Каптаж подземных вод

Каптаж подземных вод. Ключи, родники являются выходами подземных вод на поверхность земли. Условия выхода источников весьма разнообразны. Для использования родниковой (ключевой) воды, отличающейся высокими показателями качества, применяют каптажные сооружения. Типы и конструкции их зависят от гидрогеологических условий выхода родников, мощности источника, топографии и других факторов. При рассредоточенном выходе воды вдоль фронта потока каптаж осуществляется с помощью горизонтальных водозаборов каменно-щебеночного или галерейного типа; при сосредоточенном — водосборных камер.

В зависимости от условий выхода на поверхность родники бывают двух типов — восходящие и нисходящие.

Нисходящие источники образуются в местах выхода на поверхность водоносных пластов, лежащих на водонепроницаемых породах; это происходит на склонах горных возвышенностей и долин рек, оврагов и балок.

Восходящие родники образуются при выходе напорных вод в местах нарушения целостности перекрывающих их водонепроницаемых пластов. При нисходящих родниках каптажное сооружение располагается перед местом их интенсивного выхода. При каптаже восходящих родников водозаборное сооружение располагается над выходом источника.

В зависимости от условий выхода на поверхность земли из водоносного горизонта каптажи могут иметь различную конструкцию:
в виде дренажных труб со сборным колодцем и камерой, одной каптажной камеры, а иногда в виде шахты с отводной трубой.

Каптажные сооружения должны сроиться в местах, где нет опасности возникновения обвалов, провалов, размыва и оползней, так как должно быть исключено попадание в каптаж загрязнений, затопление места его расположения и промерзание.

На рисунке ниже представлен типовой проект для каптажа нисходящих родников из водоносных пластов, представленных гравийно- галечниковыми и трещиноватыми породами. Сооружение выполняют в виде камеры, имеющей железобетонное перекрытие и днише, а стены — из железобетонных колец. Вода в водоприемную камеру поступает через водоприемные отверстия, обсыпанные гравийным фильтром. С обеих сторон камеры устраивают водоулавливающие стенки из плотноутрамбованного глинистого грунта.

Пространство, образованное стенками, перед входными окнами заполняют песком. Камеру оборудуют расходной, переливной и вентиляционными трубами. В тех случаях, когда мощность водоносного пласта незначительна, а водоупорный пласт расположен близко к поверхности, днище каптажа заглубляют в подошву пласта. Величину заглубления определяют исходя из расположения расходной трубы в вертикальной плоскости; над трубой образуется слой воды, обеспечивающий напор, достаточный для дальнейшего ее транспортирования.

Для максимального использования водоносного пласта необходимо, чтобы уровень воды в каптажной камере не превышал отметки подошвы пласта.

Водоприемник для каптажа нисходящих ключей

1 — водоприемная камера; 2—люк для входа в галерею; 3 — вентиляционная труба; 4 — водоприемные отверстия; 5 —лестница; 6 — фильтрующая загрузка; 7 — утрамбованная глина; 8 — расходная труба; 9— переливная труба; 10 — водоносный пласт; 11 — водоупорный пласт

Каптаж воды из восходящих родников производится через дно каптажного сооружения. Типовой проект такого устройства приведен на рисунке ниже.

Устройство также выполнено из сборных железобетонных элементов. В основании камеры лежит фильтрующий материал из гравия, гальки, щебня, подбор которого производят из условий, исключающих вынос мелких частиц в приемную камеру. В том случае, если вода из каптажных камер не может быть подана потребителю самотеком, применяются насосные установки. Дебит каптажей определяется на основе наблюдений за режимом подземных вод.

Водоприемник для каптажа восходящих ключей

1 — камера водоприемника; 2 — люк для осмотра камеры; 3 — вентиляционная труба; 4 — гравийный фильтр; 5 — расходная труба; 6 — переливная труба; 7 - скальный грунт; 8— глиняный замок