Vattenintagsanläggningar från underjordiska källor

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Vattenintagsanläggningar byggs för att ta emot vatten från ytkällor och djupa lager. De ligger på stranden av reservoarer, floder, sjöar. För industriella ändamål används anläggningar vid havets stränder med efterföljande tillförsel till en tryckledning. Om det inte finns något sötvatten i kustområdena används ett system för avs altning och rening av havsvatten i enlighet med ekonomiska och tekniska motiveringar.

För att utvinna vatten från underjordiska flöden, installeras djupt liggande strukturer med hjälp av ett pumpsystem. När vattennivån fluktuerar i en reservoar byggs kuststrukturer på konstgjorda grunder, pålar, fundament för att skydda stationen från isdrift och flytande föremål. Enligt lokaliseringsmetoden är vattenintagsstrukturer kustnära, speciella och gravitation (kanal).

Sorter av stationer

Kanalstationer av gravitationstyp är byggda på stranden av en grund reservoar med en liten svag sluttning och mjuk jord. Deras design ger en mottagande brunn, en pipeline med en gratisström, huvud, skyddad av ett galler. Det resulterande vattnet genom ett system av pumpar matas in i tryckledningen för vidare användning. Heads suit helt nedsänkt, översvämmade endast när de spills, eller ytan. Pumpstationen fungerar tillsammans med ett vattenintag eller är installerad som en oberoende enhet.

På reservoarernas branta stränder finns vattenintagsstrukturer av kusttyp, som i designen inte innehåller lock och rörledningar. Vattenintag tillhandahålls genom hålen, eftersom dess nivå gör att det kan göras under alla förhållanden. Kustbrunnen är anordnad en halvmeter över högsta vattennivåhöjningen, pumpstation krävs. Om denna indikator fluktuerar avsevärt i floden, har brunnen flera separata sektioner i enlighet med antalet sugledningar. De övre fönstren används för att samla upp ytskiktet under översvämningen, vilket gör det möjligt att ta emot ren vätska.

En speciell typ av vattenintagsstation används vid behov av en stor volym vätska eller om klimatet kräver en ständig kamp mot isskorpor. I sådana vattenintag är en konstgjord hink anordnad efter typen av kanal. Dess dimensioner bestäms beroende på uppstigningshastigheten för djupa glacierade block. Nedströms hinkar placeras nedströms mynningen för att ta emot bottenströmmar och bekämpa djupa isflak. Skopor med en övre ingång är utformade för att installeras i munnen mot strömmen och tjänar till att ta emot ytan klarad vätska. Dessa typer av vattenintagsanläggningarlåter dig gräva ner hinkar i kustberget till ett djup av 3,5 m eller ta ut dem i flodbädden och separera dem med en damm.

Med hjälp av filtrerings- och reningsanläggningar erhålls en väl klarad vätska vid översvämning eller isdrift. Innan den går in i tryckledningen filtreras fukten genom ett tjockt lager av grus- och sandlager som är naturligt belägna på botten eller banker, först då tas den upp av schakt, rörformiga eller horisontella anordningar.

Om det krävs att tillhandahålla en tillfällig vattenförsörjning, bygg flytande eller mobila vattenintagsanläggningar. För placeringen av mobila stationer på stranden av en reservoar tillhandahålls järnvägsspår med en lutning, längs vilka de rör sig beroende på vattennivån. Flytande strukturer är anordnade på förankrade pråmar eller pontoner. Nackdelarna med tillfälliga vattenintag inkluderar det faktum att alla rörledningar är gjorda av flexibla material, vilket leder till att de skadas i förtid och att de blir till olägenheter under isperioden.

För att extrahera fukt från grus- och sandjordar i det övre horisontella lagret utan tryck, är schaktbrunnar anordnade. Materialet för dem är betong på en metallram. Vatten kommer in i mottagarna genom hål i väggar och golv. Brunnens botten är försedd med ett omvänt filterskikt, bestående av sand upp till 0,6 m tjockt och flera lager grus med en total tjocklek på upp till 0,15 m. Brunnen sticker ut 0,8 m över markytan. Väggarna är skyddade av en lersluss upp till 0,5 m tjock, som går under jorden med 0, 3-1, 2 m. En intilliggandebetongblindområde med en sluttning från väggarna med en bredd på 1-1,5 m.

