Wasserentnahmeanlagen aus unterirdischen Quellen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Wasserentnahmeanlagen werden gebaut, um Wasser aus Oberflächenquellen und tiefen Schichten aufzunehmen. Sie befinden sich an den Ufern von Stauseen, Flüssen und Seen. Für industrielle Zwecke werden Anlagen an den Küsten der Meere mit anschließender Versorgung einer Druckleitung genutzt. Wenn in Küstengebieten kein Süßwasser vorhanden ist, wird nach wirtschaftlichen und technischen Gründen ein System zur Meerwasserentsalzung und -reinigung eingesetzt.

Um Wasser aus unterirdischen Flüssen zu fördern, werden tiefliegende Bauwerke mit einem Pumpsystem installiert. Wenn der Wasserstand in einem Reservoir schwankt, werden Küstenstrukturen auf künstlich geschaffenen Fundamenten, Pfählen, Fundamenten errichtet, um die Station vor Eisdrift und schwimmenden Objekten zu schützen. Je nach Ortungsmethode sind Wassereinlassstrukturen Küsten-, Spezial- und Schwerkraft (Kanal).

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Kanalstationen vom Gravitationstyp werden am Ufer eines flachen Reservoirs mit einem kleinen sanften Gefälle und weichem Boden gebaut. Ihr Design sieht für einen Vorfluter eine Pipeline mit freiem Vorkommen vorStrom, Kopf, durch ein Gitter geschützt. Das anfallende Wasser wird über ein Pumpensystem zur weiteren Verwendung in die Druckleitung eingespeist. Köpfe sind vollständig untergetaucht, nur bei Verschütten überflutet oder an der Oberfläche. Die Pumpstation arbeitet mit einer Wasserentnahme zusammen oder wird als eigenständiges Gerät installiert.

An den steilen Ufern von Stauseen sind Wassereinlassstrukturen vom Küstentyp vorgesehen, die im Design keine Kappen und Rohrleitungen enth alten. Die Wasseraufnahme erfolgt durch die Löcher, da die Höhe dies unter allen Bedingungen ermöglicht. Der Küstenbrunnen ist einen halben Meter über dem höchsten Anstieg des Wasserspiegels angeordnet, eine Pumpstation ist erforderlich. Wenn dieser Indikator im Fluss stark schwankt, hat der Brunnen entsprechend der Anzahl der Saugleitungen mehrere separate Abschnitte. Die oberen Fenster dienen zum Sammeln der Oberflächenschicht während des Hochwassers, wodurch saubere Flüssigkeit aufgenommen werden kann.

Eine spezielle Art von Wasserentnahmestation wird verwendet, wenn eine große Flüssigkeitsmenge benötigt wird oder wenn das Klima einen ständigen Kampf gegen Eiskrusten erfordert. In solchen Wasserfassungen wird je nach Kan altyp ein künstlicher Eimer angeordnet. Seine Abmessungen werden in Abhängigkeit von der Aufstiegsgeschwindigkeit tief vergletscherter Blöcke bestimmt. Stromabwärtige Eimer werden stromabwärts der Mündung platziert, um Bodenströmungen aufzunehmen und gegen tiefe Eisschollen zu kämpfen. Eimer mit Top-Entry sind für den Einbau im Mundstück gegen die Strömung konzipiert und dienen der Aufnahme von oberflächengeklärter Flüssigkeit. Diese Arten von Wasserentnahmeanlagenermöglichen es Ihnen, Eimer bis zu einer Tiefe von 3,5 m in den Küstenfelsen zu graben oder sie in das Flussbett zu bringen und sie durch einen Damm zu trennen.

Mit Hilfe von Filter- und Reinigungsanlagen wird in einer Flut oder einem Eisgang eine gut geklärte Flüssigkeit gewonnen. Vor dem Eintritt in die Druckleitung wird die Feuchtigkeit durch eine dicke Kies- und Sandschicht gefiltert, die sich natürlich auf der Sohle oder am Ufer befindet, und erst dann von Schacht-, Rohr- oder Horizontalvorrichtungen aufgenommen.

