Công trình lấy nước từ các nguồn ngầm

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Các công trình lấy nước đang được xây dựng để tiếp nhận nước từ các nguồn bề mặt và tầng sâu. Chúng nằm trên bờ của các hồ chứa, sông, hồ. Đối với các mục đích công nghiệp, các cơ sở được sử dụng trên bờ biển với nguồn cung cấp tiếp theo cho một đường ống áp lực. Nếu vùng ven biển không có nước ngọt thì sử dụng hệ thống khử muối và làm sạch nước biển phù hợp với các luận chứng kinh tế và kỹ thuật.

Để lấy nước từ các dòng chảy ngầm, các cấu trúc nằm sâu trong lòng đất được lắp đặt bằng hệ thống bơm. Khi mực nước dao động trong hồ chứa, các công trình ven biển được xây dựng trên nền, cọc, móng nhân tạo để bảo vệ trạm khỏi sự trôi băng và các vật thể trôi nổi. Theo phương pháp định vị, các công trình lấy nước là ven biển, kênh đặc biệt và trọng lực (kênh).

Các loại trạm

Trạm kênh tự chảy được xây dựng trên bờ của một hồ chứa nước nông có độ dốc nhỏ và đất yếu. Thiết kế của họ cung cấp một giếng tiếp nhận, một đường ống dẫn miễn phíhiện tại, đầu, được bảo vệ bởi một mạng tinh thể. Nước tạo thành qua hệ thống máy bơm được đưa vào đường ống áp lực để sử dụng tiếp. Bộ đầu chìm hoàn toàn, chỉ ngập khi bị đổ hoặc bề mặt. Trạm bơm hoạt động cùng với một cửa lấy nước hoặc được lắp đặt như một thiết bị độc lập.

Trên các bờ dốc của hồ chứa, các công trình lấy nước kiểu ven biển được cung cấp, trong thiết kế không có nắp và đường ống. Việc lấy nước được cung cấp qua các lỗ, vì mức độ của nó cho phép thực hiện trong mọi điều kiện. Giếng ven biển bố trí cao hơn mực nước dâng cao nhất nửa mét, cần có trạm bơm. Nếu chỉ số này dao động đáng kể trên sông thì giếng có nhiều đoạn riêng biệt phù hợp với số lượng đường hút. Các cửa sổ phía trên được sử dụng để thu lớp bề mặt trong trận lũ, giúp có thể tiếp nhận chất lỏng sạch.

Một loại trạm thu nước đặc biệt được sử dụng trong trường hợp cần một khối lượng lớn chất lỏng hoặc nếu khí hậu đòi hỏi phải liên tục chống lại các lớp vỏ băng. Trong các cửa hút nước như vậy, một gầu nhân tạo được bố trí tùy theo loại kênh. Kích thước của nó được xác định tùy thuộc vào tốc độ đi lên của các khối băng sâu. Các gầu ở hạ lưu được đặt ở phía hạ lưu của miệng để tiếp nhận dòng chảy ở đáy và chống lại các tảng băng trôi sâu. Xô có đầu vào trên cùng được thiết kế để lắp vào miệng để chống lại dòng điện và dùng để nhận chất lỏng được làm sạch trên bề mặt. Các loại công trình lấy nước nàycho phép bạn đào xô vào đá ven biển đến độ sâu 3,5 m hoặc đưa chúng ra lòng sông, ngăn cách chúng bằng một con đập.

Với sự trợ giúp của các phương tiện lọc và làm sạch, chất lỏng được làm trong rõ ràng sẽ thu được khi lũ lụt hoặc băng trôi. Trước khi đi vào đường ống áp lực, hơi ẩm được lọc qua một lớp cát và sỏi dày nằm tự nhiên ở đáy hoặc bờ, chỉ sau đó nó mới được đưa lên bằng các thiết bị trục, hình ống hoặc nằm ngang.

