slal.name


Забор подземных вод для систем водоснабжения

Home > Инженерные коммуникации > Забор подземных вод для систем водоснабжения

Забор подземных вод для систем водоснабжения

Забор подземных вод осуществляется путем устройства ключевых, шахтных или буровых (трубчатых) колодцев.

Достигнув водонепроницаемого слоя грунта, вода собирается там и в зависимости от накопившегося количества начинает искать выход, а найдя его, стекает в более низкие места, образуя так называемые ключи. Иногда вода скапливается между двумя водонепроницаемыми пластами, из которых один находится внизу, а второй вверху. В таких пластах вода сильно сжата и находится под некоторым давлением. Такая сжатая вода находит выход чаще всего в виде отдельных струек.

Если вода выходит на поверхность земли на ровном низком месте, но под некоторым напором, то это так называемые восходящие ключи, а если вода сливается в сторону оврага или обрыва и стекает дальше вниз, то это так называемые нисходящие ключи.

Когда же вода очень сильно сжата между двумя водонепроницаемыми слоями и при бурении в таком месте скважины вода с силой поднимается вверх и даже бьет фонтаном, такая струя воды называется артезианской.

Количество воды в артезианских колодцах всегда находится на одном уровне и не зависит от погодных условий. Такая вода практически имеется везде, но на разной глубине и не всегда может быть хорошего качества. Как правило температура артезианской воды не зависит от времени года и составляет примерно 7-12 °С. Из восходящих и низходящих ключей воду можно брать весьма просто. Артезианскую скважину, как правило, приходится бурить на достаточно большую глубину, для чего необходимо специальное буровое оборудование. Но вода может находиться и на небольшой глубине, в этом случае получить ее можно путем строительства шахтных колодцев.

Ключевые колодцы наиболее просты по конструкции и не требуют большого количества строительных материалов и трудовых затрат.

Камеры для сбора и накопления воды родников (ключей) (каптажные камеры) можно соорудить из простых материалов (камней, валунов, деревянных деталей и т. д.). В зависимости от типа ключей различают восходящие и нисходящие ключевые колодцы.

Восходящий ключевой колодец представлен на рис. 1. Рекомендуется следующий порядок строительства колодца. Намечается место для колодца, расчищается и углубляется выбранное место. В полученное углубление ставят заранее приготовленный деревянный сруб, бочку без дна, бетонное кольцо или прочный деревянный ящик. Стенки углубления можно выложить камнем или кирпичом.


Рис. 1 Пример конструкции ключевого колодца: 1 - плита перекрытия; 2 - гидроизоляция; 3 - ходовые скобы; 4 - кирпичная кладка; 5 - вентиляционный стояк; 6 - переливная труба; 7 - водозаборная труба; 8 - вентиль; 9 - фильтр; 10 - обратный гравийный фильтр; 11 - бетонное кольцо.

Зазоры между стенками сруба (бетонного кольца, ящика и т. д.) и грунтом заполняют жирной размешанной глиной, которую затем тщательно уплотняют. Вокруг сруба создается так называемый «глиняный замок», который препятствует всасыванию почвой воды из резервуара.

Дно колодца засыпают гравием или щебнем. Толщина слоя не более 20 см. Вместо гравия или щебня можно использовать крупный мытый речной песок.

При устройстве восходящего ключевого колодца необходимо предусмотреть следующее: край сруба (бетонного кольца, ящика, бочки), а проще резервуара, обязательно должен находиться ниже того уровня воды, которую может поднять ключ. Сам резервуар может иметь гораздо большую высоту возможного подъема в нем воды ключом, но тогда в резервуаре следует прорезать сливное отверстие такого размера, чтобы ключевая вода не поднималась выше этого отверстия и вытекала из него по переливной трубе.

Если не выполнить это условие, то со временем под влиянием массы воды и ее давления вода может найти выход в другом месте на поверхности земли, сливая туда свои излишки, или полностью уйдет из резервуара. В результате можно лишиться ключевой воды - самой вкусной, полезной и чистой.

