ДВУХЪЯРУСНЫЙ ВОДОЗАБОР

Полезная модель относится к горному делу, в частности к строительству и эксплуатации водозаборов с использованием горизонтальных и лучевых дренажных скважин.
Известны многозабойные системы радиальных наклонно-горизонтальных скважин, которые бурятся из вертикального ствола с искусственным искривлением и отклонением скважин, применяющихся в области направленного бурения (Г.А.Разумов «Проектирование и строительство горизонтальных водозаборов и дренажей», М., Стройиздат, 1988 г., табл.1.3, схема 11, стр.44). Применяются системы для улучшения водоснабжения в условиях фильтрационно-неоднородных и многослойных пластов и линз, расположенных в толще слабопроницаемых грунтов, например, в условиях неоднородных карбонатных пород на Урале.
Недостатком многозабойных систем является то, что невозможно разделение воды из разных контуров питания для направления ее для тех или иных потребностей.
Известен двухъярусный лучевой водозабор для искусственного пополнения запасов подземных вод путем перепуска поверхностных (речных или озерных) вод в восполняемый горизонт подземных вод через радиальную систему горизонтальных поглощающих скважин (Г.А.Разумов «Проектирование и строительство горизонтальных водозаборов и дренажей», М., Стройиздат, 1988 г., табл.1.3, схема 13, стр.44).
Недостатком такого двухъярусного лучевого водозабора является то, что происходит смешивание вод из разных контуров питания, а это приводит к тому, что воду направляют только одному потребителю, в основном для технических нужд.
Для эксплуатации линз пресных вод небольшой мощности (до 8,0-10,0 м) эффективно использование двухъярусного лучевого водозабора с различной откачкой пресных и засоленных вод. Для этих целей используется двухъярусный водозабор для одновременной откачки воды двумя всасывающими трубопроводами с отдельными насосами из двух отсеков водосборной шахты, разделенных горизонтальным, герметичным перекрытием (Г.А.Разумов «Проектирование и строительство горизонтальных водозаборов и дренажей», М., Стройиздат, 1988 г., табл.1.3, схема 15 стр.45, табл.2.1, схема 14 стр.100, рис.4.4 стр.205-206).
Недостатком этого двухъярусного водозабора является то, что при раздельной подаче воды из разных контуров, отсутствует анализ воды и регулирование подачи ее тем или иным потребителям.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание водозабора, позволяющего при выдаче воды из того или иного контура питания проводить анализ воды и в зависимости от ее качества подавать необходимому потребителю.
Поставленная задача решается с помощью двухъярусного водозабора, включающего водосборную шахту, состоящую из двух отсеков, разделенных горизонтальным, герметичным перекрытием, лучевых скважин с фильтрами на каждый контур питания, два всасывающих трубопровода с насосами, при этом дополнительно установлены анализаторы воды на каждом всасывающем трубопроводе, между которыми расположен автоматический регулятор подачи воды.
Отличительными признаками является то, что:
- на каждом всасывающем трубопроводе установлен анализатор воды, позволяющий определить качество воды;
- между трубопроводами установлен автоматический регулятор, позволяющий подавать воду необходимому потребителю в зависимости от определенного качества воды.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежом:
Фиг.1 - продольный разрез двухъярусного водозабора.
В аридных (засушливых) и полуаридных районах распространены прослои и линзы пресных вод, расположенные в толще засоленных подземных вод, где возможно эффективное использование двухъярусного лучевого водозабора с раздельной откачкой пресных и засоленных вод.
Двухъярусный водозабор содержит водосборную шахту 1 с отсеками 2 и 3, разделенных горизонтальным, герметичным перекрытием 4, лучевые скважины с фильтрами 5, 6, 7 и 8, всасывающие трубопроводы 9 и 10 с отдельными насосами 11 и 12, копр 13, анализаторы воды 14 и 15, автоматический регулятор 16.
Устройство работает следующим образом. В заданной точке поверхности земли сооружают водосборную шахту 1 с отсеками 2 и 3, разделенных горизонтальным, герметичным перекрытием 4. Из отсеков 2 и 3 сооружают лучевые скважины с фильтрами 5, 6, 7 и 8 на соответствующий контур питания вод (пресных и соленых или минеральных вод). Вода из лучевых скважин с фильтрами 5, 6, 7 и 8 самотеком собирается в соответствующем отсеке 2 и 3. По всасывающим трубопроводам 9 и 10 вода отдельными насосами 11 и 12 одновременно выдается на поверхность водосборной шахты 1. Насосы 11 и 12 установлены в копре 13, там же на этих же всасывающих трубопроводах 9 и 10 установлены анализаторы воды 14 и 15, результаты которых выдаются на автоматический регулятор 16, от него вода направляется необходимому потребителю. Чаще всего пресная вода направляется для питьевого водоснабжения, а соленая или минерализованная вода используется для технических целей.
Предложенное устройство позволит по результатам анализа воды автоматически направить воду необходимому потребителю, что повышает безопасность и качество (особенно при соответствующем требовании к анализаторам воды) подачи воды для питьевого водоснабжения. При отсутствии должного качества вся вода автоматически может направляться для технических нужд.