Wenn es erforderlich ist, eine vorübergehende Wasserversorgung bereitzustellen, bauen Sie schwimmende oder mobile Wasserentnahmeeinrichtungen. Für den Standort mobiler Stationen am Ufer eines Stausees sind Gleise mit Neigung vorgesehen, entlang denen sie sich je nach Wasserstand bewegen. Schwimmende Strukturen werden auf verankerten Lastkähnen oder Pontons angeordnet. Zu den Nachteilen temporärer Wasserentnahmen gehört die Tatsache, dass alle Rohrleitungen aus flexiblen Materialien bestehen, was zu einer vorzeitigen Beschädigung und Beeinträchtigung der Nutzung während der Eiszeit führt.

Um den Kies- und Sandböden der oberen drucklosen Horizontalschicht Feuchtigkeit zu entziehen, werden Schachtbrunnen eingerichtet. Das Material für sie ist Beton auf einem Metallrahmen. Wasser tritt durch Löcher in den Wänden und im Boden in die Empfänger ein. Die Brunnensohle ist mit einer Rückfilterschicht ausgestattet, bestehend aus bis zu 0,6 m dickem Sand und mehreren Kiesschichten mit einer Gesamtdicke von bis zu 0,15 m. Der Brunnen ragt 0,8 m über die Geländeoberfläche, die Wände sind geschützt durch eine bis zu 0,5 m dicke Tonschleuse, die unterirdisch um 0,3-1,2 m gehtBlindbereich aus Beton mit einer Neigung von den Wänden mit einer Breite von 1-1,5 m.

Die Arbeit der Wasserentnahmeanlagen in den nördlichen Regionen wird durch das raue Winterklima erschwert, wenn offene Gewässer zufrieren. Die Anlagen werden nur während der Eisschmelzzeit genutzt. Die nördlichen Gebiete zeichnen sich durch ein fast vollständiges Fehlen unterirdischer Quellen aus, seltene Wässer enth alten eine große Menge an Mineralien und sind zum Trinken wenig geeignet. Im Winter ist die Feuchtigkeit knapp, daher wird sie den Schichten entnommen, die sich unter dem gefrorenen Boden befinden. Zur Anhebung des Wasserspiegels in Stauseen werden künstliche Dämme gebaut und die Fläche der Stauseen erweitert, wodurch ein Beitrag zur geregelten Wiederauffüllung von Flüssen und Seen aus unterirdischen nicht gefrierenden Quellen geleistet wird.

Arten von Quellen

Die Wasserentnahme für die Nutzung in Städten und Dörfern erfolgt aus den ober- und unterirdischen Schichten. Grundwasserleiter im Boden können drucklos und drucklos sein. Horizontale Schichten nahe der Oberfläche oder in der Mächtigkeit von Flüssen und Seen werden Bodenschichten genannt. Grundwasser ist durch eine erhöhte Belastung gekennzeichnet und muss vor Eintritt in die Druckwasserversorgung gereinigt werden.

Druckwässer füllen horizontale Schichten vollständig aus, befinden sich unterhalb benachbarter Stauseen oder dienen der Wiederauffüllung derselben. Artesische Quellen haben wertvolles sauberes Wasser, für deren Gewinnung solche Arten von Wasserentnahmeeinrichtungen angeordnet sind, die in ihrer Konstruktion keine Aufbereitungsgeräte enth alten. In dem Brunnen zur Aufnahme von Wasser aus der horizontalen Druckschicht gibt es eine bedingte Flüssigkeitsanstiegslinie, die mit dem Pegel zusammenfälltdie Oberfläche des nächstgelegenen Gewässers. Wenn eine solche Linie über der Erdoberfläche verläuft, fließt Feuchtigkeit aus dem Brunnen, der als artesisch bezeichnet wird.

Druck- und Nichtdruckwasser, das an die Oberfläche des Bodens sickert, bildet absteigende und aufsteigende Quellen und liefert qualitativ hochwertiges Wasser, das ohne den Einsatz teurer Reinigungssysteme zu Trinkwasserzwecken verwendet wird. Qualitative Indikatoren der Quelle wie Leistung, Tiefe, Mineralsättigung werden verwendet, um die Art der Struktur der Wasserentnahmestation auszuwählen. Gleichzeitig werden technische und wirtschaftliche Erwägungen und der Bedarf an einer bestimmten Art von Flüssigkeit (für Industrie-, Trink-, Haush altsbedarf) berücksichtigt.

