Каптаж родника

Как устроить родниковый колодец коробчатого типа.

Родники или ключи представляют собой естественный выход подземных вод на поверхность.

Прозрачность, высокие санитарные качества, а также относительно простые способы получения родниковой воды привели к широкому использованию её для целей питьевого водоснабжения.

Типы и конструкции сооружений для сбора родниковой воды разнообразны, т.к. местные геологические, гидрогеологические и топографические условия, накладывают в каждом отдельном случае свои особенности при их устройстве.

При разной характеристике ключей разнятся и способы устройства ключевых колодцев.

Поэтому надо уточнить, чем отличаются указанные ключевые ручьи.

1.1. Признаки восходящих и нисходящих родников.

В зависимости от давления, которому подвержен водоносный слой, ключи подразделяют на «восходящие» и «нисходящие».

Первые типы родников образуются при проникновении в поверхностные слои грунта напорных вод в результате нарушения прочности перекрывающих их водонепроницаемых пород.

У восходящего ключа струя воды вытекает под небольшим напором (даже на ровной и низкой поверхности земли).

Вторые типы родников образуются в результате выклинивания на поверхность земли безнапорных водоносных пластов, покоящихся на водонепроницаемых породах.

У нисходящего ключа струя воды медленно может стекать только по склону (оврага или ложбины).

1.2. Устройство ключевого очистного колодца.

Самым экономичным и относительно простым способом в сооружении является ключевой колодец.

Если рядом с домом есть овраг, в котором по склону его протекает ручей имеющий признаки нисходящего ключа, то можно найти место истока и устроить коробчатый колодец.

При этом нужно учитывать, что колодец должен стоять на месте, не затапливаемом паводком или ливневыми дождями.

Коробчатый колодец сооружают из деревянного сруба, деревянного ящика и даже металлической бочки. Для поступления в колодец воды в нём делают несколько отверстий в шахматном порядке со стороны фильтрующей засыпки.

В ряде случаев перпендикулярно основному направлению движения родниковой воды для её перехвата и направления к приёмной камере устраиваются сооружения в виде перемычек — подпорных стен (рис.1 поз.4) и т.п.

Схема устройства ключевого очистного колодца коробчатого типа на выходе подземных вод в виде родника (у нисходящего ключа) на склоне холма показана на рис.1.

Схема устройства родникового колодца коробчатого типа на выходе подземных вод от нисходящего ключа на склоне холма.

1- водоупорный грунт; 2- водоносный пласт; 3- корпус колодца; 4- подпорная стенка колодца; 5- забутовка из гравия или щебня; 6- приёмная камера для воды; 7- фильтрующая перегородка; 8- забутовка грунта бетонным раствором М-100; 9- спускной кран для стока воды; 10- крышка колодца; 11- отмостка с лотком для стока излишков воды.

Вода поступает в приёмную камеру (рис.1 поз.6) через отверстия в её задней стенке (рис.1 поз.7), обсыпанной снаружи гравийным фильтром.

Отличие от обычного колодца заключается в том, что такой колодец должен иметь внутри на задней стенке фильтрующую перегородку (рис.1 поз.7).

Одна половина такого колодца, со стороны, поступающей в колодец воды, заполняется фильтрующим материалом (гравием, щебнем) для очистки воды (рис.1 поз.5).

В задней перегородке внизу делают несколько отверстий, через которые отфильтрованная вода (рис.1 поз.6) поступает во вторую половину колодца, наполняет его водой и через слив (рис.1 поз.9) стекает наружу.

Излишки воды отводят по отмостке к водостоку (рис.1 поз.11) и далее в ручей.

Дно такого колодца должно иметь твердое основание из металла, камня или дерева, а сверху колодец закрывают крышкой (рис.1 поз.10), чтобы атмосферные осадки или мусор не попали в колодец.

Чтобы животные не подходили к колодцу, вокруг него желательно сделать ограждение на расстоянии 2…3 м.

1.2.3. Требования, предъявляемые к водозаборам

При размещении водозахватных сооружений водозабора на местности необходимо учитывать существующие требования в отношении расположения этих сооружений от магистральных газо- и нефтепроводов, от автомобильных дорог общегосударственного и республиканского значения, и от линий электропередачи, а также расположение заповедных и заказных зон (табл. 1.1 табл. 1.3.

Таблица 1.2

Расстояние до водозаборных скважин от магистральных газо- и нефтепроводов

	Расстояние, м
Условный диаметр, мм	Магистральные
	газопроводы класса	нефтепроводы и нефтепродуктопроводы класса
	I	II	IV	III	II	I
300 и менее	30	30	30	—	—	—
Св. 300	—	50	—	—	—	—
³ 300 до 500		—	—	30	—	—
³ 300 ³ 600	50	—	—	—	—	—
³ 500 ³ 1000	—	—	—	—	30	—
³ 600 ³ 800	100	—	—	—	—	—
³ 800 ³ 1000	150	—	—	—	—	—
³ 1000 ³ 1200	175	—	—	—	—	—
³ 1000 ³ 1400	—	—	—	—	—	50
³ 1200 ³ 1400	200	—	—	—	—	—

Таблица 1.1

Расстояние до водозаборных скважин от автодорог

Участки дороги	Расстояние, м
Построенные в обход городов с перспективной численностью населения свыше 250 тыс. чел.	150
То же, численностью до 250 тыс. чел. и на подъездах к столицам автономных республик, краевым, областным и крупным промышленным центрам	100
На остальном протяжении дорог	50

Таблица 1.3

Расстояние от водозаборных скважин до линий электропередачи

Напряжение в линиях электропередачи, кВ	Расстояние, м	Напряжение в линиях электропередачи, кВ	Расстояние, м
До 1	2	150-220	25
1-20	10	330-500	30
35	15	750-800	Вам также может быть полезна лекция «9 Схемы межкаскадной связи». 40
110	20

Каптажная камера

Каптажные камеры сооружают из сборного железобетона в открытых котлованах, а на восходящих источниках при глубоком залегании водоносного пласта — опускным способом.

