Водозаборы инфильтрационного типа
Информация - Геодезия и Геология
Другие материалы по предмету Геодезия и Геология
Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ
Кафедра Водного хозяйства и технологии воды
Реферат
на тему:
Водозаборы инфильтрационного типа
Воды, насыщающие поры между зернами грунта в результате их инфильтрации из поверхностных водоемов, занимают некоторое промежуточное место между поверхностными и подземными водами. По происхождению они в основном речные, а после инфильтрации в грунт смешиваются с грунтовыми водами, приобретая некоторые их свойства.
Если русло реки сложено водопроницаемыми породами, речная вода насыщает их, образуя своеобразный грунтовой поток, медленно движущийся в том же, что и река, направлении. Этот грунтовой поток называют обычно подрусловым потоком или подрусловыми водами. Границы его (нижняя и боковые) определяются в основном характером залегания 13-28водонепроницаемых пород. Подрусловые воды движутся в галечнико-вых и песчано-гравелистых породах и частично питаются грунтовыми водами из водоносных пластов береговых склонов, примыкающих к пойме реки.
Для отбора воды из подруслового потока используются водозаборные сооружения инфильтрационного типа. Эти сооружения по характеру своей работы весьма близки к рассмотренным выше сооружениям для приема подземных вод, а по конструктивному оформлению часто полностью аналогичны последним. Для забора подрусловых вод могут применяться трубчатые и шахтные колодцы, горизонтальные водосборы (дрены, галереи), а также особый тип сооружения - лучевые водосборы (см. далее). Водосборы инфильтрационного типа могут быть расположены вдоль русла реки, а горизонтальные водосборы, кроме того, и под руслом реки.
На рис.1 показана схема работы водосбора, расположенного вдоль русла реки. В данном случае в качестве водозаборного сооружения использован ряд трубчатых колодцев А.
Отбор воды из насыщенного водой грунта приводит к усиленному поступлению воды из реки в грунт. Таким образом, фактически колодец не только забирает воду, насыщающую грунт, но подсасывает речную воду, которая предварительно фильтруется через грунт. Этот характер работы отразился и на самом названии водосборов - инфильтрационные.
Поступающий из реки в грунт инфильтрат может вызвать интенсификацию процесса заиления (кольматации) поверхности ложа реки взвесью, содержащейся в речной воде. Поэтому скорости фильтрации воды из реки в грунт не должны быть значительными.
Так как уровень подрусловых вод связан с уровнем воды в реке, условия работы водозаборных сооружений будут меняться при сезонных колебаниях последнего. На рис.1 схематически показано расположение кривой депрессии при откачке воды из колодца в период наивысшего уровня воды в реке. Характер правой ветви кривой депрессии определяется условиями питания подруслового водоносного слоя грунтовыми водами.
Использование водосборов инфильтрационного типа для получения речной воды имеет весьма большие преимущества. Во-первых, получаемая вода почти полностью освобождается от взвеси, содержащейся в речной воде, и цветность ее понижается; во-вторых, фильтрация воды через грунт часто значительно повышает ее санитарные качества; в-третьих, исключаются затруднения, связанные с приемом воды из шугоносных рек. Кроме того, инфильтрационные водоприемники позволяют успешно забирать воду из рек с малой глубиной, а также из рек с неустойчивым руслом.
Следует отметить, что проектированию инфильтрационных водосборов, как и других типов сооружений для приема подземных вод, должны предшествовать тщательные гидрологические и гидрогеологические изыскания. В частности, необходимо оценить вероятность поступления в водозаборное сооружение грунтовых вод. В отдельных случаях высокая минерализация, содержание солей железа, наличие привкусов грунтовых вод делают нежелательным их захват (или ограничивает их количество в процентном отношении к речной воде).
Конструкции трубчатых колодцев, применяемых для инфильтрационных водоприемников, типы применяемых фильтров, сифонов, насосов те же, что и при приеме подземных вод.
Обычно трубчатые колодцы, располагаемые вдоль русла реки, соединяются сифонными линиями, подводящими воду к насосной станции.
На рис.2 показана схема водосбора инфильтрационного типа, осуществленного на реке в том месте, где она делает большую петлю. Благодаря этому скважины, расположенные вдоль русла, оказалось возможным объединить четырьмя сифонными линиями 1, 5, 6, 7, подающими воду к почти центрально расположенной насосной станции 8. Недостаточная устойчивость русла реки привела к необходимости укрепления берегов 4, устройства бун 3 и дамб 2. Насосная станция шахтного типа подает воду потребителям по напорным водоводам 9.
Горизонтальные водосборные сооружения находят применение в инфильтрационных водоприемниках как в виде водосборных галерей, так и в виде перфорированных труб, в частности железобетонных, с устройством вокруг них обратного фильтра.
К насосной станции инфильтрационного водосбора (рис. ), выполненной в виде двух стальных трубчатых колодцев 4 диаметром по 800 мм, вода поступает по сборным коллекторам 1, к которым присоединен ряд скважин (на рисунке не показаны). В колодцах располагаются погружные насосы, подающие воду по трубам 5 в напорный водовод 3. При высоких уровнях воды сборные коллекторы 1 работают как самотечные. При низком стоянии уровней ?/p>