Водозаборное сооружение
ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ, водозабор (а. water inlet, water intake works; н. Wasserentnahmestelle, Wasserfassung; ф. prise d'eau, installation de prise d'eau; и. toma de agua), — гидротехническое сооружение для отбора воды из водоёма, водотока или подземного водоисточника в целях промышленного и хозяйственно-бытового водоснабжения.
Различают водозаборные сооружения поверхностных и подземных вод. Водозаборные сооружения поверхностных вод делятся на водоприёмники берегового типа, которые располагаются на склоне и откачивают воду насосами через всасывающие трубы непосредственно из русла, и водоприёмники руслового типа, которые состоят из приёмного оголовка в русле реки, откуда вода по самотёчным линиям поступает в береговой колодец и далее откачивается насосом. Для отбора подземных вод используются вертикальные (скважины, шахтные колодцы), горизонтальные (траншейные и трубчатые водозаборные сооружения, галереи, штольни, кяризы — комбинации штолен и шахтных колодцев), лучевые водозаборные сооружения и каптажи родников. Наиболее распространённые водозаборные сооружения — буровые скважины, которые применяются для забора подземных вод в разнообразных условиях и характеризуются наилучшей санитарной обстановкой.
Водоприёмная часть скважины при вскрытии рыхлых водовмещающих пород оборудуется специальным фильтром. В тех случаях, когда водовмещающие рыхлые породы перекрыты устойчивой кровлей, оборудуются т.н. бесфильтровые скважины, в водоприёмной части которых искусственно создаётся каверна. В устойчивых скальных породах вместо специальных фильтров устанавливают дырчатые трубы. Глубина водозаборных скважин изменяется от первых десятков м до 1000 м и более; диаметр водоприёмной части от 100 до 600 мм; производительность достигает нескольких тысяч м3/сут. Скважинные водозаборные сооружения применяются во всех случаях, когда целесообразно эксплуатировать несколько водоносных горизонтов. Обычно для централизованных систем водоснабжения создаются групповые водозаборные сооружения, состоящие из большого количества скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважины откачивают поверхностными (при глубине уровня до 7-10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками. Шахтные колодцы применяются, как правило, при водозаборе из первых от поверхности безнапорных водоносных горизонтов, сложенных рыхлыми породами сравнительно ограниченной мощности (до 10-20 м).
В слабоводообильных пластах, когда нельзя осуществить водозабор из скважин, шахтные колодцы сооружают и в напорных водоносных пластах при глубине залегания их до 30-40 м от поверхности. Горизонтальные водозаборные сооружения устраиваются для забора воды из безнапорных горизонтов небольшой мощности. Лучевые водозаборные сооружения представляют собой водосборные шахтные колодцы с непроницаемыми стенками, куда собирается вода по расходящимся горизонтальным лучам-скважинам (дренам). Лучевые водозаборные сооружения используют при неглубоко залегающих (до 15-20 м) водоносных горизонтах небольшой мощности (5-10 м); наиболее целесообразно их применение в долинах рек с постоянным стоком, где скважины проходят непосредственно под руслом реки.
Особый вид водозабора — каптаж родников, который устраивается в условиях концентрированного выхода вод на поверхность в виде камер или неглубоких колодцев.
Водозаборы подземных вод, расположенные в районах разработки месторождений полезных ископаемых, кроме водоснабжения, выполняют роль дренажных и водопонизительных сооружений, уменьшающих притоки воды в горные выработки. Расчёты производительности водозаборные сооружения для добычи подземных вод являются основном элементом оценки эксплуатационных запасов подземных вод и проводятся по формулам динамики подземных вод, выбор которых зависит от гидрогеологических условий и типа сооружения. В сложных гидрогеологических условиях для этих целей используется математическое моделирование с применением ЭВМ.
