Instal·lacions de captació d'aigua de fonts subterrànies

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

S'estan construint instal·lacions de captació d'aigua per rebre aigua de fonts superficials i capes profundes. Es troben a la vora dels embassaments, rius, llacs. Amb finalitats industrials, les instal·lacions s'utilitzen a la vora del mar amb posterior subministrament a una canonada a pressió. Si no hi ha aigua dolça a les zones costaneres, s'utilitza un sistema de dessalinització i purificació de l'aigua de mar d'acord amb les justificacions econòmiques i tècniques.

Per extreure aigua dels fluxos subterranis, s'instal·len estructures profundes mitjançant un sistema de bombeig. Quan el nivell de l'aigua fluctua en un embassament, les estructures costaneres es construeixen sobre fonaments creats artificialment, piles, fonaments per protegir l'estació de la deriva del gel i els objectes flotants. Segons el mètode d'ubicació, les estructures de captació d'aigua són costaneres, especials i de gravetat (canal).

Varietats d'estacions

Les estacions de canal de tipus gravitacional es construeixen a la vora d'un embassament poc profund amb un petit pendent suau i un sòl suau. El seu disseny preveu un pou receptor, una canonada amb un lliurecorrent, cap, protegit per una gelosia. L'aigua resultant a través d'un sistema de bombes s'alimenta a la canonada de pressió per a un ús posterior. Els caps s'adapten completament submergits, inundats només quan es vessen o a la superfície. L'estació de bombeig funciona juntament amb una presa d'aigua o s'instal·la com a dispositiu independent.

Als marges escarpats dels embassaments es proporcionen estructures de captació d'aigua de tipus costaner, que en el disseny no contenen taps ni canonades. La captació d'aigua es fa a través dels forats, ja que el seu nivell permet fer-la en qualsevol condició. El pou costaner està disposat mig metre per sobre de la pujada més alta del nivell de l'aigua, cal una estació de bombeig. Si aquest indicador fluctua significativament al riu, el pou té diverses seccions separades d'acord amb el nombre de línies d'aspiració. Les finestres superiors s'utilitzen per recollir la capa superficial durant la inundació, cosa que permet rebre líquid net.

S'utilitza un tipus especial d'estació de captació d'aigua en cas de necessitat d'un gran volum de líquid o si el clima requereix una lluita constant contra les crostes de gel. En aquestes preses d'aigua, es disposa una galleda artificial segons el tipus de canal. Les seves dimensions es determinen en funció de la velocitat d'ascens dels blocs glaciats profunds. Les galledes aigües avall es col·loquen aigües avall de la boca per rebre els corrents de fons i lluitar contra els bancs de gel profunds. Les galledes amb entrada superior estan dissenyades per instal·lar-se a la boca contra corrent i serveixen per rebre líquid clarificat superficial. Aquest tipus d'instal·lacions de captació d'aiguapermeten cavar galledes a la roca costanera a una profunditat de 3,5 m o treure'ls al llit del riu, separant-les amb una presa.

Amb l'ajuda d'instal·lacions de filtració i purificació, s'obté un líquid ben clarificat en una inundació o una deriva de gel. Abans d'entrar a la canonada de pressió, la humitat es filtra a través d'una gruixuda capa de grava i capes de sorra situades de manera natural al fons o als marges, només llavors és absorbida per eixos, dispositius tubulars o horitzontals.

Si cal proporcionar un subministrament temporal d'aigua, construïu instal·lacions de presa d'aigua flotants o mòbils. Per a la ubicació de les estacions mòbils a la vora d'un embassament, es proporcionen vies de ferrocarril amb una inclinació, al llarg de les quals es mouen en funció del nivell de pujada de l'aigua. Les estructures flotants es disposen sobre barcasses o pontons ancorats. Els desavantatges de les preses d'aigua temporals inclouen el fet que totes les canonades estan fetes de materials flexibles, la qual cosa provoca danys prematurs i inconvenients d'ús durant el període de gel.

Per extreure la humitat dels sòls de grava i sorrenc de la capa horitzontal superior sense pressió, es disposen pous de pou. El material per a ells és formigó sobre un marc metàl·lic. L'aigua entra als receptors per forats a les parets i al terra. El fons del pou està equipat amb una capa de filtre invers, formada per sorra de fins a 0,6 m de gruix i diverses capes de grava amb un gruix total de fins a 0,15 m. El pou sobresurt 0,8 m per sobre de la superfície del sòl. Les parets estan protegides. per un pany d'argila de fins a 0,5 m de gruix, que va sota terra per 0, 3-1, 2 m. Un adjacentzona cega de formigó amb un pendent des de les parets amb una amplada d'1-1,5 m.

