Вертикальная дренажная скважина

Полезная модель относится к экологии, в частности к дренажным устройствам для отвода и очистки загрязненных вод от химических флюидов и радиационных нуклидов.
Известно дренажное устройство, включающее дренажную трубу и сопряженный с ней вертикально установленный до пахотного слоя фильтрующий материал, помещенный в водопроницаемую гибкую оболочку, прошитую в поперечном направлении с образованием секций, в каждой из которой размещен сыпучий материал равного гранулометрического состава (см., авторское свидетельство СССР №1604910, МПК E02B 11/00).
Недостатком его является большой объем земляных работ с использованием ручного труда. Кроме того, при устройстве дренажа каждый раз необходимо производить отбор сыпучего материала равного гранулометрического состава.
Наиболее близким техническим решением является вертикальная дренажная скважина, содержащая фильтровую колонну вертикально размещенную в поверхностном слое таким образом, что ее верхняя часть расположена в зоне водосбора, а нижняя - в водопоглощающем слое, фильтрующую засыпку из сыпучих материалов и фильтры (см. Пособие к СНиП 2.06.15-85 Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях, рис. 47б).
Недостатком известной конструкции является недолговечность и небольшой срок службы из-за кольматации песчано-гравийной засыпки глинистыми и илистыми частицами. Кроме того, область применения известной конструкции ограничена, так как при наличии в водоносном слое вредных веществ, химических флюидов и т.д. сбрасывание водного потока в водоносный слой будет лишь способствовать их распространению.
Техническая задача изобретения - увеличение срока службы и расширение области применения.
Указанная техническая задача достигается тем, что конструкция вертикальной дренажной скважины, содержащая фильтровую колонну, вертикально размещенную в поверхностном слое таким образом, что ее верхняя часть расположена в зоне водосбора, а нижняя - в водопоглощающем слое, фильтрующую засыпку из сыпучих материалов и фильтры, фильтр выполнен в виде перфорированных трубчатых упругих элементов, взаимосвязанных между собой, заполненных сорбентом, причем трубчатые элементы в верхней и нижней частях объединены обечайками, смонтированными с возможностью вертикального перемещения, а участок скважины, проходящий через водоносный слой, заполнен дезактивационным материалом, например гардинолем. При этом перфорация в фильтровой колонне выполнена и расположена по глубине скважины на ее участках, проходящих через водоносный и водопоглощающий слой.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где схематично на фиг. 1 изображен продольный разрез дренажной скважины, а на фиг. 2 - разрез на фиг. 1.
Описываемое устройство состоит из вертикальной скважины 1, в которой размещена фильтровая колонна 2 с перфорацией 3, находящейся на участке водоносного слоя 4 и ниже водоупорного слоя 5 на участке водопоглощающего слоя 6, фильтр 7, выполненный в виде трубчатых упругих элементов 8, с перфорацией 9, взаимосвязанных между собой, заполненных сорбентом 10, причем трубчатые элементы в верхней и нижней частях объединены водопроницаемыми обечайками 11, имеющими водопроводящие ходы 12, засыпки из фильтрующего 13 и дезактивационного материала 14. При сборке колонны 2 на поверхности используют в нижней ее части заглушку 15. На участках скважины 1 в зоне водоупорного слоя 5 размещают тампонажный слой 16, а на участке водопоглощающего слоя 6 фильтр 17. В качестве фильтрующего материала 13 использована песчано-гравийная засыпка, а дезактивационного материала 14 - гардиноль.
Дренажную скважину обустраивают следующим образом.
В грунтовом массиве, подвергшемуся химическому, радиационному либо какому-либо другому загрязнению, при наличии водоносного и водопоглощающего слоев бурят скважину 1. Далее в скважину 1 устанавливают фильтровую колонну 2 и производят ее сборку. До водоносного слоя 4 пространство между фильтровой колонной 2 и стенками скважины 1 заполняют песчано-гравийной засыпкой 13, на которую затем помещают фильтр 7, с водопропускными обечайками 11. На участке скважины 1 в зоне водоупорного слоя 5 размещают тампонажный слой 16 для направления водного потока на очистительную систему и далее производят дозасыпку скважинного пространства дезактивационным материалом 14, например, гардинолем.
Устройство работает следующим образом.
Вода из водоносного слоя через фильтрующую засыпку (гардиноль) 14 по водопроводящим ходам 12 поступает в фильтр 7, где сорбируется, очищается от вредных примесей и сбрасывается вниз по фильтровой колонне 2, минуя водоупорный слой 5, и инфильтруется в водопоглощающий слой 6 по нижним водопроводящим ходам 12 и через нижний фильтр 17 колонны 2.
Для изготовления фильтров применяют, например, прудовой фильтр, обеспечивающий механическую, биологическую, химическую фильтрацию воды, фильтр непрерывного действия. Очистку воды от радионуклидов производят с помощью дезактивавационного материала (гардиноля) 14, сорбента 10 или комбинированно.
Использование предлагаемой конструкции вертикальной дренажной скважины позволяет производить комплексную многостадийную очистку воды по всем видам загрязнений.
По сравнению с прототипом расширяется область применения и значительно увеличивается срок службы, так как трубчатые упругие элементы, изготовленные, например, из полиэтилена, в верхней и нижней частях объединены обечайками, смонтированными с возможностью вертикального перемещения, с возможностью их замены, а в конструкции дренажной скважины использованы не засоряемые фильтры долговременной фильтрации.