Горизонтальные водозаборы для водоснабжения
Время от времени, когда водоносный слой находится близко к поверхности земли, для водоснабжения может быть внедрение горизонтальных водозаборов. При сооружении горизонтальных водозаборов поначалу выявляют направление движения потока грунтовых вод, а потом выкапывают траншею перпендикулярно направлению потока (рис. 1).
Рис. 1. Горизонтальный водозабор
1 — колодец;
2 — поглощающий трубопровод;
3 — водосборная труба;
4 — слои гравия;
5 — водоносный грунт;
6 — глина;
7 — насосная станция;
8 — труба подачи воды на участок
Дно траншеи доводят до водостойкого слоя, если он залегает неглубоко, чтоб перехватить весь грунтовый поток. Работы по сооружению водозаборов в водонасыщенных грунтах проводят организованно и стремительно, не допуская перерывов в работе. По другому траншея заполнится водой и нужно будет приложить огромные усилия на водоотлив.
На дно траншеи укладывают за ранее приготовленные пористобетонные, глиняние либо асбестоцементные трубы с внутренним поперечником 100-400 мм с отверстиями размером 2,5 мм либо узенькими щелями.
Водосборные трубы с боков и сверху засыпают галькой либо щебнем, а потом — крупнозернистым песком. Размер зернышек засыпки в смежных слоях должен быть 1:2— 1:3. Траншеи сверху перекрывают слоем глины, который защищает водосбор от поверхностных вод.
Воду собирают в сборный колодец с водонепроницаемыми стенами. Водосборным трубам присваивают уклон в сторону сборного колодца, откуда воду забирают насосами через поглощающую трубу. Водосборные галереи сооружают в большей степени из местных материалов, камня, бетонных и глиняних блоков.
Базу и перекрытие кирпичных каменных стенок делают на цементном растворе либо сооружают из готовых бетонных плит. Горизонтальные ряды боковых стен кладут на растворе, а вертикальные — насухо.
В боковых стенках водосборов оставляют отверстия. Под железобетонными звеньями галереи должно предусматриваться основание, исключающее осадку их относительно друг дружку. С боков галереи в границах ее водоприемной части следует предугадывать устройство оборотного фильтра.
Если длина горизонтального водосбора превосходит 30 м, тогда для повторяющейся чистки и осмотра водозабора через каждые 30-50 м сооружают смотровые колодцы, которые представляют собой круглую либо квадратную шахту поперечником более 1,0 м с водонепроницаемыми стенками. Как и водосборный колодец, их закрывают крышкой.
Стенки колодцев сооружают на 0,5 м выше поверхности земли, чтоб избежать попадания в колодец поверхностных вод. При залегании водоносных пластов поглубже 5-8 м горизонтальные водозаборы строить нерентабельно.
В таких случаях строят шахтные либо трубчатые колодцы. Чтоб исключить вынос частиц породы из водоносного пласта, при проектировании водоприемной части горизонтального водозабора предусматривается оборотный фильтр из 2-3 слоев. Механический состав оборотного фильтра определют расчетом. Толщина отдельных слоев фильтра должна быть более 15 см. Для водозабора в виде каменно-щебеночной дрены прием воды следует предугадывать через щебеночную призму размером 30×30 см, уложенную на дно траншеи, с устройством оборотного фильтра.
Каменнощебеночную дрену нужно сооружать с уклоном 0,01 -0,05 в сторону водосборного колодца. Насосные станции горизонтальных водозаборов, обычно, совмещают с водосборным колодцем. Комбинированные горизонтальные водозаборы нужно использовать в двухпластовых системах с верхним безнапорным и нижним напорным водоносными пластами.