El treball de les instal·lacions de captació d'aigua a les regions del nord es complica pel dur clima hivernal, quan les masses d'aigua obertes es gelen. Les instal·lacions s'utilitzen només durant el període de fusió del gel. Les zones del nord es caracteritzen per una absència gairebé total de fonts subterrànies, les aigües rares contenen una gran quantitat de minerals i són de poca utilitat per a beure. A l'hivern, la humitat és escassa, per la qual cosa es pren de les capes situades sota el sòl gelat. Per augmentar el nivell d'aigua als embassaments, s'estan construint preses artificials i s'amplia la zona dels embassaments, contribuint així a la recàrrega regulada de rius i llacs des de fonts subterrànies no congelants.

Tipus de fonts

La presa d'aigua per al seu ús a les ciutats i pobles es realitza des de les capes superficials i subterrànies. Els aqüífers del sòl poden ser de pressió i no pressió. Les capes horitzontals properes a la superfície o en el gruix dels rius i llacs s'anomenen capes terrestres. Les aigües subterrànies es caracteritzen per una major contaminació i s'han de netejar abans d'entrar al subministrament d'aigua a pressió.

Les aigües a pressió omplen completament les capes horitzontals, es troben sota els embassaments veïns o serveixen per recarregar-les. Les fonts artesianes disposen d'aigua neta valuosa; per a la seva extracció es disposen instal·lacions de captació d'aigua que no contenen dispositius de tractament en el seu disseny. En el pou de recepció d'aigua de la capa horitzontal de pressió, hi ha una línia condicional de pujada del líquid, coincidint amb el nivell.la superfície de la massa d'aigua més propera. Si aquesta línia passa per sobre de la superfície del sòl, aleshores la humitat surt del pou, que s'anomena artesià.

L'aigua a pressió i sense pressió que es filtra a la superfície del sòl formen fonts descendents i ascendents, subministrant aigua d' alta qualitat, que s'utilitza per beure sense l'ús de costosos sistemes de depuració. Els indicadors qualitatius de la font, com ara la potència, la profunditat, la saturació mineral, s'utilitzen per seleccionar el tipus d'estructura de l'estació de captació d'aigua. Al mateix temps, es tenen en compte les consideracions tècniques i econòmiques i la necessitat d'un determinat tipus de líquid (per a necessitats industrials, potables, domèstiques).

Condicions per triar una ubicació

La construcció d'estructures de captació d'aigua es basa en les previsions de les propietats del líquid de la font seleccionada, la necessitat de reequipar la zona costanera, reformar el canal d'un riu o un altre embassament i hidràulic. condicions de treball. Quan el nivell de l'aigua canvia més de 6 m i el fort pendent de la costa és suficient per a l'entrada normal d'aigua, es construeixen estructures costaneres combinades.

Si es preveu una productivitat mitjana, a causa de la baixa alçada de pujada de l'aigua, les captacions d'aigua es combinen amb complexos de bombeig. Els receptors d'aigua d'un tipus separat es construeixen amb la baixa productivitat necessària i una gran profunditat del dipòsit. Si la fluctuació de la superfície de l'aigua és inferior a 6 m, la profunditat és petita, utilitzeu el tipus de canal de presa d'aigua amb una estació de bombeig en el disseny de la costa.receptor.

Càlcul hidràulic

Per determinar els paràmetres òptims de la canonada, s'utilitza el càlcul hidràulic. Tingueu en compte el rendiment de canonades i altres elements durant tot el període estimat de validesa. El consum d'aigua es defineix com la necessitat d'aquest durant la màxima anàlisi per part dels consumidors connectats. A partir d'aquestes dades, es calculen els diàmetres de les canonades necessaris per al pas econòmicament avantatjós d'una massa determinada amb les pèrdues mínimes.

Feu un diagrama axonomètric indicant la direcció des de l'entrada fins al conjunt d'aigua adjunt, escollint la ubicació amb el menor nombre de voltes. Es calculen les longituds de les seccions d'un punt nodal a un altre, tenint en compte el nombre de punts d'anàlisi de líquids. El diàmetre de les canonades varia en una altra secció; dins de la mateixa secció de la canonada, es proporciona la mateixa mida. La construcció de les estructures de captació d'aigua es realitza després d'un càlcul hidràulic complet.

