Водоснабжение и канализация

Монтаж систем водоснабжения и канализации

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Лучевые водозабора (разновидность горизонтальных водозаборов) имеют радиально расположенные водоприемные лучи-фильтры (горизонтальные скважины), подающие воду в центральный водозаборный колодец (шахту), откуда вода насосами подается потребителю

Лучевые водозаборы значительно расширяют возможности использования подземных вод в маломощных или неводообильных водоносных горизонтах, ранее считавшихся неэкономичными для использования.

Если в вертикальных буровых скважинах водозахватная способность ограничивается мощностью водоносного горизонта, уменьшенной на величину допустимого понижения, то водозахватная способность горизонтальных лучей не зависит от мощности водоносного горизонта и колебаний уровня в нем. Поэтому применение лучевых водозаборов особенно эффективно в маломощных водоносных горизонтах и на удалении от контуров питания.

Лучевые водозаборы целесообразно применять:

в водоносных пластах мощностью до 20 м, кровля которых расположена на глубине не более 15—20 м,    от дневной поверхности;

для захвата подземных вод аллювиальных отложений в берегах и под руслом рек;

в неоднородных по высоте водоносных пластах, когда необходимо полнее использовать наиболее водообильные слои.

Лучевой водозабор по сравнению с группой вертикальных скважин той же производительности имеет следующие    преимущества:

1. Занимает значительно    меньшую территорию для собственно водозабора и санитарной зоны, снижаются затраты на линейные сооружения и коммуникации.

2.         Захват и подъем подземных вод находится в одном месте, что упрощает и удешевляет эксплуатацию.

3.         На водозаборе устанавливают два—четыре насоса большей мощности и с более высоким КПД вместо нескольких насосов небольшой производительности на скважинах, что уменьшает затраты электроэнергии.

4.         Возможность эксплуатации наиболее благоприятных водоносных горизонтов (наименее загрязненных, с более мягкой водой, 'с наименьшим содержанием железа и т. д.). Лучи закладывают обычно в самый проницаемый горизонт, который сам является дреной по отношению ко всему комплексу и увеличивает тем самым дебнт водозабора. Применяемый в процессе бурения метод отбора мелких фракций грунта в значительной мере увеличивает производительность водозабора.

5.         Меньшие скорости фильтрации, благодаря чему уменьшается возможность выноса песка, снижаются потери напора, замедляется отложение солей.

6.         Лучевые водозаборы имеют экономические преимущества по капиталовложениям, обслуживанию, эксплуатации.

Основным недостатком лучевых водозаборов является значительная трудоемкость их строительства, а также    концентрация нх мощности, что может привести к временным перерывам или снижению водоснабжения при отсутствии резервного источника.

По месту расположения относительно источников питания лучевые водозаборы разделяются на типы: подрусловый — под дном реки (с шахтой на берегу или в русле); береговой (вблизи или на берегу реки); комбинированный (лучи и под руслом и в береговой зоне); водораздельный (при расположении водозабора на значительном удалении от источников питания).

По гидрогеологическим и инженерным условиям могут применяться следующие схемы лучевых водозаборов:

лучевой водозабор обычного типа с одним ярусом лучей; малый лучевой водозабор с центральной водосборной скважиной, осуществляемой бурением;

многоярусный лучевой водозабор с расположением лучей на разных уровнях; комбинированные водозаборы с одной или несколькими вертикальными скважинами, каптирующими лежащий ниже напорный горизонт подземных вод.

Лучевой водозабор — сложное в строительстве гидротехническое сооружение, требующее освоения технологии специальных работ по сооружению шахты и горизонтальному бурению скважин в водонасыщенных рыхлых грунтах.

Известны два основных метода проходки горизонтальных скважин — Л. Раннея и Г. Фельмана. Первый метод применяется преимущественно в разнозернистых песчано-галечниковых грунтах крупностью 0,5<£>бо50 мм и заключается в непосредственном вдавливании в водоносный пласт фильтровых труб, в голове которых имеется буровая головка, отбирающая мелкие частицы грунта. Для выноса этих частиц применяется шламовая труба (рис. 56.2). Оставшиеся крупные частицы грунта откладываются на фильтровой трубе, образуя естественный обратный фильтр.

По методу Г. Фельмана в водоносный слой из мелкозернистых песчаных, супесчаных и суглинистых грунтов вдавливается неперфо-рированная (обсадная) труба с буровой головкой. Шлам удаляется по обсадной трубе. По окончании вдавливания в обсадную трубу вставляется фильтровая, а обсадная извлекается.

Бурение ведется из сравнительно глубокой шахты в стесненных условиях при постоянном притоке в нее воды и мелких частиц грунта из шламовой трубы и уплотнений, что осложняет стыкование н сварку шламовых, фильтровых или обсадных труб. Большие усилия вдавливания (до 6000 кН), отклонения лучей, меняющиеся и часто непредвиденные гидрогеологические условия ограниченного по мощности водовмещающего пласта приводят к быстрому износу оборудования, к авариям и остановкам работ. Постоянный приток воды с температурой 4—8 °С создает высокую влажность н некомфортные условия труда в шахте.

Поэтому вопросы технологии сооружения шахты н проходки скважин оцределяют успех строительства лучевых водозаборов я должны тщательно прорабатываться проектными и строительными органнзциями.

 ВОДОЗАБОР ЛУЧЕВОЙ. Лучевые водозаборы применяют в водоносных пластах

 ВОДОЗАБОР ПОДЗЕМНЫХ ВОД, каптажные устройства для приема воды из ...

 ЗАЩИТА ВОДОЗАБОРОВ ОТ ШУГИ. Шуга. Снежура. При шугоходе на реке ...

 Водозаборы инфильтрационные, горизонтальные, шахтные и трубчатые ...

 Города под землей

 ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Инженерное оборудование зданий и сооружений

 ВОДОЗАБОР ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД, типы и конструкции водозаборов ...