Некоторые особенности фильтрации к береговым водозаборам

Большая часть водозаборов подземных вод сосредоточена вблизи рек, каналов и водоемов. Они располагаются обычно в пре­делах поймы или надпойменных террас, в небольшом удалении от водотоков или водоемов, и носят поэтому название береговых. В таких условиях поверхностные воды играют существенную роль в восполнении запасов подземных вод эксплуатируемых водонос­ных горизонтов и обеспечивают стабильность и высокую произво­дительность береговых водозаборов. В некоторых случаях водо­заборными сооружениями перехватывается также часть естествен­ного потока, в ненарушенных условиях (до начала работы водозабора) дренируемого рекой. Движение подземных вод к бере­говым водозаборам быстро приобретает стационарный характер.

Таким образом, взаимосвязь подземных и поверхностных вод является одним из существенных факторов, которые должны учи­тываться как при оценке производительности береговых водозабо­ров, так и при расчетах зон их санитарной охраны.

В зависимости от степени и характера взаимосвязи подземных вод с речными принято различать два вида поверхностных пото­ков:

1) имеющие полную гидравлическую связь с эксплуатируемым водоносным горизонтом (гидравлически совершенные реке);

2) имеющие затрудненную гидравлическую связь с подземны­ми водами (гидравлически несовершенные реки).

Гидравлически совершенные реки характеризуются тем, что на их урезе уровень подземных вод совпадает с уровнем воды в реке, т. е. инфильтрация речных вод в водоносный пласт происходит практически без потерь напора. Это имеет место при достаточно глубоком врезе русла реки в водоносный пласт (на 0,6 — 0,8 его мощности) и отсутствии кольматированного слоя на дне реки. К этому виду можно отнести также достаточно широкие реки (ширина которых значительно больше мощности водоносного го­ризонта), слабозакольматированные и незаиленные.

Затрудненная гидравлическая связь водоносного горизонта с рекой может быть обусловлена наличием в ее русле разделяюще­го слоя с низкими фильтрационными свойствами (пойменные от­ложения, заиление русла и т. п.) или неполной врезкой русла в во­доносный пласт (менее чем на 0,6 его мощности).

Другой важный фактор, который необходимо учитывать при проектировании ЗСО водозаборов, — направление движения под­земных вод в зоне действия берегового водозабора.

В областях с гумидным климатом, т. е. на большей части тер­ритории СССР, речные долины являются дренами подземных вод и движение последних постоянно, за исключением сравнительно коротких паводковых периодов, происходит из берегов в реки.

В областях с аридным климатом (Средняя Азия, Казахстан), где испарение преобладает над осадками, наблюдается обратное соотношение, когда реки теряют сток в результате постоянной фильтрации в подрусловые и береговые водоносные отложения. В этом случае свободная или пьезометрическая поверхность под­земных вод понижается от реки в глубь берега и естественный поток направлен от реки.

Для районов с сухим жарким климатом характерны также речные долины с непостоянным речным стоком. В таких условиях подземные воды, заключенные в аллювиальных отложениях, по­лучают только периодическое восполнение в многоводные перио­ды года, когда появляется сток в реках; в остальное время года воды рек расходуются на испарение и стекают вдоль по долине. Таким образом, естественный поток подземных вод здесь, как и в горных долинах, направлен параллельно руслу реки.

Рассмотрим основные схемы движения подземных вод к бе­реговым водозаборам с учетом перечисленных основных особенно­стей фильтрационного потока в речных долинах.

Дата добавления: 2015-07-18