Instal·lacions de tractament

Determineu la qualitat de l'aigua a partir dels indicadors següents:

• propietats físiques com ara boira, gust, color, olor, temperatura;
• qualitats químiques que caracteritzen la capacitat d'oxidar-se, duresa, reacció activa, contingut mineral;
• propietats bacteriològiques, que indiquen el grau de contaminació per bacteris que entren a l'aigua a partir d'aigües residuals properes, precipitacions i femta d'animals.

L'aigua potable està sota controlatenció. Els requisits per a la qualitat dels líquids per a ús domèstic estan estandarditzats i es troben a GOST R51232 - 1998. El document té en compte els requisits per als indicadors químics, físics i bacterians. Si la puresa de l'aigua rebuda no es correspon amb les dades regulatòries donades, es construeixen instal·lacions de tractament de captació d'aigua. Els mètodes de neteja més habituals són la desinfecció i la clarificació. Per a la clarificació, la filtració i la decantació s'utilitzen en diverses etapes, com a resultat de les quals les impureses s'instal·len al fons. La irradiació bactericida, la cloració normalitzada i l'ozonització s'utilitzen per eliminar els microorganismes patògens.

Aconseguir aigua de fonts subterrànies

L'elecció d'una estació de presa d'aigua per rebre líquids de les capes subterrànies està influenciada per la profunditat i el gruix de la capa. Les estructures es divideixen en quatre tipus:

• pous de presa d'aigua;
• pous de mines;
• prestacions horitzontals d'aigua;
• gorts.

Les instal·lacions de captació d'aigües subterrànies en forma de pous o tubs s'utilitzen per extreure fluid d'un embassament a una profunditat superior a 10 m. La construcció consisteix a perforar un pou i reforçar les parets amb tubs de revestiment. A poc a poc, a mesura que augmenta la profunditat, el diàmetre de les canonades disminueix. S'instal·la un filtre a la part inferior del forat, i una cambra d'observació es construeix a la superfície, per sobre del pou. Si la pressió de l'aqüífer és prou forta, l'aigua puja a la superfície sota pressió, en cas contrari, la humitat es bombeja cap amunt.

Construccions segons el tipus de minaels pous s'utilitzen per rebre aigua des d'una profunditat de més de 30 m. Les parets del pou, de formigó, maó o fusta, sovint utilitzen elements unificats preparats que s'instal·len seqüencialment uns sobre els altres. A la part inferior de les parets i al fons del pou, hi ha forats per al flux natural del líquid. A la part inferior, una capa filtrant està feta de sorra i grava. Amb l'augment de la necessitat d'aigua, s'organitzen diversos pous de pou, interconnectats per sifons amb un col·lector d'aigua, des d'on es bombeja la humitat al sistema de subministrament d'aigua.

Les estructures de captació d'aigua horitzontals subterrànies s'utilitzen per recollir humitat a poca profunditat. Es realitzen a una profunditat de fins a 8 m des d'elements estàndard de formigó armat o ceràmic amb forats o ranures a les superfícies laterals. Els tipus horitzontals més senzills estan fets de maó aprimat o maçoneria de runa; les cambres d'inspecció estan dissenyades per al manteniment preventiu cada 100 m.

Les cambres de capotage s'utilitzen per agafar aigua de les claus. Són els pous de pou més senzills, disposats per sobre del lloc on apareix l'aigua a la superfície. Per obtenir líquid de fonts clau descendents, es fabriquen cambres de tapat per recollir la humitat a través de les parets verticals segons el tipus d'entrada d'aigua horitzontal.

Recollida d'aigua de fonts superficials

Amb aquest mètode de presa d'aigua es prenen mesures per garantir el subministrament ininterromput d'humitat durant tot l'any. Per a això, la instal·lació està situada més a prop del consumidor en un lloc estable, menys contaminatlloc de la costa, s'estan construint sobre plantes industrials i llocs de clavegueram. Les estructures de captació d'aigua de fonts superficials es disposen tenint en compte el possible gir del llit del riu al llarg del temps. Els elements del sistema estan disposats de manera que després de la formació d'una coberta de gel a l'hivern, quedin almenys 0,3 m fins a la part superior de l'estructura i el fons de la presa d'aigua no arriba al fons del riu en 1 m.