Arbetet med vattenintagsanläggningar i de norra regionerna kompliceras av det hårda vinterklimatet, när öppna vattendrag fryser. Anläggningarna används endast under issmältningsperioden. De norra områdena kännetecknas av en nästan fullständig frånvaro av underjordiska källor, sällsynta vatten innehåller en stor mängd mineraler och är till liten användning för att dricka. På vintern är fukten knapp, så den tas från lagren som ligger under den frusna marken. För att höja vattennivån i reservoarer byggs konstgjorda dammar och området med reservoarer utökas, vilket bidrar till den reglerade uppladdningen av floder och sjöar från underjordiska icke-frysande källor.

Typer av källor

Vattenintag för användning i städer och byar utförs från ytan och underjordiska skikten. Akviferer i marken kan vara tryck och icke-tryck. Horisontella lager nära ytan eller i floder och sjöars tjocklek kallas marklager. Grundvatten kännetecknas av ökad förorening och måste renas innan det kommer in i tryckvattenförsörjningen.

Tryckvatten fyller helt horisontella skikt, ligger under angränsande reservoarer eller tjänar till att ladda upp dem. Artesiska källor har värdefullt rent vatten, för deras utvinning anordnas sådana typer av vattenintagsanläggningar som inte innehåller behandlingsanordningar i sin design. I brunnen för att ta emot vatten från det horisontella trycklagret finns en villkorad linje av vätskestigning, som sammanfaller med nivånytan på närmaste vattenförekomst. Om en sådan linje passerar ovanför markytan, rinner fukt ut ur brunnen, som kallas artesian.

Tryck- och icke-tryckvatten som sipprar till markytan bildar fallande och uppåtgående källor, vilket ger vatten av hög kvalitet, som används för dricksändamål utan användning av dyra reningssystem. Kvalitativa indikatorer för källan, såsom kraft, djup, mineralmättnad, används för att välja typ av struktur för vattenintagsstationen. Samtidigt beaktas tekniska och ekonomiska överväganden och behovet av en viss typ av vätska (för industri-, dryckes-, hushållsbehov).

Villkor för att välja en plats

Konstruktionen av vattenintagsstrukturer är baserad på prognoser av egenskaperna hos vätskan från den valda källan, behovet av att rusta om kustzonen, omforma kanalen i en flod eller annan reservoar och hydraulisk arbetsförhållandena. När vattennivån ändras mer än 6 m och kustens branta sluttning är tillräcklig för norm alt vatteninflöde, byggs kombinerade kuststrukturer.

Om genomsnittlig produktivitet planeras, på grund av den låga höjden av vattenstigning, kombineras vattenintag med pumpkomplex. Vattenmottagare av en separat typ är byggda med den erforderliga låga produktiviteten och ett stort djup av reservoaren. Om fluktuationen av vattenytan är mindre än 6 m, är djupet litet, använd sedan kan altypen för vattenintag med en pumpstation i utformningen av kustenmottagare.

Hydraulisk beräkning

För att bestämma de optimala parametrarna för rörledningen används hydraulisk beräkning. Ta hänsyn till genomströmningen av rör och andra element under hela den beräknade giltighetsperioden. Vattenförbrukningen definieras som behovet av det vid maximal analys av de anslutna förbrukarna. Baserat på dessa data beräknas de diametrar på rören som är nödvändiga för ekonomiskt fördelaktig passage av en given massa med minsta förluster.

Gör ett axonometriskt diagram som anger riktningen från ingången till den bifogade vattenenheten, välj platsen med minst antal varv. Längden på sektionerna från en nodalpunkt till en annan beräknas med hänsyn till antalet vätskeanalyspunkter. Diametern på rören varierar i en annan sektion, inom samma sektion av röret finns samma storlek. Konstruktionen av vattenintagskonstruktioner utförs efter en fullständig hydraulisk beräkning.

