Impianti di presa d'acqua da fonti sotterranee

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Sono in costruzione strutture di presa d'acqua per ricevere l'acqua da fonti superficiali e strati profondi. Si trovano sulle rive di bacini artificiali, fiumi, laghi. Per scopi industriali vengono utilizzati impianti sulle rive dei mari con successiva alimentazione ad una condotta in pressione. Se non c'è acqua dolce nelle zone costiere, viene utilizzato un sistema di desalinizzazione e purificazione dell'acqua di mare in conformità con giustificazioni economiche e tecniche.

Per estrarre l'acqua dai flussi sotterranei, le strutture profonde sono installate utilizzando un sistema di pompaggio. Quando il livello dell'acqua oscilla in un serbatoio, le strutture costiere vengono costruite su fondamenta, pali, fondamenta creati artificialmente per proteggere la stazione dalla deriva del ghiaccio e dagli oggetti galleggianti. Secondo il metodo di localizzazione, le strutture di presa d'acqua sono costiere, speciali e a gravità (canale).

Varietà di stazioni

Le stazioni di canale di tipo gravitazionale sono costruite sulla riva di un bacino poco profondo con una piccola pendenza dolce e terreno soffice. Il loro design prevede un pozzo di ricezione, una conduttura con un liberocorrente, testa, protetto da un reticolo. L'acqua risultante attraverso un sistema di pompe viene immessa nella condotta in pressione per un ulteriore utilizzo. Le teste sono completamente sommerse, allagate solo quando versate o in superficie. La stazione di pompaggio funziona insieme a una presa d'acqua o è installata come dispositivo indipendente.

Sulle sponde scoscese dei bacini idrici sono previste strutture di presa d'acqua di tipo costiero, che nella progettazione non contengono tappi e condutture. L'aspirazione dell'acqua viene fornita attraverso i fori, poiché il suo livello consente di eseguirla in qualsiasi condizione. Il pozzo costiero è disposto mezzo metro sopra il più alto rialzo del livello dell'acqua, è necessaria una stazione di pompaggio. Se questo indicatore oscilla in modo significativo nel fiume, il pozzo ha diverse sezioni separate in base al numero di linee di aspirazione. Le finestre superiori vengono utilizzate per raccogliere lo strato superficiale durante l'allagamento, il che consente di ricevere liquido pulito.

Uno speciale tipo di stazione di presa dell'acqua viene utilizzato in caso di necessità di un grande volume di liquido o se il clima richiede una lotta costante contro le croste di ghiaccio. In tali prese d'acqua è disposto un secchio artificiale in base al tipo di canale. Le sue dimensioni sono determinate in funzione della velocità di salita dei profondi blocchi ghiacciati. I secchi a valle sono posti a valle della bocca per ricevere le correnti di fondo e combattere i banchi di ghiaccio profondi. I secchi con ingresso dall' alto sono progettati per essere installati in bocca controcorrente e servono a ricevere liquido chiarificato in superficie. Questi tipi di impianti di presa d'acquapermetterti di scavare secchi nella roccia costiera fino a una profondità di 3,5 m o portarli nel letto del fiume, separandoli con una diga.

Con l'aiuto di impianti di filtrazione e purificazione, si ottiene un liquido ben chiarificato in un'inondazione o in una deriva di ghiaccio. Prima di entrare nella condotta in pressione, l'umidità viene filtrata attraverso uno spesso strato di ghiaia e sabbia che si trovano naturalmente sul fondo o sulle sponde, solo allora viene assorbita da dispositivi ad albero, tubolari o orizzontali.

Se è necessario fornire una fornitura temporanea di acqua, costruire strutture galleggianti o mobili per la presa d'acqua. Per l'ubicazione delle stazioni mobili sulla riva di un bacino idrico, vengono forniti binari con un'inclinazione, lungo i quali si muovono a seconda del livello di innalzamento dell'acqua. Le strutture galleggianti sono disposte su chiatte o pontoni ancorati. Gli svantaggi delle prese d'acqua temporanee includono il fatto che tutte le tubazioni sono realizzate con materiali flessibili, e questo porta al loro danneggiamento prematuro e al loro inconveniente d'uso durante il periodo del ghiaccio.

Per estrarre l'umidità dai terreni ghiaiosi e sabbiosi dello strato orizzontale superiore non in pressione, sono disposti pozzi. Il materiale per loro è cemento su una struttura di metallo. L'acqua entra nei ricevitori attraverso i fori nelle pareti e nel pavimento. Il fondo del pozzo è dotato di uno strato filtrante inverso, costituito da sabbia fino a 0,6 m di spessore e diversi strati di ghiaia con uno spessore totale fino a 0,15 m. Il pozzo sporge di 0,8 m sopra la superficie del terreno. Le pareti sono protette da una conca in argilla spessa fino a 0,5 m, che va sotterranea di 0, 3-1, 2 m.area cieca in cemento con una pendenza dalle pareti con una larghezza di 1-1,5 m.

