Доставка воды в населенные пункты – сложная комплексная задача. Ее решение начинается на этапе забора воды из природных источников.
Водозаборные сооружения из подземных источников
Строительство сооружений для добычи, переработке и последующей доставке воды занимает несколько лет.
При проектировании, выборе природного источника и оборудования необходимы профессиональные расчеты и получение разрешительных документов.
Водозаборные сооружения располагают в местах скопления подземных вод. Чаще всего это берега естественных и искусственных гидрообъектов.
Классификация водозаборов зависит от типа источника:
- Поверхностные. Химический состав жидкости, взятой из реки или озера, соответствует производственным целям и подлежит постоянному контролю.
- Подземные. Сооружения позволяют получить воду высокого качества, так как в конструкции предусмотрена защита от неблагоприятных природных факторов.
Для забора и подачи воды в города и поселки используют источники разных типов.
В зависимости от целей и планируемой производительности, подземные водозаборные сооружения применяются одиночно или в группе.
В одиночном узле проектируется колодец или скважина для индивидуального домохозяйства.
Групповые водозаборные сооружения - это комплекс, взаимодействующий между собой конструкций. С их помощью осуществляется водоснабжение территорий и хозяйств большей площади.
Разновидности станций
При планировании системы водозабора учитывают глубину залегания подземных вод, береговой ландшафт и тип грунта, климатические условия местности.
- Самотечные станции. Их сооружают на пологих берегах со слабым грунтом и неглубоким водоносным слоем. В конструкции используется водоприемный колодец, из которого вода без давления подается в трубопровод.
- Береговые сооружения. Их устанавливают на тяжелых грунтах с крутыми спусками берегов. В конструкции применяются насосные станции и колодцы, которые устанавливают выше максимального уровня поднятия воды - так водозаборный узел застрахован от подтопления в случае разлива водоема.
- Искусственные ковши. Схема используется для получения большого количества воды в сложных климатических условиях, при наличиях глубокой ледяной корки. Ковш с нижним приемом устанавливают по течению реки в устье. Для получения большого объема осветленной воды против течения в устье вкапывают ковш с верхним забором.
- Самоходные сооружения. Используют для временного получения воды. По берегам рек устанавливают наклонные рельсовые пути, зафиксированные якорем на баржах и понтонных конструкциях.
- Шахтные колодцы. Позволяют получить грунтовую воду горизонтального расположения. Колодец устанавливают из бетона, армированного металлическим каркасом. В стенах и на дне сооружения предусматривают отверстия для приема воды, обеспечивают скрепление колец глиняным замком и фильтрующий слой из песка и гравия на дне шахты.
- Искусственные плотины. Данный тип сооружений для забора воды широко используется в условиях вечной мерзлоты в северных регионах. С помощью плотин увеличивают подпитку естественных водоемов и расширяют площади водохранилищ.
Условия выбора места расположения
При расчете места строительства водозабора ориентируются на гидротехнические характеристики объекта, требующийся объем воды, климатические условия и экономические показатели сооружения.
Обязательное условия при выборе места водозабора - благоприятные санитарные и экологические условия, обеспечивающие получение качественной воды без опасных примесей.
Обязательно проводят профессиональный гидравлический расчет, включающий определение оптимального диаметра и длины трубопровода.
С помощью аксонометрической схемы устанавливают направление от места входа воды до конечной точки - потребителя. Выбирают маршрут с минимальным количеством стыков и поворотов.
Получение воды из подземных источников
Водозаборные конструкции для извлечения жидкости из-под земли бывают нескольких типов:
- Шахтные колодцы;
- Скважины;
- Горизонтальные водозаборы;
- Капотажные сооружения
Скважина позволяет получит воду из глубины свыше 10 м. Ее бурят с помощью специального оборудования, укрепляя стенки трубами с суживающимся книзу диаметром. Вода поступает на поверхность путем естественного давления или с применением насоса.
Шахтные колодцы извлекают воду из горизонтального водоносного слоя, залегающего на глубине до 30 м. Для строительства колодцев используют готовые бетонные или кирпичные блоки, которые устанавливают в заранее прорытые углубления.
Капотажное оборудование собирает ключевую воду, выходящую на поверхность. Из глубинного горизонтального слоя воду извлекают с помощью вертикально установленного оборудования и подают наверх насосом.