Bedingungen für die Standortwahl

Der Bau von Wasserentnahmestrukturen basiert auf Prognosen der Eigenschaften der Flüssigkeit aus der ausgewählten Quelle, der Notwendigkeit, die Küstenzone neu auszurüsten, den Kanal eines Flusses oder eines anderen Reservoirs neu zu bilden und hydraulisch Arbeitsbedingungen. Wenn sich der Wasserspiegel um mehr als 6 m ändert und das steile Küstengefälle für einen normalen Wasserzufluss ausreicht, werden kombinierte Küstenbauwerke errichtet.

Wenn eine durchschnittliche Produktivität geplant ist, werden aufgrund der geringen Wasseranstiegshöhe Wasserentnahmen mit Pumpkomplexen kombiniert. Wasserbehälter eines separaten Typs werden mit der erforderlichen geringen Produktivität und einer großen Tiefe des Reservoirs gebaut. Wenn die Schwankung der Wasseroberfläche weniger als 6 m beträgt und die Tiefe gering ist, verwenden Sie den Kan altyp der Wasseraufnahme mit einer Pumpstation bei der Gest altung der KüsteEmpfänger.

Hydraulische Berechnung

Um die optimalen Parameter der Pipeline zu bestimmen, wird eine hydraulische Berechnung verwendet. Berücksichtigen Sie den Durchsatz von Rohren und anderen Elementen für die gesamte geschätzte Gültigkeitsdauer. Der Wasserverbrauch wird als Bedarf bei der Maximalbetrachtung durch die angeschlossenen Verbraucher definiert. Basierend auf diesen Daten werden die Durchmesser der Rohre berechnet, die für den wirtschaftlich vorteilhaften Durchgang einer gegebenen Masse mit den geringsten Verlusten erforderlich sind.

Erstellen Sie ein axonometrisches Diagramm, das die Richtung vom Eingang zur angeschlossenen Wasserbaugruppe anzeigt, und wählen Sie den Ort mit der geringsten Anzahl von Windungen. Die Längen der Abschnitte von einem Knotenpunkt zum anderen werden unter Berücksichtigung der Anzahl der Flüssigkeitsanalysepunkte berechnet. Der Durchmesser der Rohre variiert in einem anderen Abschnitt, innerhalb desselben Rohrabschnitts ist die gleiche Größe vorgesehen. Der Bau von Wasserfassungen erfolgt nach vollständiger hydraulischer Berechnung.

Behandlungseinrichtungen

Bestimmen Sie die Wasserqualität anhand der folgenden Indikatoren:

• physikalische Eigenschaften wie Trübung, Geschmack, Farbe, Geruch, Temperatur;
• chemische Eigenschaften, die die Oxidationsfähigkeit, Härte, aktive Reaktion, Mineralgeh alt charakterisieren;
• bakteriologische Eigenschaften, die den Grad der Verunreinigung durch Bakterien anzeigen, die aus nahegelegenen Abwässern, Niederschlägen und tierischen Fäkalien in das Wasser gelangen.

Trinkwasser steht auf dem PrüfstandAufmerksamkeit. Anforderungen an die Qualität von Flüssigkeiten für den Hausgebrauch sind standardisiert und in GOST R51232 - 1998 enth alten. Das Dokument berücksichtigt die Anforderungen an chemische, physikalische und bakterielle Indikatoren. Wenn die Reinheit des erh altenen Wassers nicht den angegebenen behördlichen Daten entspricht, werden Wasseraufbereitungsanlagen gebaut. Die gängigsten Reinigungsmethoden sind Desinfektion und Klärung. Zur Klärung werden Filtration und Absetzen in mehreren Stufen eingesetzt, wodurch sich Verunreinigungen am Boden absetzen. Bakterizide Bestrahlung, normalisierte Chlorierung, Ozonierung werden verwendet, um pathogene Mikroorganismen loszuwerden.

Wasser aus unterirdischen Quellen gewinnen

Die Wahl einer Wasserentnahmestation zur Aufnahme von Flüssigkeit aus unterirdischen Schichten wird durch die Tiefe und Mächtigkeit der Schicht beeinflusst. Strukturen werden in vier Typen unterteilt:

• Wasserentnahmebrunnen;
• Minenbrunnen;
• horizontale Wassereinlässe;
• Hauben.

