Шахтные колодцы

Шахтные колодцы представляют собой вертикальную выработку, поперечное сечение которой имеет большие размеры по сравнению со скважинами. Применение шахтных колодцев ограничено эксплуатацией водоносных горизонтов, залегающих на небольших глубинах — обычно 20—30 м,

Колодцы используются для забора воды из безнапорных или малонапорных водоносных пластов в системах водоснабжения небольших промышленных предприятий и населенных пунктов. Они состоят из следующих конструктивных элементов: оголовка, ствола, водоподъемной части и водосборной части. Оголовок служит для защиты колодца от попадания в него загрязненных вод и поэтому должен возвышаться над поверхностью не менее чем на 0,8 м. Сверху он перекрывается крышкой, а вокруг колодца устраивают глиняный замок на глубину 1,5 м и отмостку для отвода воды.

По условиям забора воды из водоносного пласта колодцы подразделяют на работающие дном, стенками и одновременно дном и стенками. Способ приема воды, а также вид и состав пород водоносного пласта определяют то или иное устройство водопроницаемой фильтрующей поверхности колодца.

Дно колодца при приеме воды через него оборудуют гравийным фильтром или плитой из пористого бетона. В стенках колодца при приеме воды через них должны быть устроены специальные окна, заполненные гравийным фильтром или пористым бетоном.

Схема шахтного колодца с забором воды через дно

1 — фильтр; 2 — отмостка; 3 — глиняный замок; 4 — ствол шахты, оборудованный ножом

Приток воды к колодцу Q, м³/сут, при условии, что расстояние от дна колодца до подстилающего водоупора Т больше или равно внутреннему радиусу колодца r - D/2, может быть определен по приближенной эмпирической формуле

Q= 2πkrS / {[0,5π + (r/T)[1+1,18lg(R/4H)]}

где k — коэффициент фильтрации, м²/сут; S — понижение уровня воды при откачке, м; R — радиус влияния колодца (расстояние от оси колодца до места слияния статического и динамического уровней), м; H— мощность водоносного пласта, м.

По виду материала шахтные колодцы бывают деревянными, из каменной и кирпичной кладки, а также бетонными и железобетонными. Последние лучше всех других соответствуют санитарным требованиям и более долговечны, поэтому в практике водоснабжения в настоящее время применяются в основном колодцы из железобетонных колец.

При необходимости получения значительных количеств воды устраивают несколько колодцев, расположенных в ряд перпендикулярно подземному потоку воды. Вода из каждого колодца поступает по трубопроводам в сборный колодец, откуда перекачивается в водонапорную башню или на очистные сооружения.