Каптажные камеры применяют при необходимости исполь ова-ния для целей водоснабжения ключевой воды.

Конструкция каптажных камер зависит от типа ключа. Напорные восходящие ключи встречаются в равнинной местности. В них вода поднимается снизу вверх. Для таких ключей применяют круглые колодцы, на дне которых устраивают гравийно-песчаный фильтр. Безнапорные нисходящие ключи характерны для пересеченной гористой местности. Камеры для этих ключей выполняют в виде горизонтального водосбора, перехватывающего движущуюся сверху вниз воду. При напорных и безнапорных ключах могут предусматриваться несколько каптажных камер, вода из которых поступает в сборный резервуар, откуда забирается насосами I подъема.

Для более полного отбора воды из пласта уровень ее в каптажной камере не должен быть выше подошвы пласта.

Каптаж ключей производится путем устройства в месте выхода ключа на поверхность каптажной камеры, предохраняющей воду от загрязнения и собирающей нек-рый запас ключевой воды. Вход в камеру в восходящих ключах осуществляется через дно камеры или колодца, к-рым является ничем не прикрытая горная порода. В нисходящих ключах для входа ключевой воды оставляют в задней или боковой стенке камеры отверстия; к стенке примыкает галлерея для сбора воды или непосредственно водоносная порода. Из каптажной камеры выводят выпускную трубу, забирающую воду для целей потребления, и сливную трубу для отвода излишней воды. Восходящие ключи перед каптажем расчищают от наносов и дресвы до основной породы, по к-рой пробивается главная жила ключа; над ним ставят каптажный колодец без дна; в скале жила остается открытой, а в мелком песке дно покрывают слоем камня.

Использование ключевой воды для целей водоснабжения ( каптаж ключей) осуществляется с помощью каптажных камер. Для захвата вод восходящих ключей устраивают каптажные камеры по типу шахтных колодцев, располагая их над местами выходов воды, а для захвата вод нисходящих ключей выполняют каптажные камеры с приемом воды через боковые стенки. Для увеличения водоприемной поверхности каптаж осуществляют в виде горизонтальных водозаборов.

Шахтный колодец.| Водозаборы берегового типа.

Для приема подземных вод применяют: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы и каптажные камеры. При отсутствии напора в пласте или при глубоком залегании динамического уровня воды скважины оборудуют насосами. Сооружают их опускным способом. В нижней части колодца устраивают водоприемные отверстия, заполненные гравием для фильтрации воды. Воду из колодца отводят сифонным способом или с помощью насоса. Горизонтальные водозаборы используют при залегании грунтовых вод на глубине до 8 м при малой мощности водоносного горизонта. Для этого вскрывают водоносный пласт и прокладывают в нем сборный коллектор из железобетонных или керамических труб круглого или овоидального сечения.

Насосная станция над скважиной ( наземная.

Как правило, горизонтальные центробежные насосы применяют на водозаборах, когда насосные станции расположены непосредственно у каптажной камеры или сборного резервуара на горизонтальных водозаборах.

Каптаж по возможности должен перехватить полностью источник с его дериватами и направить поток источника в приемную часть, которая часто конструктивно оформляется в виде каптажной камеры.

Для осуществления фильтрации воды трубы обсыпают смесью крупнозернистого песка с гравием. Каптажные камеры устраивают по типу шахтных колодцев, располагая их над местами.

Водоприемник для каптажа восходящих ключей.

Для осветления воды камеру каптажного сооружения разделяют переливной стенкой на два отделения: одно из них служит для отстаивания воды, второе — — для забора. Каптажная камера должна быть оборудована переливной, спускной и вентиляционной трубами. На конце переливной трубы устанавливают обратный клапан — захлопку.

Вода из каптажей подается потребителю самотеком или с помощью насосов. Насосы устанавливают в каптажных камерах ( на каптажах малой производительности) или в отдельном здании у каптажа либо у общей водосборной емкости, в которую стекает вода из ряда каптажей.

6.1.6. Учет фильтрационного несовершенства водозаборных скважин и колодцев

6.3. РАСЧЕТЫ ЛУЧЕВЫХ ВОДОЗАБОРОВ

6.3.1. Расчеты производительности лучевых водозаборов

6.3.2. Фильтрационные расчеты лучевых водозаборов

6.4. РАСЧЕТЫ КАПТАЖЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение

Водоприемное устройство (водоприемник) является одним из основных и наиболее ответственных элементов водозаборного сооружения.

Выбор места расположения, типа и конструктивной схемы водоприемника в каждом конкретном случае должен определяться в первую очередь местными условиями источника. Для решения этих вопросов в лекции приведены классификация, категории надежности забора воды и требования, предъявляемые к водозаборным сооружениям. Даны рекомендации по выбору места расположения, типов, конструктивных схем водозаборных сооружений из подземных источников.

В лекции отражен современный научно-технический уровень использования подземных вод для целей водоснабжения.