Les estructures de captació d'aigua es construeixen sovint segons el principi combinat de dos o més tipus, això ve determinat per les característiques de l'embassament i el volum de consum requerit. Abans de començar el funcionament, el sistema se sotmet a una prova tècnica. Les instal·lacions de captació d'aigua superficial que travessen per llançament es renten amb aigua a una velocitat d'1 m/s. La fontaneria domèstica està clorada per a la desinfecció.

Dispositiu de xarxes externes de subministrament d'aigua

El sistema exterior inclou línies principals i branques secundàries. Com a material de canonada, s'utilitzen components respectuosos amb el medi ambient, seleccionats segons les condicions de GOST. Entre l'estació d'admissió i el subministrament d'aigua a pressió, el líquid passa per les instal·lacions de tractament, s'instal·la en dipòsits i s'envia al consumidor amb l'ajuda de dispositius de control. El diàmetre de les canonades de la línia principal es pren d'acord amb el càlcul hidràulic i els diàmetres de les branques s'apliquen tenint en compte el rendiment del foc del líquid.

Dispositius d'elevació d'aigua

Els complexos de bombeig es col·loquen al circuit de moviment de l'aigua per convertir l'energia del motor en energia hidràulica del fluid transmès. Amb aquests aparellsla humitat s'eleva a l'alçada desitjada, es serveix a llargues distàncies i s'obliga a fluir en un sistema de subministrament d'aigua tancat, la qual cosa implica el funcionament de les instal·lacions de captació d'aigua. L'elecció de bombes per al manteniment complex de les instal·lacions d'admissió d'aigua es duu a terme en funció del tipus de motor, potència, capçalera, eficiència i altres indicadors. Les més habituals en l'aplicació són les bombes centrífugues, que tenen prou avantatges respecte a altres tipus.

Embassaments i torres d'aigua

Per aconseguir pressió a la xarxa de subministrament d'aigua i elevar el líquid als pisos alts, s'utilitzen torres d'aigua, que funcionen segons el principi físic dels vasos comunicants. El dipòsit del dipòsit de la torre es calcula a partir del volum d'aigua, que regula el subministrament de líquid als consumidors durant un temps determinat, si les instal·lacions de captació d'aigua de fonts subterrànies fallen..

El dipòsit de la torre d'aigua emmagatzema un subministrament d'aigua necessària per a la lluita contra incendis d'emergència en un termini de 10 minuts després d'un incendi. La torre d'aigua del disseny conté un dipòsit que sosté la base, fet a l'alçada de l'edifici més alt del poble. A les regions del nord, es disposa una carcassa aïllant, i a les regions del sud només es fa un recobriment per sobre del dipòsit.

Els dipòsits d'emmagatzematge d'aigua es col·loquen a diversos llocs del sistema de fontaneria, serveixen per emmagatzemar reserves de líquid. El volum dels dipòsits depèn del seu propòsit i de la necessitat de saturar amb aigua el sistema de pressió dels consumidors. El material per als edificis és el maó cremat, de diversos tipuspedra natural i formigó armat. La forma distingeix entre tancs rodons i rectangulars. La superposició es realitza de manera monolítica o prefabricada.

Reparació de canonades subterrànies i submarines

El dispositiu de les instal·lacions de captació d'aigua amb una canonada estesa després d'un període determinat de funcionament requereix reparacions i manteniments periòdics. De vegades, el rendiment del sistema de subministrament d'aigua es redueix a causa de la deposició d'obstruccions i capes a les canonades. La seva neteja es realitza periòdicament, en casos lleus n'hi ha prou amb rentar amb un flux d'aigua invers o directe. Per als casos més difícils, utilitzeu rascadors o escorces.

Recuperar una canonada danyada a la superfície és una feina complicada i costosa. Per tant, es va dissenyar un dispositiu especial per netejar, movent-se dins de la canonada. El dispositiu es mou i els raspalls durs giratoris eliminen els dipòsits de les parets. Per netejar la canonada de la qual s'ha extret el líquid, es fan plomes per evitar que l'estructura de la canonada surti a la superfície.

Per eliminar trencaments o forats complexos a les canonades, s'aixequen a la superfície i, després de substituir la secció danyada, es tornen a baixar cap al fons. Els danys que no siguin massa complexos es repararan mitjançant soldadura submarina.

En conclusió, cal destacar que la instal·lació d'estructures de captació d'aigua requereix uns coneixements especials per determinar el tipus d'estructures, triar un lloc i disposar les unitats estructurals. Però com que els consumidors moderns no veuen la seva existència sense humitat que dóna vida, amb el pas del tempshi ha noves solucions constructives i idees per extreure aigua de les entranyes del planeta.