Nếu cần cung cấp nước tạm thời, hãy xây dựng các công trình lấy nước nổi hoặc di động. Đối với vị trí của các trạm di động trên bờ của hồ chứa, các đường ray có độ nghiêng được cung cấp, dọc theo đó chúng sẽ di chuyển tùy thuộc vào mức nước dâng. Các kết cấu nổi được bố trí trên sà lan hoặc cầu phao neo. Nhược điểm của các cửa hút nước tạm thời bao gồm thực tế là tất cả các đường ống đều được làm bằng vật liệu dẻo, và điều này dẫn đến việc chúng bị hư hỏng sớm và gây bất tiện khi sử dụng trong thời kỳ băng giá.

Để hút ẩm từ đất cát sỏi của lớp nằm ngang không áp trên, người ta bố trí các giếng trục. Vật liệu cho chúng là bê tông trên khung kim loại. Nước đi vào thiết bị nhận thông qua các lỗ trên tường và sàn. Đáy giếng được trang bị lớp lọc ngược bao gồm cát dày đến 0,6 m và nhiều lớp sỏi với tổng độ dày lên đến 0,15 m, giếng nhô cao hơn 0,8 m so với mặt đất, tường được bảo vệ. bởi một khóa đất sét dày đến 0,5 m, đi dưới lòng đất 0, 3-1, 2 m.khu vực mù bê tông có độ dốc từ các bức tường với chiều rộng 1-1,5 m.

Công việc của các cơ sở lấy nước ở các khu vực phía Bắc rất phức tạp do khí hậu khắc nghiệt của mùa đông, khi các vùng nước lộ thiên bị đóng băng. Các cơ sở chỉ được sử dụng trong thời kỳ băng tan. Các khu vực phía Bắc có đặc điểm là hầu như không có nguồn ngầm, các vùng nước hiếm có chứa một lượng lớn khoáng chất và ít được sử dụng để uống. Vào mùa đông, độ ẩm khan hiếm, vì vậy nó được lấy từ các lớp nằm dưới mặt đất đóng băng. Để tăng mực nước trong các hồ chứa, các đập nhân tạo đang được xây dựng và diện tích các hồ đang được mở rộng, góp phần bổ sung điều tiết cho các sông và hồ từ các nguồn không đóng băng dưới lòng đất.

Các loại nguồn

Việc lấy nước để sử dụng cho các thành phố và làng mạc được thực hiện từ các lớp bề mặt và tầng ngầm. Các tầng chứa nước trong lòng đất có thể có áp suất và không áp suất. Các lớp nằm ngang gần bề mặt hoặc theo chiều dày của sông hồ được gọi là lớp mặt đất. Nước ngầm có đặc điểm là tăng ô nhiễm và phải được làm sạch trước khi vào nguồn cấp nước áp lực.

Nước có áp suất lấp đầy hoàn toàn các lớp nằm ngang, nằm bên dưới các hồ chứa lân cận hoặc phục vụ cho việc nạp lại chúng. Suối Artesian có nguồn nước sạch có giá trị; để khai thác chúng, các loại công trình lấy nước như vậy được bố trí mà không có thiết bị xử lý trong thiết kế của chúng. Trong giếng nhận nước từ tầng áp suất nằm ngang, có một đường chất lỏng dâng lên có điều kiện, trùng với mứcbề mặt của vùng nước gần nhất. Nếu một đường như vậy đi qua bề mặt đất, thì hơi ẩm sẽ chảy ra khỏi giếng, được gọi là artesian.

Nước có áp lực và không áp lực thấm xuống bề mặt đất tạo thành các dòng suối giảm dần và đi lên, cung cấp nước chất lượng cao, được sử dụng cho mục đích uống mà không cần sử dụng các hệ thống lọc đắt tiền. Các chỉ tiêu định tính của nguồn, chẳng hạn như công suất, độ sâu, độ bão hòa khoáng, được sử dụng để lựa chọn kiểu cấu trúc của trạm thu nước. Đồng thời, các cân nhắc về kinh tế và kỹ thuật cũng như nhu cầu về một loại chất lỏng nhất định (cho nhu cầu công nghiệp, nước uống, hộ gia đình) cũng được tính đến.

