в практике водоснабжения типы сооружений для приема подземных вод делятся на следующие группы: 1) водозаборные скважины; 2) копаные шахтные и забивные фильтровые колодцы; 3) горизонтальные водозаборы; 4) лучевые водозаборы; 5) каптаж родников.

Водозаборы подземных вод должны обеспечивать надежный прием необходимого количества подземных вод и подачу их под требуемым напором потребителям.

Состав сооружений и устройств водозабора подземных вод следует определять при проектировании в зависимости от местных условий. Водозабор, как правило, должен включать:

1) приемные устройства (скважины, шахтные колодцы, лучевые водозаборы, горизонтальные водосборы, каптажи источников);

2) насосные станции первого подъема;

3) трубопроводы.

В водоносных пластах, залегающих на глубинах более 10 м, следует устраивать скважины.

Водозаборы из скважин применяют и в тех случаях, когда подземные воды залегают на глубине менее 10 м от поверхности земли, а мощность водоносного пласта не менее 5-6 м. Но если водоносный пласт в этом случае представлен рыхлыми породами (песками, галечниками), то вместо скважины сооружают шахтный колодец (скважину большого диаметра).

По условиям производства строительных работ использование шахтных колодцев ограничивается глубиной залегания водоносного пласта до 30-40 м от поверхности земли.

Лучевые водозаборы следует применять для забора подземных вод в аллювиальных отложениях под руслами рек, а также при эксплуатации маломощных водоносных пластов, залегающих ниже 8 м от поверхности земли.

Каптажи следует использовать при концентрированном выходе подземных вод на поверхность (ключи, источники).

Тип водозаборных сооружений следует выбирать с учетом геологических, гидрогеологических и других природных особенностей района на основе технико-экономического расчета.

При размещении водозаборных сооружений подземных вод следует отдавать предпочтение участкам:

а) расположенным вблизи места потребления воды

б) обладающим наибольшей водообильностью и допускающим забор потребного количества и надлежащего качества воды;

в) обеспечивающим наиболее высокое положение динамического уровня в процессе эксплуатации;

г) обеспечивающим возможность расширения водозабора на перспективу.

Водозаборы следует располагать на устойчивых (не оползневых) и незатопляемых участках, а при отсутствии таких - предусматривать мероприятия по защите водозаборов (обвалование, подсыпку и др.). Участки для расположения водозаборов должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалась возможность загрязнения эксплуатируемых водоносных горизонтов бытовыми и промышленными сточными водами, газонасыщенными водами и водами с повышенной минерализацией, содержащими железо и марганец, из других водоносных горизонтов. Скважина должна быть защищена от попадания воды, служащей для охлаждения подшипников, компрессоров и сальников.

Шахтные колодцы

Шахтные колодцы следует применять, 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 м следует предусматривать 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 необходимо предусматривать обратный песчано-гравийный фильтр или фильтр из пористого бетона, а в стенках водоприемной части колодцев -- фильтры из пористого бетона или гравийные.

Обратный фильтр надлежит принимать из нескольких слоев песка и гравия толщиной по 0,1--0,15 м каждый, общей толщиной 0,4-- 0,6 м с укладкой в нижнюю часть фильтра мелких, а в верхнюю крупных фракций.

Механический состав отдельных слоев фильтра, и соотношения между средними диаметрами зерен смежных слоев фильтра следует принимать в соответствии с указаниями, приведенными в рекомендуемом прил. 2.

Верх шахтных колодцев должен быть выше поверхности земли не менее чем на 0,8 м. При этом вокруг колодца должна предусматриваться отмостка шириной 1--2 м с уклоном 0,1 от колодца; вокруг колодцев, подающих воду для хозяйственно-питьевых нужд, кроме того, следует предусматривать устройство замка из глины или жирного суглинка глубиной 1,5--2 м и шириной 0,5 м.

В колодцах необходимо предусматривать вентиляционную трубу, выведенную выше поверхности земли не менее чем на 2 м. Отверстие вентиляционной трубы должно защищаться колпаком с сеткой.

Горизонтальные водозаборы

Горизонтальные водозаборы следует предусматривать, как правило, на глубине до 8 м в безнапорных водоносных пластах, преимущественно вблизи поверхностных водотоков. Они могут проектироваться в виде каменно-щебеночной дрены, трубчатой дрены, водосборной галереи или водосборной штольни.

Водозаборы в виде каменно-щебеночной дрены рекомендуется предусматривать для систем временного водоснабжения. Трубчатые дрены надлежит проектировать на глубине до 5--8 м для водозаборов II--III категорий. Для водозаборов I и II категорий должны приниматься, как правило, водосборные галереи. Водозаборы в виде штольни следует принимать в соответствующих орографических условиях.