Il lavoro degli impianti di presa d'acqua nelle regioni settentrionali è complicato dal rigido clima invernale, quando i corpi idrici aperti si congelano. Gli impianti vengono utilizzati solo durante il periodo di scioglimento del ghiaccio. Le aree settentrionali sono caratterizzate da una quasi totale assenza di sorgenti sotterranee, acque rare contengono una grande quantità di minerali e sono di scarsa utilità per l'acqua potabile. In inverno, l'umidità è scarsa, quindi viene prelevata dagli strati situati sotto il terreno ghiacciato. Per aumentare il livello dell'acqua negli invasi sono in corso la realizzazione di dighe artificiali e l'ampliamento dell'area dei bacini idrici, contribuendo così alla regolare ricarica di fiumi e laghi da fonti sotterranee non gelate.

Tipi di sorgenti

L'assunzione di acqua per l'uso in città e villaggi viene effettuata dagli strati superficiali e sotterranei. Le falde acquifere nel terreno possono essere in pressione e non in pressione. Gli strati orizzontali vicino alla superficie o nello spessore di fiumi e laghi sono chiamati strati di terra. Le acque sotterranee sono caratterizzate da un maggiore inquinamento e devono essere pulite prima di entrare nella rete idrica in pressione.

Le acque in pressione riempiono completamente gli strati orizzontali, si trovano sotto i serbatoi vicini o servono a ricaricarli. Le sorgenti artesiane hanno preziose acque pulite; per la loro estrazione, sono predisposti tali tipi di impianti di presa dell'acqua che non contengono dispositivi di trattamento nella loro progettazione. Nel pozzo per ricevere l'acqua dallo strato orizzontale di pressione, c'è una linea condizionale di aumento del liquido, in coincidenza con il livellola superficie del corpo idrico più vicino. Se una tale linea passa sopra la superficie del terreno, l'umidità fuoriesce dal pozzo, che è chiamato artesiano.

L'acqua in pressione e non in pressione che gocciola sulla superficie del suolo forma sorgenti discendenti e ascendenti, fornendo acqua di alta qualità, che viene utilizzata per scopi potabili senza l'uso di costosi sistemi di depurazione. Gli indicatori qualitativi della sorgente, come potenza, profondità, saturazione minerale, vengono utilizzati per selezionare il tipo di struttura della stazione di presa d'acqua. Allo stesso tempo, vengono prese in considerazione considerazioni tecniche ed economiche e la necessità di un determinato tipo di liquido (per uso industriale, potabile, domestico).

Condizioni per la scelta di una posizione

La costruzione di strutture di presa d'acqua si basa sulla previsione delle proprietà del liquido dalla sorgente selezionata, sulla necessità di riattrezzare la zona costiera, riformare il canale di un fiume o altro bacino idrico e condizioni di lavoro. Quando il livello dell'acqua cambia di oltre 6 m e la forte pendenza della costa è sufficiente per il normale afflusso dell'acqua, vengono costruite strutture costiere combinate.

Se è prevista una produttività media, a causa della bassa altezza del sollevamento dell'acqua, le prese d'acqua sono combinate con complessi di pompaggio. I ricevitori d'acqua di tipo separato sono costruiti con la bassa produttività richiesta e una grande profondità del serbatoio. Se la fluttuazione della superficie dell'acqua è inferiore a 6 m, la profondità è piccola, utilizzare il tipo di canale di presa d'acqua con una stazione di pompaggio nella progettazione della costaricevitore.

Calcolo idraulico

Per determinare i parametri ottimali della condotta, viene utilizzato il calcolo idraulico. Tenere conto della portata di tubi e altri elementi per l'intero periodo di validità stimato. Il consumo di acqua è definito come il fabbisogno durante l'analisi massima da parte delle utenze collegate. Sulla base di questi dati si calcolano i diametri dei tubi necessari al passaggio economicamente vantaggioso di una data massa con le minori perdite.

Fai un diagramma assonometrico indicando la direzione dall'ingresso al gruppo idrico annesso, scegliendo la posizione con il minor numero di giri. Le lunghezze delle sezioni da un punto nodale all' altro vengono calcolate tenendo conto del numero di punti di analisi del liquido. Il diametro dei tubi varia in un' altra sezione; all'interno della stessa sezione del tubo è prevista la stessa dimensione. La costruzione delle strutture di presa d'acqua viene eseguita dopo un completo calcolo idraulico.

