ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ НИСХОДЯЩЕГО РОДНИКА

Полезная модель относится к водозаборным сооружениям и может быть использована для каптажа и забора воды из нисходящих родниковых источников на горных и предгорных зонах.
Аналогом является каптажное сооружение, состоящее из водоприемной камеры с переливным и расходным трубопроводами, гравийно-галечниковыми дренажными устройствами и направляющими подпорными стенками (Курганов А.М., 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 данного технического решения является потребность большого количества сортированного гравия и галечника и низкая эффективность работы.
Ближайшим аналогом является каптажное сооружение нисходящего родника, состоящее из водоприемной камеры с переливным и расходным трубопроводами, подпорных направляющих стен с гибкими дренажными тюфяками, выполненных из легких фашин и перфорированных труб, завернутых в геосетку, и гравийно-галечникового дренажа входной части (патент на полезную модель № 160356, Родниковый водозабор нисходящего источника, опубл. 20.03.2016 г., бюл. № 8).
Недостатком ближайшего аналога является неэффективная и архитектурно-невыразительная конструкция водоприемной камеры.
Технический результат выражается в повышении эффективности и привлекательности конструкции.
Сущность водозаборного сооружения нисходящего родника, характеризуется совокупностью общих с ближайшим аналогом признаков. Водозаборное сооружение, содержащее водоприемную камеру, расходную, переливную и вентиляционную трубы, направляющие стены с гибкими дренажными тюфяками и гравийный фильтр входной части, отличающееся от ближайшего аналога признаками, а именно основание камеры ниже поверхности земли выполнено из железобетонных колец овального сечения с гибким водонепроницаемым дном из слоев плотной глины, песка и гравия, общей толщиной не менее 0,6 м, а верхняя внутренняя часть по всей длине резервуара выполнена из арочной конструкции со ступенчатой наружной частью криволинейной формы из каменной кладки, сходящей со стороны боковых поверхностей, а с фасадной части сооружения в стене верхней части резервуара входная часть арочного отверстия оборудована специальным люком, открывающимся снизу вверх, при этом из каменной кладки выполнены и боковые направляющие стенки, на наружных стенах и наверху которых по всей их длине устроены разновысотные цветники в виде малых архитектурных форм.
Сущность родникового водозабора поясняется чертежами, где фиг. 1 - поперечное сечение водоприемной камеры с видом на направляющие стены; на фиг. 2 - план родникового водозабора с горизонтальным разрезом; на фиг. 3 показано сечение водозаборного сооружения по линии гибких дренажных тюфяков вдоль направляющей стенки, дренажной призмы входной части и оси водоприемной камеры (колодца); на фиг. 4 - гибкий тюфяк из легких фашин и дренажных перфорированных трубы; на фиг. 5 - поперечное сечение подпорной направляющей стенки с разновысокими цветниками и гибкими дренажными тюфяками.
Водозаборное сооружение нисходящего родника состоит из водоприемного колодца 1, выполненного из двух частей: первая часть внизу (ниже поверхности земли) - из железобетонных колец 2, вторая ступенчатая часть 3 из каменных или кирпичных кладок, пирамидально сходящих наверху и арочным отверстием внизу, оборудованного стеклянным люком 4; расходной трубы 5; переливной трубы 6; перегораживающей стенки 7; водонепроницаемого основания из слоев глины 8, песка 9 и гравия 10; гравийно-песчаного фильтра 11 входной части; направляющих подпорных стен 12 с разновысотными цветниками 13 (малые архитектурные формы) и гибкими дренажными тюфяками 14 из легких фашин 15 и перфорированных полимерных труб 16; глиняного замка 17; песчаной засыпки 18 (сверху гибких тюфяков и гравийно-песчаного дренажа); вентиляционной трубы 19 и площадки (отмостки) из бетона 20.