Behandlingsanläggningar

Fastställ kvaliteten på vattnet baserat på följande indikatorer:

• fysiska egenskaper som dis, smak, färg, lukt, temperatur;
• kemiska egenskaper som kännetecknar förmågan att oxidera, hårdhet, aktiv reaktion, mineralinnehåll;
• bakteriologiska egenskaper, som indikerar graden av kontaminering genom att bakterier kommer in i vattnet från närliggande avloppsvatten, nederbörd, djuravföring.

Dricksvatten är under luppuppmärksamhet. Krav på kvaliteten på vätskor för hushållsbruk är standardiserade och finns i GOST R51232 - 1998. Dokumentet tar hänsyn till kraven på kemiska, fysikaliska och bakteriella indikatorer. Om renheten på det mottagna vattnet inte motsvarar de givna regulatoriska uppgifterna, byggs vattenintagsbehandlingsanläggningar. De vanligaste rengöringsmetoderna är desinfektion och klarning. För klarning används filtrering och sedimentering i flera steg, vilket resulterar i att föroreningar sedimenterar till botten. Baktericid bestrålning, normaliserad klorering, ozonering används för att bli av med patogena mikroorganismer.

Hämta vatten från underjordiska källor

Valet av en vattenintagsstation för att ta emot vätska från underjordiska lager påverkas av lagrets djup och tjocklek. Strukturer är indelade i fyra typer:

• vattenintagsbrunnar;
• mine wells;
• horisontella vattenintag;
• motorhuvar.

Grundvattenintagsanläggningar i form av brunnar eller rörbrunnar används för att utvinna vätska från en reservoar på ett djup av mer än 10 m. Konstruktionen består i att borra en brunn och förstärka väggarna med höljesrör. Gradvis, när djupet ökar, minskar diametern på rören. Ett filter är installerat i den nedre delen av hålet och en observationskammare är byggd på ytan, ovanför brunnen. Om trycket i akvifären är tillräckligt starkt stiger vatten till ytan under tryck, annars pumpas fukt uppåt.

Konstruktioner efter typ av gruvabrunnar används för att ta emot vatten från ett djup av mer än 30 m. Väggarna i brunnen - betong, tegel eller trä, använder ofta färdiga enhetliga element som sekventiellt installeras ovanpå varandra. I den nedre delen av väggarna och botten av brunnen finns hål för det naturliga flödet av vätska. I botten är ett filterlager gjort av sand och grus. Med ett ökat behov av vatten är flera schaktbrunnar organiserade, sammankopplade av sifoner med en vattenuppsamlare, varifrån fukt pumpas in i vattenförsörjningssystemet.

Underjordiska horisontella vattenintagsstrukturer används för att samla upp fukt på ett grunt djup. De utförs på ett djup av upp till 8 m från standard armerad betong eller keramiska element med hål eller slitsar i sidoytorna. De enklaste horisontella typerna är gjorda av förtunnat tegel eller stenmurverk; inspektionskammarna är utformade för förebyggande underhåll var 100:e m.

Capotagekammare används för att ta vatten från nycklarna. De är de enklaste schaktbrunnarna, arrangerade ovanför den plats där vatten dyker upp på ytan. För att få vätska från nedåtgående viktiga källor, är kapslingskamrar gjorda för att samla upp fukt genom vertikala väggar beroende på typen av horisontellt vattenintag.

Insamling av vatten från ytkällor

Med denna metod för vattenintag vidtas åtgärder för att säkerställa oavbruten tillförsel av fukt under hela året. För att göra detta är anläggningen placerad närmare konsumenten på ett stall, minst förorenatkusten bygger de ovanför industrianläggningar och avloppsanläggningar. Vattenintagsstrukturer från ytkällor är ordnade med hänsyn till flodbäddens eventuella svängning över tiden. Elementen i systemet är arrangerade så att efter bildandet av ett istäcke på vintern återstår minst 0,3 m till toppen av strukturen och botten av vattenintaget når inte botten av floden med 1 m.