Strutture per il trattamento

Determina la qualità dell'acqua in base ai seguenti indicatori:

• proprietà fisiche come foschia, gusto, colore, odore, temperatura;
• qualità chimiche caratterizzanti la capacità di ossidare, durezza, reazione attiva, contenuto di minerali;
• proprietà batteriologiche, che indicano il grado di contaminazione da parte di batteri che entrano nell'acqua da liquami vicini, precipitazioni, feci animali.

L'acqua potabile è sotto esameAttenzione. I requisiti per la qualità dei liquidi per uso domestico sono standardizzati e sono contenuti in GOST R51232 - 1998. Il documento tiene conto dei requisiti per gli indicatori chimici, fisici e batterici. Se la purezza dell'acqua ricevuta non corrisponde ai dati normativi forniti, vengono costruiti impianti di trattamento dell'acqua. I metodi di pulizia più comuni sono la disinfezione e il chiarimento. Per la chiarificazione, la filtrazione e la decantazione vengono utilizzate in più fasi, a seguito delle quali le impurità si depositano sul fondo. L'irradiazione battericida, la clorazione normalizzata, l'ozonizzazione vengono utilizzate per eliminare i microrganismi patogeni.

Prendere acqua da fonti sotterranee

La scelta di una stazione di presa d'acqua per la ricezione del liquido dagli strati sotterranei è influenzata dalla profondità e dallo spessore dello strato. Le strutture sono divise in quattro tipi:

• pozzi di presa d'acqua;
• pozzi minerari;
• prese d'acqua orizzontali;
• cappelli.

Le strutture di presa delle acque sotterranee sotto forma di pozzi o pozzi tubolari vengono utilizzate per estrarre il fluido da un serbatoio a una profondità superiore a 10 m La costruzione consiste nella perforazione di un pozzo e nel rafforzamento delle pareti con tubi di rivestimento. A poco a poco, all'aumentare della profondità, il diametro dei tubi diminuisce. Un filtro è installato nella parte inferiore del foro e una camera di osservazione è costruita sulla superficie, sopra il pozzo. Se la pressione della falda acquifera è abbastanza forte, l'acqua sale in superficie sotto pressione, altrimenti l'umidità viene pompata verso l' alto.

Costruzioni per tipo di minierai pozzi vengono utilizzati per ricevere acqua da una profondità superiore a 30 m Le pareti del pozzo - in cemento, mattoni o legno, utilizzano spesso elementi unificati già pronti che vengono installati in sequenza uno sopra l' altro. Nella parte inferiore delle pareti e nel fondo del pozzo sono previsti fori per il deflusso naturale del liquido. Nella parte inferiore, uno strato filtrante è costituito da sabbia e ghiaia. Con una maggiore necessità di acqua, vengono organizzati diversi pozzi, interconnessi da sifoni con un collettore d'acqua, da dove l'umidità viene pompata nel sistema di approvvigionamento idrico.

Le strutture di presa d'acqua orizzontali sotterranee vengono utilizzate per raccogliere l'umidità a una profondità ridotta. Vengono eseguiti a una profondità fino a 8 m da elementi standard in cemento armato o ceramica con fori o asole nelle superfici laterali. Le tipologie orizzontali più semplici sono realizzate in muratura di mattoni o pietrisco diradati, le camere di ispezione sono progettate per una manutenzione preventiva ogni 100 m.

Le camere di cappottaggio servono per prelevare l'acqua dalle chiavi. Sono i pozzi a pozzo più semplici, disposti sopra il luogo in cui l'acqua appare in superficie. Per ottenere liquido da fonti chiave discendenti, le camere di tappatura sono realizzate per raccogliere l'umidità attraverso le pareti verticali mediante il tipo di presa d'acqua orizzontale.

Raccolta di acqua da fonti superficiali

Con questo metodo di assunzione dell'acqua, vengono prese misure per garantire l'apporto ininterrotto di umidità durante tutto l'anno. Per fare questo, la struttura si trova più vicino al consumatore su una stalla, meno inquinatalocalità della costa, stanno edificando sopra impianti industriali e siti fognari. Le strutture di presa d'acqua da sorgente superficiale sono disposte tenendo conto della possibile svolta nel tempo dell'alveo del fiume. Gli elementi del sistema sono disposti in modo tale che dopo la formazione di una copertura di ghiaccio in inverno, almeno 0,3 m rimangano nella parte superiore della struttura e il fondo della presa d'acqua non raggiunga il fondo del fiume di 1 m.