Grundwasserentnahmeanlagen in Form von Brunnen oder Rohrbrunnen dienen zur Entnahme von Flüssigkeit aus einem Reservoir in einer Tiefe von mehr als 10 m. Der Bau besteht darin, einen Brunnen zu bohren und die Wände mit Mantelrohren zu verstärken. Mit zunehmender Tiefe nimmt der Durchmesser der Rohre allmählich ab. Im unteren Teil des Lochs wird ein Filter installiert, und an der Oberfläche über dem Brunnen wird eine Beobachtungskammer gebaut. Ist der Druck des Aquifers stark genug, steigt Wasser unter Druck an die Oberfläche, ansonsten wird Feuchtigkeit nach oben gepumpt.

Konstruktionen nach MinentypBrunnen werden verwendet, um Wasser aus einer Tiefe von mehr als 30 m zu erh alten. Die Wände des Brunnens - Beton, Ziegel oder Holz - verwenden häufig vorgefertigte einheitliche Elemente, die nacheinander übereinander installiert werden. Im unteren Teil der Wände und am Boden des Brunnens sind Löcher für den natürlichen Flüssigkeitsfluss vorgesehen. Unten befindet sich eine Filterschicht aus Sand und Kies. Bei erhöhtem Wasserbedarf werden mehrere Schachtbrunnen organisiert, die durch Siphons mit einem Wassersammler verbunden sind, von wo aus Feuchtigkeit in das Wasserversorgungssystem gepumpt wird.

Unterirdische horizontale Wasserentnahmestrukturen werden verwendet, um Feuchtigkeit in geringer Tiefe zu sammeln. Sie werden in einer Tiefe von bis zu 8 m aus Standard-Stahlbeton- oder Keramikelementen mit Löchern oder Schlitzen in den Seitenflächen ausgeführt. Die einfachsten horizontalen Typen bestehen aus verdünntem Ziegel- oder Bruchsteinmauerwerk, Inspektionsschächte sind alle 100 m für die vorbeugende Wartung vorgesehen.

Capotage-Kammern werden verwendet, um Wasser aus den Schlüsseln zu entnehmen. Sie sind die einfachsten Schachtbrunnen, die über der Stelle angeordnet sind, wo Wasser an die Oberfläche tritt. Um Flüssigkeit aus absteigenden Schlüsselquellen zu erh alten, werden Abdeckkammern hergestellt, um Feuchtigkeit durch vertikale Wände durch die Art der horizontalen Wasseraufnahme zu sammeln.

Sammlung von Wasser aus Oberflächenquellen

Bei dieser Art der Wasseraufnahme werden Maßnahmen ergriffen, um die Feuchtigkeitszufuhr das ganze Jahr über ununterbrochen zu gewährleisten. Dazu befindet sich die Anlage näher am Verbraucher auf einem Stall, der am wenigsten belastet istAn der Küste bauen sie über Industrieanlagen und Kläranlagen. Wasserentnahmestrukturen aus Oberflächenquellen werden unter Berücksichtigung der möglichen Drehung des Flussbettes im Laufe der Zeit angeordnet. Die Elemente des Systems sind so angeordnet, dass nach der Bildung einer Eisdecke im Winter mindestens 0,3 m bis zur Oberseite des Bauwerks verbleiben und der Grund der Wasseraufnahme den Grund des Flusses um 1 m nicht erreicht.

Wasserfassungen werden oft nach dem kombinierten Prinzip von zwei oder mehr Typen gebaut, dies wird durch die Eigenschaften des Reservoirs und die erforderliche Verbrauchsmenge bestimmt. Vor der Inbetriebnahme wird das System einer technischen Prüfung unterzogen. Oberflächenentwässerungseinrichtungen, die eine Barkasse kreuzen, werden mit Wasser mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s gewaschen. Haush altsinstallationen werden zur Desinfektion gechlort.

Gerät externer Wasserversorgungsnetze

Außensystem umfasst Hauptleitungen und Nebenleitungen. Als Rohrmaterial werden umweltfreundliche Komponenten verwendet, die nach den Bedingungen von GOST ausgewählt werden. Zwischen der Entnahmestation und der Druckwasserversorgung durchläuft die Flüssigkeit die Aufbereitungsanlagen, setzt sich in Tanks ab und wird mit Hilfe von Regeleinrichtungen zum Verbraucher geleitet. Der Durchmesser der Rohre der Hauptleitung wird gemäß der hydraulischen Berechnung angenommen, und die Abzweigdurchmesser werden unter Berücksichtigung des Feuerdurchgangs der Flüssigkeit angewendet.