Vattenintagsstrukturer byggs ofta enligt den kombinerade principen av två eller flera typer, detta bestäms av reservoarens egenskaper och den erforderliga förbrukningsvolymen. Innan driftstart genomgår systemet ett tekniskt test. Ytvattenintagsanläggningar som passerar genom sjösättning tvättas med vatten med en hastighet av 1 m/s. Hushållens VVS är klorerat för desinfektion.

Enhet för externa vattenförsörjningsnät

Utomhussystem inkluderar huvudledningar och sekundära grenledningar. Som rörmaterial används miljövänliga komponenter, valda enligt villkoren för GOST. Mellan intagsstationen och tryckvattenförsörjningen passerar vätskan genom behandlingsanläggningarna, sätter sig i tankar och skickas till konsumenten med hjälp av kontrollanordningar. Diametern på huvudledningens rör tas enligt den hydrauliska beräkningen, och grendiametrarna appliceras med hänsyn till vätskans brandgenomströmning.

Vattenlyftanordningar

Pumpkomplex placeras i vattenrörelsekretsen för att omvandla motorenergin till hydraulisk energi för den överförda vätskan. Med dessa enheterfukt höjs till önskad höjd, serveras över långa avstånd och tvingas strömma i ett slutet vattenförsörjningssystem, vilket innebär drift av vattenintagsanläggningar. Valet av pumpar för komplext underhåll av vattenintagsanläggningar utförs beroende på typ av motor, effekt, huvud, effektivitet och andra indikatorer. De vanligaste i användningen är centrifugalpumpar, som har tillräckligt med fördelar jämfört med andra typer.

Reservoar och vattentorn

För att uppnå tryck i vattenledningsnätet och för att lyfta upp vätska till höga golv används vattentorn som fungerar enligt den fysiska principen att kommunicera kärl. Reservoartanken i tornet beräknas på volymen vatten, som reglerar tillförseln av vätska till konsumenterna under en viss tid, om vattenintagsanläggningarna från underjordiska källor misslyckas.

Vattentornets tank lagrar en mängd vatten som behövs för nödsläckning inom 10 minuter efter en brand. Vattentornet i designen innehåller en tank som stöder basen, gjord i höjd med den högsta byggnaden i byn. I de norra regionerna är ett isolerande hölje anordnat, och i de södra regionerna görs endast en beläggning ovanför tanken.

Vattentankar placeras på olika platser i VVS-systemet, de tjänar till att lagra vätskereserver. Volymen av tankar beror på deras syfte och behovet av att mätta konsumenternas trycksystem med vatten. Materialet till byggnaderna är bränt tegel, olika typernatursten och armerad betong. Formen skiljer mellan runda och rektangulära tankar. Överlappning utförs på ett monolitiskt eller prefabricerat sätt.

Reparation av underjordiska och undervattensrörledningar

Enheten för vattenintagsanläggningar med en förlängd rörledning efter en viss driftsperiod kräver periodisk reparation och underhåll. Ibland reduceras genomströmningen av vattenförsörjningssystemet på grund av avsättning av blockeringar och lager i rören. Dess rengöring utförs regelbundet, i milda fall räcker det att spola med ett omvänt eller direkt flöde av vatten. För svårare fall, använd skrapor eller ruffar.

Att hämta en skadad rörledning till ytan är ett besvärligt och kostsamt jobb. Därför designades en speciell anordning för rengöring, förflyttning inuti röret. Enheten rör sig och roterande hårda borstar tar bort avlagringar på väggarna. För att rengöra rörledningen från vilken vätskan har avlägsnats görs sänkor för att förhindra att rörstrukturen flyter upp till ytan.

För att ta bort komplexa brott eller hål i rör höjs de till ytan, och efter att ha bytt ut den skadade sektionen sänks de till botten igen. Skador som inte är alltför komplexa repareras med undervattenssvetsning.

Sammanfattningsvis bör det noteras att installation av vattenintagskonstruktioner kräver specialkunskaper för att bestämma typen av strukturer, välja en plats och ordna strukturella enheter. Men eftersom moderna konsumenter inte ser sin existens utan livgivande fukt, så över tiddet finns nya konstruktiva lösningar och idéer för att utvinna vatten från planetens tarmar.