Чтобы не загрязнять, хотя и проточную, воду посудой, в резервуаре устраивают лоток, по которому будет стекать выливаемая из резервуара вода, которую затем и набирают в любую тару.

Сверху резервуар накрывают плотной крышкой, препятствующей попаданию в колодец листьев, пыли, насекомых и т. д. Вокруг колодца устраивают отмостку, благодаря которой атмосферная вода стекает в сторону и не попадает в резервуар. Отмостка делается из толстого слоя жирной мятой глины, а сверху покрыта цементными плитами, кирпичом, камнем, бетоном или асфальтом. Желательно устроить вокруг колодца ограждение. Ограждение предохраняет колодец от приближения к нему животных.

Вытекающая из колодца вода должна отводиться как можно дальше от него. Для этого роют канавку такой глубины, чтобы вода не выливалась через ее края и не насыщала грунт. Дно и стенки канавки рекомендуется выложить утрамбованным слоем глины, которая препятствует проникновению сливаемой воды в грунт. Чтобы глина не размывалась водой, ее надо обложить камнем-плитняком.

Нисходящий ключевой колодец представлен на рис. 2. Резервуар может быть изготовлен из любых подручных материалов, но обязательно с деревянным, бетонным, кирпичным или каменным дном. Вода ключа по водоносному слою поступает в резервуар через боковую стенку. Она может нести с собой частицы ила, грунта и других нежелательных предметов.


Рис. 2 Пример конструкции ключевого колодца: 1 - плита перекрытия; 2 - гидроизоляция; 3 - ходовые скобы; 4 - кирпичная кладка; 5 - вентиляционный стояк; 6 - переливная труба; 7 - водозаборная труба; 8 - вентиль; 9 - фильтр; 10 - обратный гравийный фильтр; 11 - бетонное кольцо; 12 - глиняный замок; 13 - сливная воронка с пробкой на цепи; 14 - водоносный слой; 15 - гравийный фильтр; 16 - дренажная стенка; 17 - водоотводная канава; 18 - открылки

Для фильтрации грунтовой воды поперек водоносного слоя засыпают слой щебня или гравия, которые можно заменить крупным промытым речным песком. Кроме этого приемный резервуар надо перегородить на две части. Перегородку делают из любых материалов и ставят поперек потока воды. Таким образом получается два отделения. Вода через гравийный фильтр и отверстия в стенке резервуара поступает в первое (приемное) отделение, отстаивается здесь и в чистом виде переливается через верх перегородки во второе отделение, из которого по сливному отверстию выливается по переливной трубе в сливную канавку и отводится как можно дальше от колодца.

Для защиты от мусора и пыли верх резервуара закрывают плотной крышкой.

Для механизированной откачки воды из резервуаров ключевых колодцев служат водозаборные трубопроводы с фильтрами на концах.

Ключевые колодцы самые простые и дешевые по устройству, но они устраиваются только в местах выхода наружу грунтовых вод (на ключах), которые, как правило, довольно редки и удалены от жилых домов.

Поэтому около дома для получения питьевой воды из неглубоко залегающих водоносных слоев или пластов грунта устраивают шахтные или буровые (трубчатые) колодцы.

Шахтными колодцы называют потому, что для подъема воды из таких колодцев устраивают шахтные стволы из дерева, железобетона, камня и других конструкционных материалов.

Шахтные колодцы обычно применяют при неглубоком залегании подземного водоносного горизонта до 20-30 м. Но возможно и более глубокое залегание водоносного горизонта-до 100 м. Колодцы могут быть круглого или прямоугольного сечения.

Шахтный колодец состоит из оголовка (верхней части), ствола, водоприемной части, находящейся непосредственно в водоносном слое и зумпфа (нижней части ствола, служащего для создания и хранения требуемого запаса воды). В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными и т. д.