Wasserhebegeräte

Pumpenkomplexe werden im Wasserbewegungskreislauf platziert, um die Motorenergie in hydraulische Energie der übertragenen Flüssigkeit umzuwandeln. Mit diesen GerätenFeuchtigkeit wird auf die gewünschte Höhe angehoben, über große Entfernungen zugeführt und in einem geschlossenen Wasserversorgungssystem zum Fließen gezwungen, was den Betrieb von Wasserentnahmeeinrichtungen impliziert. Die Auswahl der Pumpen für die komplexe Wartung von Wasserentnahmeanlagen erfolgt in Abhängigkeit von Motortyp, Leistung, Förderhöhe, Effizienz und anderen Indikatoren. Am gebräuchlichsten in der Anwendung sind Kreiselpumpen, die gegenüber anderen Typen genügend Vorteile haben.

Stauseen und Wassertürme

Um Druck im Wasserversorgungsnetz zu erzeugen und Flüssigkeit in Hochhäuser zu heben, werden Wassertürme eingesetzt, die nach dem physikalischen Prinzip kommunizierender Röhren funktionieren. Der Vorratsbehälter im Turm wird auf das Wasservolumen berechnet, das die Flüssigkeitsversorgung der Verbraucher für eine bestimmte Zeit regelt, wenn die Wasserentnahmeeinrichtungen aus unterirdischen Quellen ausfallen.

Der Tank des Wasserturms speichert einen Wasservorrat, der für die Notbrandbekämpfung innerhalb von 10 Minuten nach einem Brand benötigt wird. Der Wasserturm im Entwurf enthält einen Tank, der die Basis trägt und auf die Höhe des höchsten Gebäudes des Dorfes gebaut wurde. In den nördlichen Regionen wird eine Isolierhülle angeordnet und in den südlichen Regionen wird nur eine Beschichtung über dem Tank angebracht.

Wasserspeicher werden an verschiedenen Stellen des Leitungssystems aufgestellt, sie dienen der Speicherung von Flüssigkeitsreserven. Das Volumen der Tanks hängt von ihrem Zweck und der Notwendigkeit ab, das Drucksystem der Verbraucher mit Wasser zu sättigen. Das Material für die Gebäude ist gebrannter Ziegel, verschiedene ArtenNaturstein und Stahlbeton. Die Form unterscheidet zwischen runden und rechteckigen Tanks. Die Überlappung erfolgt monolithisch oder vorgefertigt.

Reparatur von Erd- und Unterwasserleitungen

Das Gerät von Wasserentnahmeanlagen mit einer verlängerten Rohrleitung erfordert nach einer bestimmten Betriebszeit eine regelmäßige Reparatur und Wartung. Manchmal wird der Durchsatz des Wasserversorgungssystems aufgrund der Ablagerung von Verstopfungen und Schichten in den Rohren reduziert. Seine Reinigung wird regelmäßig durchgeführt, in leichten Fällen reicht es aus, mit einem umgekehrten oder direkten Wasserfluss zu spülen. Verwenden Sie in schwierigeren Fällen Schaber oder Halskrausen.

Das Bergen einer beschädigten Pipeline an die Oberfläche ist eine mühselige und kostspielige Arbeit. Daher wurde ein spezielles Gerät zum Reinigen entwickelt, das sich im Rohr bewegt. Das Gerät bewegt sich und rotierende harte Bürsten entfernen Ablagerungen an den Wänden. Um die entwässerte Rohrleitung zu reinigen, werden Senkkörper angefertigt, um zu verhindern, dass die Rohrkonstruktion an die Oberfläche schwimmt.

Um komplexe Brüche oder Löcher in Rohren zu beseitigen, werden sie an die Oberfläche gehoben und nach dem Austausch des beschädigten Abschnitts wieder auf den Boden abgesenkt. Schäden, die nicht zu komplex sind, werden durch Unterwasserschweißen repariert.

Abschließend ist anzumerken, dass die Installation von Wasserentnahmestrukturen spezielle Kenntnisse erfordert, um die Art der Strukturen zu bestimmen, einen Ort auszuwählen und Struktureinheiten anzuordnen. Aber da moderne Verbraucher ihre Existenz nicht ohne lebensspendende Feuchtigkeit sehen, dann im Laufe der Zeites gibt neue konstruktive Lösungen und Ideen, um Wasser aus den Eingeweiden des Planeten zu gewinnen.