SU1260462A1 - Инфильтрационный водозабор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области водоснабжени  и касаетс  конструктивного выполнени  инфильтрационного водозабора. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы водозабора при его использовании у естественных водоемов. Ин- фильтрационный водозабор включает водосборную галерею 1 с перфорированными стенками и перекрытием, сообщенные с галереей герметизированные водосборные колодцы 2, насосы 4 дл  откачки воды, расположенные в водосборных колодцах,и вакуум- насосы 5 дл  откачки воздуха из грунта. Каждый водосборный колодец и расположенный в нем насос дл  откачки воды заглублены ниже водоупора, а высота водосборной галереи превышает эксплуатационный уровень грунтовых вод. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. (Л с: ND а о « о: N5 У,(/////////7.

Description

Изобретение относитс  к водоснабжению , конкретнее к водозаборам подземных вод, расположенным у водоемов и получающим из них основное питание.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы водозабора при его использовании у естественных водоемов.

На чертеже представлен инфильтрацион- ный водозабор.

Водозабор включает водосборную галерею 1 с перфорированными стенками и перекрытием , водосборные колодцы 2 с гер- метизируюш.им перекрытием 3, в котором размещены погружной насос 4 дл  откачки воды и вакуум-насос 5 дл  откачки воздуха. Галере  1 проложена вдоль берега реки 6, в русле которой находитс  заиленный слой 7, и собирает воду из водонасосного грунта 8, перекрытого с поверхности слоем слабопроницаемых отложений (суглинков, супесей) 9 и подстилаемого снизу водоупо- ром 10. На чертеже также обозначены уровень 11 воды в водосборном колодце 2, при котором вводитс  в действие погружной насос 4, и уровень 12, при котором выключаетс  насос, положение 13 уровн  грунтовых вод при хорощей проницаемости подрусло- вого сло  7, поверхность капил рной каймы 14 и положени  15 уровн  грунтовых вод при плохой его проницаемости.

Высота галереи 1 должна быть достаточной дл  того, чтобы в услови х максимального притока к ней воды, она отводила воду лищь нижней частью своего сечени , а уровень грунтовых вод около стенок был ниже перекрыти  галереи 1 и оставл л свободной от затоплени  ее верхнюю часть. Она определ етс  по формуле:

+ h.

0,5В,

где h - глубина воды в галерее 1 при .максимальном притоке грунтовых вод; ЬБЫС - высота высачивани , обусловленна  гидродинамическими факторами; hiin - запас в высоте галереи 1, равный

(1--1,5) Квыс; В-П1ирина галереи 1. Глубина водосборного колодца 2, равна  рассто нию от его дна до подощвы галереи 1, определ етс  формулой:

Z Zi-f Za-f Z, -ь h.+ h;

h,.

(2)

Z,-запас в глубине (не менее 1 м), равный рассто нию от низа корпуса погружного насоса 4 до дна колодца 2;

Za - длина корпуса погружного насоса 4;

Z.-минимальное погружение насоса 4 под уровень воды, обусловленное требовани .ми завода-изготовител  (определ етс  но паспорту насоса );

HI - толщина дополнительного сло  воды , нейтрализующего вредное вли ние на работу вакуу.м-насоса 5 вакуума , который создаетс  в воздущ- но.м пространстве колодца 2;

Ьз - проектна  амплитуда колебани  уровн  воды в колодце 2, определ ема  исход  из допускаемой частоты включени  погружного насоса 4 в работу;

hj -запас в глубине колодца 2, назначаемый в цел х получени  полной гарантии в неподтоплении галереи 1 со стороны колодца 2.

Вход ща  в формулу (2) величина hi определ етс  по следующей формуле:

hi Пьак Пвак.доп. 3 (лэ)

где hi,3j - максимальна  величина вакуу.ма в воздушном пространстве колодца 2;

.-допустимый ДЛЯ использованного насоса 5 вакуум на уровне его прк- е.мной решетки.

В отдельных случа х при определении hi по формуле (3) можно получить соотнощение . Во избежание нарушени  заводских требований к затоплению насоса следует при этом принимать hi 0.

Водозабор работает следующим обра зом.

В течение некоторого периода (продолжительность которого определ етс  местными услови ми) водозабор эксплуатируетс  при работе лишь одного погружного насоса 4 дл  откачки воды. Откачка приводит к образованию около галереи 1 депрессион- ной воронки. Зеркало грунтовых вод снижаетс  при этом в положении 13, поверхность капилл рной каймы - в положении 14. Благодар  большой высоте галереи 1 ее перекрытие и верхние участки стенок выход т при этом из-под воды.

При недостаточном притоке к галерее 1 дл  повышени  ее производительности в действие вводитс  вакуум-насос 5. Соз- даваелюе им в водосборном колодце 2 раз- реженЛ распростран етс  на галерею 1 и. благодар  наличию верхней незатопленрюк

водой ее части на грунт депрессионной воронки . Высота капилл рной каймы возрастает при этом на величину вакуума в порах грунта депрессионной воронки. Зеркало грунтовых вод снижаетс  из положен -; 13 в положение 15.

Вода из водоема 6 поступает в водоносную толщу 8 через заиленный слой 7. ,На любой линии тока, например а-а, действующий напор, которым определ етс  скорость фильтрации через заиленный слой 7, после образовани  вакуума в порах грунта депрессионной воронки и снижени  зеркала грунтовых вод в положение 15 станет больше. Этим определ етс  повышенна 

способность водозабора к отбору из русла реки инфильтрационных вод.

Другой положительной особенностью водозабора  вл етс  возможность регулировани  его производительности путем изменени  интенсивности откачки воздуха из водосборного колодца и соответственного изменени  величины вакуума в порах грунта депрессионной воронки.

Применение водозабора целесообразно при малой мощности водоносной толщи, исключаю1дей возможность использовани  содержащихс  в ней запасов подземных вод дл  покрыти  сезонных дефицитов в воде, привлекаемой к водозабору из водоема путем инфильтраЦии.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  определ етс  повышением надежности работы водозабора не снижа  производительности, в случае затоплени  грунтовой водой всего сечени  галереи и снижени  уровн  воды в колодце до отметок , не обеспечивающих нормальную работу насоса, откачивающего воду.

Claims (2)

1.Инфильтрационный водозабор, включающий водосборную галерею с перфорированными стенками и перекрытием, сообщенные с галереей герметизированные водосборные колодцы, насосы дл  откачки воды, расположенные в водосборных колодцах, и дл  откачки воздуха из грунта, расположенного на водоупоре, отличаюш,ийс  тем, что, с целью повыщени  надежности в работе водозабора при его использовании у естественных водоемов, каждый водосборный колодец и расположенный в нем насос дл  откачки воды заглублены ниже водоупо- ра.

2.Водозабор по п. 1, отличающийс  тем, что высота водосборной галереи превышает

эксплуатационный уровень грунтовых вод.