Водозаборное сооружение

ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ (водозабор), комплекс гидротехнических сооружений для отбора поверхностных и подземных вод для промышленного и хозяйственно-бытового водоснабжения, гидроэнергетики, ирригации и другого водозаборного сооружения должны обеспечивать подачу воды под необходимым напором (или самотёком) в водовод (канал, трубопровод, туннель и др.) в заданном количестве и в соответствии с графиком водопотребления. Водозаборные сооружения прошли длительный путь развития: от простейших - ковши, бадьи, вёдра, до сложных гидротехнических сооружений. Различают водозаборные сооружения для подземных и поверхностных вод.

Водозабор подземных вод. Для отбора подземных вод используются вертикальные (скважины, шахтные колодцы), горизонтальные, лучевые водозаборные сооружения и каптажи родников. Выбор типа водозабора и участка для его заложения определяется гидрогеологическими и санитарными условиями района, расстоянием от места потребления воды и др.

Наиболее распространённые водозаборные сооружения - буровые скважины, которые отличаются универсальностью и наилучшими санитарно-гигиеническими условиями. Забор воды с помощью буровых скважин производится как из водоносных пластов со свободной поверхностью (грунтовых), так и из напорных водоносных горизонтов (артезианские скважины) в широком диапазоне глубин залегания подземных вод (от нескольких десятков до тысячи метров). Водоприёмная часть скважины, как правило, оборудуется специальными фильтрами. Обычно для централизованных систем водоснабжения создают групповые водозаборные сооружения, состоящие из большого количества скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважин откачивают поверхностными (при глубине до 7-10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками.

Шахтные колодцы представляют собой вертикальную выработку, поперечное сечение которой имеет большие размеры по сравнению со скважиной; применяются, как правило, при водозаборе из безнапорных водоносных горизонтов сравнительно ограниченной мощности (глубина до 20-30 м) при небольших объёмах потребления. Водопроницаемую фильтрующую поверхность устраивают в соответствии с рекомендациями для фильтров водозаборных скважин.

Горизонтальные водозаборные сооружения устраивают для забора воды из маломощных водяных пластов; представляют собой водосборную траншею (или галерею), оборудованную фильтрующей поверхностью для приёма воды; эффективны при расположении вблизи рек, озёр и водохранилищ. В странах с засушливым климатом горизонтальные водозаборы появились значительно раньше вертикальных.

Лучевые водозаборы - система горизонтальных или наклонных скважин длиной до 80 м, которые собирают воду из водоносного пласта и отводят её в центральную водосборную камеру (шахту), откуда ведётся откачка воды потребителям. Водозаборные сооружения этого типа устраивают при залегании подземных вод до 15-20 м от поверхности земли; наиболее целесообразно их применение в долинах рек с постоянным стоком, где скважины проходят непосредственно под руслом реки.

Особый вид водозабора - каптаж родников. В зависимости от условий выхода вод на поверхность каптажи могут иметь различную конструкцию: горизонтальные водозаборы галерейного типа, водосборные камеры, шахты с отводной трубой и др.

Водозаборы подземных вод, расположенные в районах разработки месторождений, кроме водоснабжения, выполняют роль дренажных и водопонижающих сооружений.

Водозабор поверхностных вод. Сооружения для забора воды из поверхностных источников классифицируются: по роду источника - речные, озёрные, морские, водохранилищные; по месту расположения - береговые и русловые; по степени стационарности - стационарные и нестационарные (плавающие, фуникулёрные, передвижные) и по ряду других признаков. водозаборные сооружения на реках различаются также по наличию в их составе регуляционных и подпорных сооружений - бесплотинные, приплотинные (в составе гидроузла) и др. Кроме того, применяют водозаборные сооружения с подводящими каналами и водоприёмными ковшами (искусственными заливами).

Технологическая схема водозаборного сооружения, обычно включающая водоприёмник, водоочистной сеточный колодец и насосную станцию, выбирается соответственно требуемому расходу воды, категории водозабора, гидрологическим характеристикам источника, топографическим и геологическим условиям, требованиям санитарной инспекции, организаций рыбоохраны и водного транспорта; надо учитывать также и возможное увеличение производительности водозабора в перспективе. Водоприёмники водозаборного сооружения оборудуют сороудерживающими решётками, эксплуатационными и ремонтными затворами для регулирования расхода воды или для полного перекрытия водоприёмного отверстия, устройствами для осаждения наносов, борьбы с ледовыми помехами (шугой и глубинным льдом) и др. При незначительном колебании уровня воды в водоёме применяют безнапорные водоприёмники (поверхностные, донные решётчатые и др.), а при значительном - напорные (плотинные, береговые, башенные). Водозаборные сооружения на горных и высокомутных реках имеют ряд конструктивных особенностей (например, водозаборные галереи в теле плотины).

Лит.: Проектирование водозаборов подземных вод. М., 1976; Николадзе Г. И., Сомов М. А. Водоснабжение. М., 1995.