Điều kiện chọn địa điểm

Việc xây dựng các công trình lấy nước dựa trên các dự báo về đặc tính của chất lỏng từ nguồn đã chọn, nhu cầu tái trang bị cho vùng ven biển, tái tạo kênh của sông hoặc hồ chứa khác, và thủy lực điều kiện làm việc. Khi mực nước thay đổi hơn 6 m và độ dốc lớn của bờ biển đủ cho dòng nước chảy vào bình thường, các công trình ven biển kết hợp sẽ được xây dựng.

Nếu năng suất trung bình được lên kế hoạch, do độ cao mực nước dâng thấp, cửa hút nước được kết hợp với tổ hợp bơm. Các thiết bị thu nước kiểu riêng biệt được chế tạo với yêu cầu năng suất thấp và độ sâu của bể chứa lớn. Nếu dao động của mặt nước nhỏ hơn 6 m, độ sâu nhỏ thì sử dụng kiểu kênh lấy nước có trạm bơm trong thiết kế ven biển.người nhận.

Tính toán thủy lực

Để xác định các thông số tối ưu của đường ống, tính toán thủy lực được sử dụng. Tính đến lưu lượng của đường ống và các yếu tố khác trong toàn bộ thời gian hiệu lực ước tính. Lượng nước tiêu thụ được định nghĩa là nhu cầu cần thiết trong quá trình phân tích tối đa bởi những người tiêu dùng được kết nối. Dựa trên những dữ liệu này, đường kính của các đường ống cần thiết để đi qua một khối lượng nhất định có lợi về mặt kinh tế với ít tổn thất nhất được tính toán.

Lập sơ đồ axonometric chỉ hướng từ đầu vào đến cụm nước kèm theo, chọn vị trí có số vòng quay ít nhất. Chiều dài của các phần từ điểm nút này đến điểm nút khác được tính toán, có tính đến số lượng điểm phân tích chất lỏng. Đường kính của các ống khác nhau ở các đoạn khác; trong cùng một đoạn ống, kích thước tương tự được cung cấp. Việc xây dựng các công trình lấy nước được thực hiện sau khi tính toán thủy lực đầy đủ.

Cơ sở điều trị

Xác định chất lượng nước dựa trên các chỉ số sau:

• tính chất vật lý như sương mù, vị, màu, mùi, nhiệt độ;
• chất lượng hóa học đặc trưng cho khả năng oxy hóa, độ cứng, phản ứng hoạt động, hàm lượng khoáng chất;
• đặc tính vi khuẩn học, cho biết mức độ ô nhiễm do vi khuẩn xâm nhập vào nước từ cống rãnh, lượng mưa, phân động vật gần đó.

Nước uống được kiểm tra kỹ lưỡngchú ý. Các yêu cầu về chất lượng của chất lỏng sử dụng trong gia đình được tiêu chuẩn hóa và có trong GOST R51232 - 1998. Tài liệu có tính đến các yêu cầu đối với các chỉ tiêu hóa học, vật lý và vi khuẩn. Nếu độ tinh khiết của nước nhận được không tương ứng với dữ liệu quy định đã cho, thì các cơ sở xử lý nước cấp được xây dựng. Các phương pháp làm sạch phổ biến nhất là khử trùng và làm sạch. Để làm rõ, lọc và lắng được sử dụng trong nhiều giai đoạn, kết quả là các tạp chất lắng xuống đáy. Chiếu xạ diệt khuẩn, khử trùng bằng clo thường hóa, ozon hóa được sử dụng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh.

Lấy nước từ nguồn ngầm

Việc lựa chọn trạm thu nước để tiếp nhận chất lỏng từ các lớp dưới đất chịu ảnh hưởng của độ sâu và độ dày của lớp. Cấu trúc được chia thành bốn loại:

• giếng lấy nước;
• giếng mỏ;
• cửa hút nước ngang;
• bonnets.

Các công trình lấy nước ngầm dưới dạng giếng khoan hoặc giếng ống được sử dụng để lấy chất lỏng từ bể chứa ở độ sâu hơn 10 m. Việc xây dựng bao gồm khoan giếng và gia cố tường bằng ống vách. Dần dần, khi độ sâu tăng lên, đường kính của các đường ống giảm dần. Một bộ lọc được lắp đặt ở phần dưới của lỗ và một buồng quan sát được xây dựng trên bề mặt, phía trên giếng. Nếu áp suất của tầng chứa nước đủ mạnh, nước sẽ dâng lên bề mặt dưới áp lực, nếu không thì hơi ẩm sẽ được bơm lên trên.

