Водосборный колодец
Полезная модель относится к области водоснабжения, а именно к строительству на затапливаемых территориях водозаборных сооружений для добычи подземных вод с целью их использования по хозяйственно-бытовому и промышленному назначению из маломощных безнапорных водоносных пластов, а также для водопонижения и дренажа застроенных территорий. Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности круглогодичной эксплуатации колодца на затапливаемых территориях. Поставленная задача в заявляемом водосборном колодце, включающим выступающий над земной поверхностью и имеющий обсыпку шахтный ствол, сообщающийся с лучевыми горизонтальными скважинами, установленные в нем водоподъемный насос и водоотводящие трубы, решается тем, что шахтный ствол с обсыпкой выступают над поверхностью на высоту, превышающую уровень паводковых вод, обсыпка выполнена в виде усеченного конуса, на боковой поверхности которого выполнены технологические ступеньки, при этом колодец снабжен двумя погружными насосами. Благодаря новой совокупности существенных признаков достигается новый технический результат, заключающийся в предотвращении загрязнения грунтовых вод паводковыми водами и обеспечении бесперебойной работы в засушливый летний период. Предлагаемая конструкция водосборного колодца обеспечивает надежную круглогодичную эксплуатацию колодца на затапливаемых территориях при одновременном снижении экономических и энергетических затрат, увеличении срока службы и улучшении условий техники безопасности.
Полезная модель относится к области водоснабжения, а именно к строительству на затапливаемых территориях водозаборных сооружений для добычи подземных вод с целью их использования по хозяйственно-бытовому и промышленному назначению из маломощных безнапорных водоносных пластов, а также для водопонижения и дренажа застроенных территорий.
В настоящее время для водоснабжения и водопонижения используются системы горизонтальных скважин в виде водозаборов, которые оборудованы водосборными колодцами разной конструкции.
Известен лучевой водозабор, включающий корпус колодца, радиально размещенные в нем фильтры, водоподающие трубы и водоподъемное устройство, фильтры выполнены телескопическими, внешние секции которых жестко вмонтированы в корпус колодца и размещены попарно одна параллельно другой симметрично относительно продольной оси корпуса колодца в разных по высоте плоскостях с выдвижными в противоположные стороны секциями фильтров. (А.с. №443958, 2 МКИ Е 03 В 3/11, приоритет от 02.08.1972, опубл. 25.09.1974 в БИ №35)
Известен также водозабор грунтовых вод, содержащий вертикальный водосборный колодец и сообщающиеся с ним радиальные водоподводящие трубы с фильтрами, снабженный водоприемным устройством, выполненным в виде искусственных песчаных призм, расположенных в водоносном пласте, а фильтры водоподводящих труб размещены в искусственных песчаных призмах. (А.с. №562628, 2 МКИ Е 03 В 3/11, приоритет от 04.04.1974, опубл. 25.06.1977 в БИ №23)
Недостатком известных устройств является то, что величина выступающей части корпуса с обсыпкой не учитывает фактор реального
подъема паводковых вод затапливаемых территорий, что снижает их эксплуатационную надежность.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является водосборный колодец лучевого водозабора, содержащий шахтный ствол, сообщающийся с лучевыми горизонтальными скважинами, установленный на промежуточном перекрытии насос, соединенный с всасывающим и отводящим трубопроводами, верхняя часть шахтного ствола выступает над поверхностью и снабжена обсыпкой. (Пономаренко Ю.В., Анпилов В.Е. «Лучевой дренаж застроенных территорий», М., Недра, 1989, с.18)
В данном водосборном колодце верхняя часть шахтного ствола с обсыпкой выступают над поверхностью на высоту, которая не учитывает фактор реального подъема паводковых вод затапливаемых территорий. В период паводка промежуточное перекрытие, на котором установлен насос, может оказаться затопленным, в результате чего насос выйдет из строя.
В летний же период уровень грунтовых вод значительно понижается. В связи с тем, что насос стационарно установлен на перекрытии, возможно превышение допустимой высоты всаса насоса.
Указанные недостатки снижают эксплуатационную надежность данного водосборного колодца лучевого водозабора.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности круглогодичной эксплуатации колодца на затапливаемых территориях.
