Конструирование горизонтальных водозаборов

Горизонтальные водозаборные сооружения рационально устраивать в тех случаях, когда необходимо забирать воду из маломощных по высоте, но широких подземных водоносных горизонтов, залегающих на глубинах 5-7 м от поверхности земли. По конструкции они делятся на траншейные, трубчатые и галерейные.

Горизонтальные водозаборы представляют собой водосборную траншею или водосборную галерею, оборудованную для приема воды из водоносного пласта и отвода воды в место расположения водозаборных устройств. Водозаборное сооружение горизонтального типа состоит из водоприемной и водоотводящей (водопроводящей) частей, смотровых и вентиляционных колодцев, расположенных на линии водозабора и водосборного резервуара.

Водоприемная часть служит для приема воды из водоносного пласта, для чего поверхность ее снабжается отверстиями и песчано-гравийным фильтром (в случае забора воды из песчаных пород). Этой части придают некоторый уклон, благодаря которому вода самотеком стекает в направлении развития водозабора (в пределах водоприемной части воды заполняет лишь часть его сечения).

Водоотводящую часть делают глухой, она также имеет уклон, но может работать полным сечением. В некоторых водозаборах водоотводящая часть отсутствует, тогда вода непосредственно из водоприемной части поступает в водосборный резервуар.

Для осмотра вентиляции и ремонта в процессе эксплуатации водозабор в пределах водоприемной и водоотводящей частей снабжают смотровыми колодцами. Из водосборного резервуара вода самотеком или при помощи насосов поступает в водопроводные сооружения.

В конструктивном отношении горизонтальные водозаборы подразделяются на траншейные (каменно – щебенчатые и трубчатые), галерейные (водосборные галереи и штольни) и кяризы.

Каменно – щебенчатые водозаборы (рис.16, а) – наименее совершенные сооружения. Их применяют лишь при захвате подземных вод на глубине 2-3м от поверхности земли и преимущественно для временного водоснабжения. В нижней части траншеи укладывают фильтрующий материал, размер которого увеличивается к середине траншеи, например щебенку (в центре), гравий и песок (по внешнему контору).

Трубчатые водозаборы (рис.16, б) – более капитальный тип водозаборного сооружения; их можно применять при глубине залегания подземных вод до 4-5м. Внизу траншеи для более свободного стока укладывают дренажные трубы.

Рис. 16. Траншейные водозаборы:

а) каменно – щебенчатого типа; б) трубчатого типа:

1 – обратная засыпка траншеи местным грунтом; 2 – глина; 3 – крупно – зернистые пески; 4 – гравий; 5- рваный камень; 6 – дренажная труба.

В сельскохозяйственном водоснабжении наиболее рациональными и экономичными являются трубчатые водосборы с одно- и двухсторонним притоком воды. Такие водосборы из дырчатых керамических, асбестоцементных, бетонных или железобетонных труб диаметром 150-200 мм, фильтрующая поверхность которых обсыпана несколькими слоями гравия и песка. На расстоянии 50 м друг от друга устраивают смотровые колодцы. Все фильтрующие трубы соединены с общим водоприемным колодцем. Траншеи для сборных фильтрующих труб и фильтрующей обсыпки обычно разрабатывают драглайном. Размещают горизонтальные водосборы перпендикулярно движению грунтового потока.

Рис. 17 Конструкции горизонтальных водозаборов трубчатого типа

а) расположенные вдоль по потоку.

б) расположенные нормально к потоку:

1 – сборный колодец; 2 – смотровые колодцы; 3 – щебень, втрамбованный в грунт; 4 – одерновка; 5 – фильтрующая обсыпка; 6 – водоупорный пласт.

Водосборные галереи применяют при глубинах залегания грунтовых вод 6-8 м. Сооружают их открытым способом с круглым, прямоугольным или овалоидальным поперечным сечением. Галереи оборудуют сборными железобетонными элементами и дополнительным гравийно-песчанным фильтром (когда водоносные породы состоят из песков или мелкого гравия).

При сооружении горизонтальных водозаборов необходимо предусматривать защиту от проникновения в водоприемные трубы или галереи загрязненных поверхностных вод и частиц грунта. Обычно стараются размещать основание водоприемной части на водоупоре, подстилающем эксплуатируемый водоносный пласт.

Смотровые колодцы располагают через 50-75м в водозаборах трубчатого типа и через 100-150м – в водозаборах галерейного типа. Кроме того, смотровые колодцы должны быть устроены на участке водозабора при изменении его направления в плане, перегибах профиля и в местах устройства перепадов, а также в начале водозабора (в верхней его части).

Водосборные резервуары при небольшом заглублении их в землю (до 5-6м) устраивают квадратной или прямоугольной формы, а при большом заглублении – круглой. Необходимые размеры их определяются дебитом и требуемой величиной водозабора.

Дата добавления: 2015-12-07