Công trình theo loại của tôiCác giếng được sử dụng để tiếp nhận nước từ độ sâu hơn 30 m. Thành giếng - bê tông, gạch hoặc gỗ, thường sử dụng các bộ phận thống nhất làm sẵn được lắp đặt tuần tự trên đỉnh kia. Ở phần dưới của các bức tường và đáy giếng, các lỗ được cung cấp cho dòng chảy tự nhiên của chất lỏng. Ở dưới cùng, một lớp lọc được làm bằng cát và sỏi. Với nhu cầu sử dụng nước tăng cao, một số giếng trục được tổ chức, kết nối với nhau bằng xi phông với bộ thu nước, từ đó độ ẩm được bơm vào hệ thống cấp nước.

Các cấu trúc lấy nước nằm ngang dưới lòng đất được sử dụng để thu thập độ ẩm ở độ sâu nông. Chúng được thực hiện ở độ sâu lên đến 8 m từ các phần tử bê tông cốt thép hoặc gốm tiêu chuẩn với các lỗ hoặc khe ở bề mặt bên. Các loại nằm ngang đơn giản nhất được làm bằng gạch xây mỏng hoặc gạch đổ nát; các buồng kiểm tra được thiết kế để bảo dưỡng phòng ngừa cứ sau 100 m.

BuồngCapotage dùng để lấy nước ở phím. Chúng là những giếng trục đơn giản nhất, được bố trí phía trên nơi xuất hiện nước trên bề mặt. Để thu được chất lỏng từ các nguồn chính giảm dần, các khoang đóng nắp được tạo ra để thu ẩm qua các bức tường thẳng đứng bằng kiểu lấy nước ngang.

Thu nước từ các nguồn bề mặt

Với phương pháp lấy nước này, các biện pháp được thực hiện để đảm bảo cung cấp độ ẩm không bị gián đoạn trong suốt cả năm. Để làm được điều này, cơ sở phải đặt gần người tiêu dùng hơn trên một khu chuồng trại ổn định, ít ô nhiễm nhất.nơi của bờ biển, họ đang xây dựng bên trên các nhà máy công nghiệp và các khu vực thoát nước. Các công trình lấy nước từ các nguồn bề mặt được bố trí có tính đến khả năng biến đổi của lòng sông theo thời gian. Các yếu tố của hệ thống được bố trí sao cho sau khi hình thành lớp phủ vào mùa đông, ít nhất 0,3 m vẫn còn trên đỉnh của cấu trúc và đáy của cửa lấy nước không chạm đến đáy sông 1 m.

Các công trình lấy nước thường được xây dựng theo nguyên tắc kết hợp của hai hoặc nhiều loại, điều này được quyết định bởi đặc điểm của bể chứa và khối lượng tiêu thụ yêu cầu. Trước khi bắt đầu hoạt động, hệ thống phải trải qua một bài kiểm tra kỹ thuật. Các công trình lấy nước mặt đi qua bằng cách hạ thủy được rửa sạch bằng nước với tốc độ 1 m / s. Hệ thống ống nước gia đình được khử trùng bằng clo.

Thiết bị của mạng cấp nước bên ngoài

Hệ thống ngoài trời bao gồm đường dây chính và đường nhánh phụ. Là một vật liệu ống, các thành phần thân thiện với môi trường được sử dụng, lựa chọn theo các điều kiện của GOST. Giữa trạm lấy nước và nguồn cấp nước áp lực, chất lỏng đi qua các công trình xử lý, lắng trong các bồn chứa và được đưa đến hộ tiêu thụ với sự hỗ trợ của các thiết bị điều khiển. Đường kính của các ống của đường dây chính được lấy theo tính toán thủy lực và đường kính nhánh được áp dụng có tính đến lưu lượng cháy của chất lỏng.

