РОДНИКОВЫЙ ВОДОЗАБОР НИСХОДЯЩЕГО ИСТОЧНИКА

Полезная модель относится к водозаборным сооружениям и может быть использована для каптажа и забора воды из нисходящих родников на горных и предгорных зонах.
Известным и ближайшим аналогом является каптажное сооружение нисходящего родника, состоящее из водоприемной камеры с переливным и расходным трубопроводами, гравийно-галечниковыми дренажными устройствами и направляющими подпорными стенками /Курганов, Α.Μ., Вуглинская, Е.Э. Водозаборы подземных вод: учеб. пособие для студентов специальности 270112 - водоснабжение и водоотведение всех форм обучения. СПбГАСУ. - Санкт Петербург., 2009. - с. 12-14/. Недостатком ближайшего аналога является потребность большого количества сортированного гравия и галечника и низкая эффективность работы при большой длине рассредоточенного выхода нисходящих потоков родниковых вод.
Технический результат выражается в повышении эффективности конструкции.
Сущность родникового водозабора нисходящего источника, характеризуется совокупностью общих с ближайшим аналогом признаков, содержащих водоприемную камеру, гравийно-галечниковый дренаж, направляющие подпорные стены с гравийной дренажной обсыпкой, устроенной вдоль подпорных стен, и отличающиеся от ближайшего аналога признаками, а именно: вдоль подпорных стен вместе гравийной обсыпки устроен дренаж из гибких тюфяков, выполненных из легких фашин и перфорированных труб, завернутых в геосетку, при этом легкие фашины изготовлены диаметром 15-20 см в виде связок из созревшего камыша, перевязанных в двух трех местах оцинкованной проволокой, а перфорированные трубы диаметром 4-5 см - из полимерных или стеклопластиковых материалов, вместе с тем гибкие тюфяки выполнены диаметром 30-40 см и уложены вдоль подпорных стен в 2-3 или более рядов с уклоном в сторону входного гравийно-галечникового дренажа водоприемной камеры.
Сущность родникового водозабора поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано сечение водозаборного сооружения по оси водоприемной камеры (колодца); на фиг. 2 - плана родникового водозабора с горизонтальным разрезом; на фиг. 3 - гибкий тюфяк из легких фашин и дренажной перфорированной трубы, завернутых в геосетку; на фиг. 4 - легкая фашина; на фиг. 5 - поперечное сечение подпорной направляющей стенки с гибкими дренажными тюфяками.
Родниковый водозабор нисходящего источника состоит из водоприемной камеры 1 (колодца), перегораживающей стенки 2, переливной трубы 3, расходной трубы 4, вентиляционной трубы 5, гравийно-галечникового дренажа 6 входной части, подпорных направляющих стен 7, гибких дренажных тюфяков 8, выполненных из легких фашин 9 и перфорированных труб 10, завернутых в геосетку. Сверху водоприемной камеры 1 (колодца) с фасадной стороны предусмотрено смотровое отверстие, оборудованное съемной крышкой 11. Направляющие подпорные стены 7 с гибкими дренажными тюфяками 8 с двух сторон и входной гравийно-галечниковый дренаж засыпаны сверху песком 12.
Проектирование и расчет элементов родникового водозабора нисходящего источника осуществляется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами с учетом фактических условий (топографических, гидрологических геологических и гидрогеологических) на рассматриваемом участке, где возводится водозаборное сооружение. Водоприемная камера - колодец может быть запроектирован из бетона, железобетона, каменной или кирпичной кладки. И в случае необходимости может быть предусмотрен и насосное оборудование для подачи воды с нужным напором в расходную трубу.
Все элементы родникового водозабора в основном изготавливаются вручную на месте строительства с частичным использованием механических приспособлений и строительной техники (экскаватора, автокрана и автомобиля). Вначале для возведения водозаборного сооружения заготавливаются все необходимые материалы, изделия и оборудования. Для изготовления легких фашин 5 и гибких тюфяков 8 заранее заготавливают в необходимом объеме сухой камыш, а также по размерам гибких тюфяков нарезают в нужном количестве геосетки, и перфорированные полимерные или стеклопластиковые трубы 10. Легкие фашины 9 изготавливаются в виде связок диаметром 15-20 см, перевязанных в двух-трех местах оцинкованной проволокой (d=1,5-2 мм) и длиной 1,5-2 м. Перфорированные трубы принимают диаметром 40-50 мм из условия обеспечения максимальной возможной пропускной способности. Из этих материалов заготавливаются в необходимом объеме гибкие дренажные тюфяки 8, диаметром 30-40 см и длиной до 2 м. Для возведения водоприемной камеры расчищается площадка, осуществляется разбивку и вынос осей стенок камеры. Затем устанавливаются опалубки и возводятся стены и дно камеры 1. Одновременно возводится перегораживающая стена 2 и монтируются переливная 3 и расходная 4 трубы с вентилями и запорными арматурами. Водоприемная камера может быть возведена и из сборных железобетонных колец круглого или овального сечения. Сверху водоприемная камера (колодец) закрывается металлической или железобетонной плитой со смотровым отверстием, оборудованный съемной крышкой 11. Возведения направляющих подпорных стен 7 осуществляется из заранее заготовленной плотной глины с добавлением соломы для обеспечения прочности и устойчивости конструкции стен. Перед входом в водоприемную камеру устраивают дренажную призму из сортированной гравийно-галечниковой смеси, укладываемой в виде обратных фильтров. После чего вдоль направляющих подпорных стен и нормально к линии выхода родниковых вод с уклоном до входной части водоприемной камеры укладывают в три ряда гибкие дренажные тюфяки 8. Количество рядов гибких тюфяков может быть и более в зависимости от мощности водоносного слоя на выходе родника. Сверху подпорных стен и рядов гибких тюфяков, и дренажной призмы предусматривают насып из песка 12.
Родниковый водозабор нисходящего источника воды наиболее эффективно может быть использован в труднодоступных условиях горных и предгорных участков рекреационных зон и туристических баз. Нисходящая родниковая вода, которая выходит на поверхность рассредоточено на большую длину, с помощью гибких дренажных тюфяков 8 (расположенных вдоль подпорных стен 7) перехватывается и направляется (транспортируется) к дренажной призме, через которую в водоприемную камеру 1. Гибкие дренажные тюфяки 8, расположенные с уклоном в сторону водоприемной камеры, свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают через перфорированные трубы 10 в дренажную призму 6. И при водонасыщении тюфяков 8 до верха вода легко потечет по трубам 10 и фашинам 9 по уклону в водоприемную камеру 1. Устойчивость и прочность конструкции водозабора обеспечивается водоприемной камерой 1, подпорными стенками 7 и гибкими дренажными тюфяками 8.
В конструкции дренажных тюфяков основным фильтрационным материалом используется сухой камыш - достаточно стойкий и прочный природный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высокодренирующим и биопозитивным материалом. Гибкие тюфяки 8, использованные в дренаже со временем могут зарасти и частично засорится, в этом случае они легко могут быть заменены другими более свежими тюфяками. Таким образом, необходимую надежность работы водозабора обеспечивается на достаточно высоком уровне. И в экологическом отношении водозаборное сооружение оказывает позитивное влияние на окружающую природную среду, способствуя к восстановлению зеленых зон и благоустройству прилегающей территории.