Поставленная задача в заявляемом водосборном колодце, включающим выступающий над земной поверхностью и имеющий обсыпку шахтный ствол, сообщающийся с лучевыми горизонтальными скважинами, установленные в нем водоподъемный насос и водоотводящие трубы, решается тем, что шахтный ствол с обсыпкой выступают над поверхностью на высоту, превышающую уровень паводковых вод, обсыпка выполнена в виде усеченного конуса, на боковой поверхности
которого выполнены технологические ступеньки, при этом колодец снабжен двумя погружными насосами.
Благодаря новой совокупности существенных признаков достигается новый технический результат, заключающийся в предотвращении загрязнения грунтовых вод паводковыми водами и обеспечении бесперебойной работы в засушливый летний период, что способствует повышению надежности круглогодичной эксплуатации водосборного колодца на затапливаемых территориях.
Предлагаемая полезная модель представлена схемой, на которой изображен водосборный колодец в разрезе.
Водосборный колодец состоит из шахтного ствола 1, который гидравлически сообщается с лучевыми горизонтальными скважинами 2. Внутри шахтного ствола 1 расположено промежуточное перекрытие 3, на котором установлена запорно-регулирующая арматура 4, а также электрооборудование и аппаратура автоматизации (на схеме не показано). В шахтном стволе 1 ниже уровня лучевых горизонтальных скважин установлены два водоподающих погружных насоса 5 с водоотводящими трубами 6. Насосы 5 используют в зависимости от технологической необходимости. В период паводка работают оба насоса 5, а в летний период один из них работает как основной, а другой является резервным.
Верхняя часть шахтного ствола 1 снабжена обсыпкой 7 и перекрытием 8, в котором выполнены технологические люки 9 и 10 с крышками 11 и 12 соответственно. Верхняя часть шахтного ствола 1 с обсыпкой 7 выступают над земной поверхностью на высоту, превышающую максимальный уровень поднятия паводковых вод. За указанную величину принят показатель уровня максимального поднятия паводковых вод на затапливаемых территориях. Обсыпка 7 выполнена в форме усеченного конуса, на боковой поверхности которого выполнены технологические ступеньки 13. Обсыпка 7 состоит из насыпанного слоя 14
грунта, вынутого при проходке ствола, который сверху закреплен бетонными плитами 15 или любым другим покрытием, стойким к размыву.
Водосборный колодец работает следующим образом.
Вода по лучевым горизонтальным скважинам 2 поступает в шахтный ствол 1 колодца и скапливается в его нижней части. Далее с помощью погружных насосов 5 вода по водоотводящим трубам 6 при открытой запорно-регулирующей арматуре 4 подается потребителю. Технологические ступеньки 13 обеспечивают доступ обслуживающего персонала к люкам 9 и 10 водосборного колодца для проведения профилактических осмотров и ремонтных работ.
Поднятие выступающей верхней части шахтного ствола с обсыпкой на высоту, превышающую уровень поднятия паводковых вод, предотвращает загрязнение грунтовых вод за счет исключения попадания грязных паводковых вод в колодец и смещения их с грунтовыми водами. Предотвращение загрязнения грунтовых вод способствует снижению затрат за счет исключения необходимости в дополнительной очистке воды.
Технологические ступеньки, выполненные на боковой поверхности обсыпки, которая имеет форму усеченного конуса, обеспечивают безаварийный доступ обслуживающего персонала к устью колодца даже в период паводка, что способствует улучшению условий техники безопасности.
Рациональное использование работоспособности погружных насосов обеспечивает снижение энергетических затрат.
Таким образом, предлагаемая конструкция водосборного колодца обеспечивает надежную круглогодичную эксплуатацию колодца на затапливаемых территориях при одновременном снижении экономических и энергетических затрат и увеличении срока службы.
Заявляемую конструкцию водосборного колодца предполагается использовать на Чернореченском водозаборе для водоснабжения Оренбургского газохимического комплекса.
Водосборный колодец, включающий выступающий над земной поверхностью и имеющий обсыпку шахтный ствол, сообщающийся с лучевыми горизонтальными скважинами, установленные в нем водоподъемный насос и водоотводящие трубы, отличающийся тем, что шахтный ствол с обсыпкой выступают над поверхностью на высоту, превышающую уровень паводковых вод, обсыпка выполнена в виде усеченного конуса, на боковой поверхности которого выполнены технологические ступеньки, при этом колодец снабжен двумя погружными насосами.