Thiết bị nâng hạ nước

Phức hợp bơm được đặt trong mạch chuyển động của nước để chuyển năng lượng động cơ thành năng lượng thủy lực của chất lỏng truyền qua. Với những thiết bị nàyĐộ ẩm được nâng lên đến độ cao mong muốn, phục vụ trong một khoảng cách dài và buộc phải chảy trong một hệ thống cấp nước khép kín, nghĩa là hoạt động của các công trình lấy nước. Việc lựa chọn máy bơm để bảo dưỡng phức tạp các công trình lấy nước được thực hiện tùy thuộc vào loại động cơ, công suất, cột áp, hiệu suất và các chỉ số khác. Ứng dụng phổ biến nhất là máy bơm ly tâm, có đủ ưu điểm so với các loại khác.

Hồ chứa và tháp nước

Để đạt được áp suất trong mạng lưới cấp nước và nâng chất lỏng lên các tầng cao, người ta sử dụng các tháp nước, hoạt động dựa trên nguyên tắc vật lý của các mạch thông nhau. Bể chứa trong tháp được tính toán theo thể tích nước, có tác dụng điều tiết việc cung cấp chất lỏng cho người tiêu dùng trong một thời gian nhất định, nếu các công trình lấy nước từ các nguồn ngầm gặp sự cố.

Bể của tháp nước dự trữ nguồn cung cấp nước cần thiết cho việc chữa cháy khẩn cấp trong vòng 10 phút sau đám cháy. Tháp nước trong thiết kế có chứa một bồn chứa làm trụ đỡ, được làm bằng chiều cao của tòa nhà cao nhất trong làng. Ở các khu vực phía Bắc, một vỏ bọc cách điện được bố trí và ở các khu vực phía Nam chỉ có một lớp phủ bên trên bồn chứa.

Bể chứa nước được đặt ở nhiều vị trí khác nhau của hệ thống ống nước, chúng dùng để chứa chất lỏng dự trữ. Thể tích của bồn phụ thuộc vào mục đích sử dụng và nhu cầu bão hòa nước trong hệ thống áp lực của người tiêu dùng. Vật liệu xây dựng công trình là gạch nung, các loạiđá tự nhiên và bê tông cốt thép. Hình dạng phân biệt giữa bể hình tròn và hình chữ nhật. Việc chồng chéo được thực hiện theo cách nguyên khối hoặc đúc sẵn.

Sửa chữa đường ống ngầm và đường ống dưới nước

Thiết bị công trình lấy nước có đường ống nối dài sau một thời gian hoạt động cần phải sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ. Đôi khi lưu lượng của hệ thống cấp nước bị giảm do sự lắng đọng của các khối và lớp trong đường ống. Việc vệ sinh thiết bị được thực hiện định kỳ, trong trường hợp nhẹ chỉ cần xả nước ngược hoặc chảy trực tiếp là đủ. Đối với những trường hợp khó hơn, hãy sử dụng dao cạo hoặc bìa cứng.

Lấy lại đường ống dẫn bị hư hỏng lên bề mặt là một công việc khá rắc rối và tốn kém. Do đó, một thiết bị đặc biệt đã được thiết kế để làm sạch, di chuyển bên trong đường ống. Thiết bị di chuyển và bàn chải cứng xoay sẽ loại bỏ cặn bám trên tường. Để làm sạch đường ống dẫn chất lỏng đã được loại bỏ, các vật liệu chìm được chế tạo để ngăn cấu trúc đường ống nổi lên bề mặt.

Để loại bỏ các vết vỡ hoặc lỗ phức tạp trong đường ống, chúng được nâng lên trên bề mặt và sau khi thay thế phần bị hư hỏng, chúng lại được hạ xuống đáy. Những hư hỏng không quá phức tạp được sửa chữa bằng cách hàn dưới nước.

Kết luận, cần lưu ý rằng việc lắp đặt các kết cấu lấy nước cần có kiến thức đặc biệt để xác định loại kết cấu, chọn vị trí và bố trí các đơn vị kết cấu. Nhưng vì người tiêu dùng hiện đại không nhìn thấy sự tồn tại của chúng mà không có hơi ẩm mang lại sự sống, nên theo thời giancó những giải pháp và ý tưởng mang tính xây dựng mới để khai thác nước từ ruột của hành tinh.