Для исключения выноса частиц породы из водоносного пласта при проектировании водоприемной части горизонтальных водозаборов должен предусматриваться обратный фильтр из двух-трех слоев.

Механический состав отдельных слоев обратного фильтра следует определять расчетом. Толщина отдельных слоев фильтра должна быть не менее 15 см.

Для водозабора в виде каменно-щебеночной дрены прием воды следует предусматривать через щебеночную призму размером 30х30 или 50х50 см, уложенную на дно траншеи, с устройством обратного фильтра.

Каменно-щебеночную дрену надлежит принимать с уклоном 0,01--0,05 в сторону водосборного колодца.

Водоприемную часть водозаборов из трубчатых дрен следует принимать из керамических, асбестоцементных, железобетонных и пластмассовых труб с круглыми или щелевыми отверстиями с боков и в верхней части трубы; нижняя часть трубы (не более ¹/₃ по высоте) должна быть без отверстий. Минимальный диаметр труб надлежит принимать 150 мм.

Примечание. Применение металлических перфорированных труб допускается при обосновании.

Определение диаметров трубопроводов горизонтальных водозаборов следует производить для периода низкого стояния уровня грунтовых вод, расчетное наполнение принимать 0,5 диаметра трубы.

Уклоны труб в сторону водосборного колодца должны быть не менее:

0,007 -- при диаметре 150 мм;

0,005 -- “ “ 200 “

0,004 -- “ “ 250 “

0,003 -- “ “ 300 “

0,002 -- “ “ 400 “

0,001 -- “ “ 500 “

Скорость течения воды в трубах должна приниматься не менее 0,7 м/с.

Лучевые водозаборы

Лучевые водозаборы надлежит предусматривать в водоносных пластах, кровля которых расположена от поверхности земли на глубине не более 15--20 м и мощность водоносного пласта не превышает 20 м.

Примечание. Лучевые водозаборы в галечниковых грунтах при крупности фракций D 70 мм, при наличии в водоносных породах включений валунов в количестве более 10 % ив илистых мелкозернистых породах применять не рекомендуется.

В неоднородных или мощных однородных водоносных пластах следует применять многоярусные лучевые водозаборы с лучами, расположенными на разных отметках.

Водосборный колодец при производительности водозабора до 150--200 л/с и в благоприятных гидрогеологических и гидрохимических условиях следует предусматривать односекционным; при производительности водозабора свыше 200 л/с водосборный колодец должен быть разделен на две секции.

Лучи длиной 60 м и более следует принимать телескопической конструкции с уменьшением диаметра труб.

При длине лучей меньше 30 м в однородных водоносных пластах угол между лучами должен быть не менее 30°.

Водоприемные лучи должны приниматься из стальных перфорированных или щелевых труб со скважностью не более 20 %; на водоприемных лучах в водосборных колодцах следует предусматривать установку задвижек.

Каптаж родников

Каптажные устройства (водосборные камеры или неглубокие опускные колодцы) следует применять для захвата подземных вод из родников.

Захват воды из восходящего родника следует осуществлять через дно каптажной камеры, из нисходящего -- через отверстия в стене камеры.

При каптаже родников из трещиноватых пород прием воды в каптажной камере допускается осуществлять без фильтров, а из рыхлых пород -- через обратные фильтры.

Каптажные камеры должны быть защищены от поверхностных загрязнений, промерзания и затопления поверхностными водами.

В каптажной камере следует предусматривать переливную трубу, рассчитанную на наибольший дебит родника, с установкой на конце клапана-захлопки, вентиляционную трубу согласно п. 5.32 и спускную трубу диаметром не менее 100 мм.

Для освобождения воды родника от взвеси каптажную камеру следует разделять переливной стенкой на два отделения: одно -- для отстаивания воды с последующей очисткой его от осадка, второе -- для забора воды насосом.

При наличии вблизи нисходящего родника нескольких выходов воды каптажную камеру следует предусматривать с открылками.

Заключение

Совершенствование водозабора подземных вод достигается устройством водоприемных систем с уширенными контурами обсыпок, сооружением подземных плотин, применением технологических приемов, обеспечивающих стабильную работу водозаборов длительное время.

Список литературы

1. Николадзе Н. Н. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1989.

2. Сомов М. А. Водопроводные системы и сооружения. М.: Стройиздат, 1988.

3. https://ru.wikipedia.org.

Размещено на Allbest.ru