Le strutture di presa d'acqua sono spesso realizzate secondo il principio combinato di due o più tipologie, questo è determinato dalle caratteristiche dell'invaso e dal volume di consumo richiesto. Prima dell'inizio del funzionamento, il sistema viene sottoposto a un test tecnico. Gli impianti di presa d'acqua superficiale che attraversano il varo vengono lavati con acqua a una velocità di 1 m/s. L'impianto idraulico domestico è clorato per la disinfezione.

Dispositivo di reti idriche esterne

Il sistema per esterni include linee principali e diramazioni secondarie. Come materiale per tubi vengono utilizzati componenti ecocompatibili, selezionati in base alle condizioni di GOST. Tra la stazione di aspirazione e la fornitura di acqua in pressione, il liquido passa attraverso gli impianti di trattamento, si deposita in serbatoi e viene inviato al consumatore con l'ausilio di dispositivi di controllo. Il diametro dei tubi della linea principale viene preso in base al calcolo idraulico e i diametri dei rami vengono applicati tenendo conto della portata di fuoco del liquido.

Dispositivi di sollevamento dell'acqua

I complessi di pompaggio sono inseriti nel circuito di movimento dell'acqua per convertire l'energia del motore in energia idraulica del fluido trasmesso. Con questi dispositivil'umidità viene portata all' altezza desiderata, servita su lunghe distanze e costretta a fluire in un sistema di approvvigionamento idrico chiuso, il che implica il funzionamento di impianti di presa d'acqua. La scelta delle pompe per la manutenzione complessa degli impianti di aspirazione dell'acqua viene effettuata in base al tipo di motore, potenza, prevalenza, efficienza e altri indicatori. Le applicazioni più comuni sono le pompe centrifughe, che presentano vantaggi sufficienti rispetto ad altri tipi.

Serbatoi e torri d'acqua

Per raggiungere la pressione nella rete di approvvigionamento idrico e per sollevare liquidi ai piani alti, vengono utilizzate torri d'acqua, che funzionano secondo il principio fisico dei vasi comunicanti. Il serbatoio di riserva nella torre è calcolato sul volume dell'acqua, che regola l'erogazione di liquido ai consumatori per un certo tempo, in caso di guasto degli impianti di presa d'acqua da fonti sotterranee.

Il serbatoio della torre dell'acqua immagazzina una scorta d'acqua necessaria per l'estinzione di emergenza entro 10 minuti dopo un incendio. La torre dell'acqua nel progetto contiene una vasca che sostiene la base, realizzata all' altezza dell'edificio più alto del villaggio. Nelle regioni settentrionali è disposto un involucro isolante e nelle regioni meridionali viene realizzato solo un rivestimento sopra il serbatoio.

I serbatoi di accumulo dell'acqua sono posizionati in vari punti dell'impianto idraulico, servono per immagazzinare riserve di liquidi. Il volume dei serbatoi dipende dal loro scopo e dalla necessità di saturare il sistema di pressione dei consumatori con acqua. Il materiale per gli edifici è cotto, di vario tipopietra naturale e cemento armato. La forma distingue tra vasche rotonde e rettangolari. La sovrapposizione viene eseguita in modo monolitico o prefabbricato.

Riparazione di condotte sotterranee e sottomarine

Il dispositivo degli impianti di aspirazione dell'acqua con una tubazione estesa dopo un certo periodo di funzionamento richiede riparazioni e manutenzioni periodiche. A volte la portata del sistema di approvvigionamento idrico è ridotta a causa della deposizione di blocchi e strati nei tubi. La sua pulizia viene effettuata periodicamente, nei casi lievi è sufficiente sciacquare con un flusso d'acqua inverso o diretto. Per i casi più difficili, usa raschietti o gorgiere.

Recuperare in superficie una tubazione danneggiata è un lavoro fastidioso e costoso. Pertanto, è stato progettato un dispositivo speciale per la pulizia, spostandosi all'interno del tubo. Il dispositivo si muove e le spazzole dure rotanti rimuovono i depositi sulle pareti. Per pulire la tubazione da cui è stato rimosso il liquido, vengono realizzati dei piombi per evitare che la struttura del tubo galleggi in superficie.

Per rimuovere rotture o fori complessi nei tubi, questi vengono sollevati in superficie e, dopo aver sostituito la sezione danneggiata, vengono nuovamente abbassati sul fondo. I danni non troppo complessi vengono riparati mediante saldatura subacquea.

In conclusione, va notato che l'installazione di strutture di presa d'acqua richiede conoscenze speciali per determinare il tipo di strutture, scegliere un luogo e disporre le unità strutturali. Ma poiché i consumatori moderni non vedono la loro esistenza senza l'umidità vivificante, nel tempoci sono nuove soluzioni e idee costruttive per estrarre l'acqua dalle viscere del pianeta.