SU1318664A1 - Инфильтрационный водозабор - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  водоснабжени  и может быть применено дл  интенсификации восполнени  подземных вод водоносных горизонтов речных долин в зимний период. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности водозабора в зимний период путем предотвращени  промерзани  фильтрующих грунтов в береговой зоне. Инфильтра- ционный водозабор включает водозаборное сооружение 1 и источник пополнени  запасов подземных вод 2, покрытый в зимнее врем  лед ным покровом 3. Теплообменник 4, установленный в пределах границы промерзани  грунтов 9, соединен посредством воздухопровода 7 с устройством дл  откачки воздуха из грунта 5, установленным в зоне аэрации 6. При подаче воздуха в теплообменник 4 из зоны аэрации 6 уровень подземных вод 12, соответствующий границе промерзани  9, повышаетс  до уровн  10, соответствующего границе промерзани  11 за счет оттаивани  грунтов в береговой зоне водоема. 2 ил. § (Л // 12 Ч III Я) ТГ, I 1/71 I 1,1 III I г Фиг. 2

Description

1

Изобретение относитс  к водоснабжению и может примен тьс  дл  интенсификации восполнени  подземных вод водоносных горизонтов речных долин в зимний период.

Цель изобретени  - повьшзение надежности работы водозабора в зимний период путем предотвращени  промерзани  фильтрующих грунтов в берегово зоне.

На фиг.1 изображена схема горизонтального инфильтрационного водозабора , nnaHj на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (участок размещени  инфильтрационного водозабора).

Инфильтрационный водозабор содержит водозабррное сооружение 1 и источник 2 пополнени  запасов подземны вод в виде водоема с лед ным покровом 3, образующимс  в зимнее врем , теплообменник 4, устройство 5 дл  откачки воздуха из грунта, установленное в зоне 6 аэрации и соединенное с теплообменником 4 воздухопроводом 7. К теплообменнику 4 подсоединен также выт жной вентил тор 8. Границе 9 промерзани  при неработающем теплообменнике соответствует динамический уровень 10 подземных вод, границе 11 промерзани  при работающем теплообменнике - динамический уровень 12. Водозаборное сооружение 1 содержит водосборные колодцы 13 и смотровые колодцы 14, соединенные горизонтальной , галереей.

Устройство работает следующим образом .

I

В зоне 6 аэрации устанавливают устройство 5 дл  откачки воздуха, на- пример перфорированную трубу, и с помощью воздухопровода 7 соедин ют с концевым участком теплообменника 4, установленного вьппе границы 9 сезонного , промерзани , наблюдаемой до установки теплообменника. Теплообменни 4 выполн ют, например, в виде трубы из теплопроводного материала. Другой Конец теплообменника 4 с помощью воздухопровода 7 соедин ют с выт жным вентил тором 8. До момента промерзани  грунтов в береговой зоне и понижени  температуры воды в водоеме до (Oo. + начинают откачку теплого

воздуха с температурой (+5...+8) С из зоны 6 аэрации вентил тором 8. При этом в береговой зоне вокруг теплообменника 4 создают температурный режим , преп тствующий глубокому сезон

ному промерзан1да грунтов, и граница промерзани  устанавливаетс  выше теплообменника 4, что способствует умень- щению фильтрационного сопротивлени  в береговой зоне, увеличению притока воды из водоема к водозаборному сооружению 1 и повышению динамического уровн  10 подземных вод по отношению к уровню 12, соответствующему вли нию границы 9 промерзани , наблюдаемой до установки теплообменника. Откачку воздуха вентил тором 8 из зоны 6 аэрации производ т на прот жении всего зимнего периода до момента повьщ1ени  температуры воды в водоеме до +4 С.

Конструктивные параметры теплообменника 4 и интенсивность откачки воздуха из устройства 5 вентил тором 8 определ ютс  теплотехническим расчетом .

Расчет производ т на основе фор

где у - ордината Ореола оттаивани } h - заглубление теплообменника{ г - радиус теплообменника ,

t - температура грунтов в зоне о

промерзани ; t - температура теплоносител 

воздуха);

, коэффициенты теплопроводности грунта в талом и мерзлом состо нии (дл  водонасыщенного гравийно-песчаного грунта 1,66 2,52ккал/ /(м.ч С).

Диаметр теплообменника при средней температуре теплоносител  (воздуха ) и радиус зоны оттаивани  определ ют подбором по формуле.

Применение изобретени  особенно эффективно в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов при относительно небольЩой мощности водоносного горизонта. При этом уменьшаетс  фильтрационное сопротивление в береговой зоне, и соответственно увеличиваетс  интенсивность инфильтрации воды из русла водоема в эксплуатиру- водоносный горизонт в зимний период , что позвол ет увеличить производительность водозабора без изменени  его конструктивных размеров, например длины горизонтальной дрены.

31

Claims (1)

1. Формула изобрете н и   Инфильтрационный водозабор, включающий береговые водозаборные сооружени , источник пополнени  запасов подземных вод в виде водоема и устройства дл  откачки воздуха из грунта , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы водозабора в зимний период пу

   27,$

   Редактор Л.Лангазо

   Составитель Г.Ершов

   ТехреД Н.Глущенко Корректор А.Обручар

   Заказ 2484/25Тираж 669 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   186644

   тем предотврал е.ни  промерзани  фильтрующих грунтоп в береговой зоне, водозабор снабжен теплообменником, установленным в зоне сезонного промер- 5 зани  грунтов ниже уровн  подземных вод, а устройства дл  откачки воздуха расположены в зоне аэрации водоносного горизонта и соединены с теплообменником.

   Сг

   0

   7 7

   /

   1

   tX X

   Фиг.1