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 проектируется комбинированной конструкции из бетона, железобетона и каменной кладки. И в случае необходимости может быть предусмотрено 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 возведения водоприемного колодца 1 заранее заготавливают железобетонного кольца 2 овального сечения, природный камень и материалы для раствора (для кладки), сортированный гравий и песок и специальная (мятая) глина для водонепроницаемого основания. Для изготовления легких фашин 15 и гибких тюфяков 14 заготавливают в необходимом объеме сухой камыш, а также по размерам гибких тюфяков нарезают в нужном количестве геосетки и перфорированные полимерные или стеклопластиковые трубы 16. Легкие фашины 15 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 14 диаметром 30-40 см и длиной до 2 м. Для возведения водоприемной камеры расчищается площадка, осуществляется разбивку и вынос осей стенок камеры 1. Затем монтируются железобетонные кольца 2 в основании. Одновременно возводится перегораживающая стена 7, и монтируются переливная 6 и расходная 7 трубы с вентилями и запорными арматурами. В основании колодца укладывается водонепроницаемый слой из мятой глины 8 толщиной не менее 20 см, песка (среднего и мелкого) толщиной 15-20 см и гравия толщиной 20-25 см, суммарной толщиной не менее 0,6 м. После возводится верхняя ступенчатая часть 3 колодца 1 из каменной или кирпичной кладки с расшивкой швов так, чтобы с фасадной части арка осталась открытой, а с тыльной части полностью была закрытой. Одновременно при возведении верхней части колодца 1 монтируется и вентиляционная труба 19. А на самом верху, где сошлись боковые ступени, устраивается купол закругленной формы из бетона. После строительства верхней части колодца арочная опалубка убирается (или может быть оставлена насовсем). Входное арочное отверстие резервуара со стороны фасада оборудуется стеклянным (прозрачным) люком 4, открывающимся снизу вверх. На боковых ступенях предусматриваются малые архитектурные формы в виде разновысотных цветников с ветвистыми растениями. Вокруг резервуара 1 планируется площадка и устраивается отмостка 20 из бетона с уклоном в сторону от сооружения для отвода дождевого стока. Возведения направляющих подпорных стен 12 осуществляется из заранее заготовленных материалов - природного камня и раствора (раствор может быть цементный или глинистый). Перед входом в водоприемную камеру устраивают дренажную призму 11 из сортированного гравия и песка, укладываемую в виде обратных фильтров. После чего вдоль направляющих подпорных стен 12 и нормально к линии выхода родниковых вод с уклоном до входной части водоприемной камеры укладывают в три ряда гибкие дренажные тюфяки 14. Количество рядов гибких тюфяков может быть и более в зависимости от мощности водоносного слоя на выходе родника. С внутренней стороны подпорных стен и сверху рядов гибких тюфяков, и дренажной призмы предусматривают насып из песка 18. А сверху и вдоль наружных стен 14 устраивают разновысотные цветники 13 в виде малых архитектурных форм вертикального озеленения.
Водозаборное сооружение предлагаемой конструкции обеспечивает эффективный прием и хранение родниковой воды. Нисходящая родниковая вода, которая выходит на поверхность, рассредоточена на большую длину с помощью гибких дренажных тюфяков 14 (расположенных вдоль подпорных стен 12) перехватывается и направляется (транспортируется) к дренажной призме, через которую в водоприемную камеру 1. Устойчивость и прочность конструкции водозабора обеспечивается водоприемной камерой 1, подпорными стенками 12 и гибкими дренажными тюфяками 14.
Водозаборное сооружение нисходящего родника наиболее эффективно может быть использовано в условиях горных и предгорных рекреационных зон и туристических баз. Ступенчатая и арочная конструкция водозабора с направляющими подпорными стенами, оборудованными разновысотными архитектурными формами цветников, создают благоприятные условия для каптажа и хранения воды, а также привлекательные условия для туристов. Чистая и прохладная вода в колодце и природоподобная архитектурная форма водозаборного сооружения с красивыми цветниками, бесспорно, образуют один из привлекательных пунктов туристического маршрута.