Инфильтрационный водозабор

 

Изобретение касается водоснабжения и может быть применено для интенсификации восполнения подземных вод водоносных горизонтов речных долин в зимний период. Целью изобретения является повышение надежности водозабора в зимний период путем предотвращения промерзания фильтрующих грунтов в береговой зоне. Инфильтрационный водозабор включает водозаборное сооружение 1 и источник пополнения запасов подземных вод 2, покрытый в зимнее время ледяным покровом 3. Теплообменник 4, установленный в пределах границы промерзания грунтов 9, соединен посредством воздухопровода 7 с устройством для откачки воздуха из грунта 5, установленным в зоне аэрации 6. При подаче воздуха в теплообменник 4 из зоны аэрации 6 уровень подземных вод 12, соответствующий границе промерзания 9, повышается до уровня 10, соответствующего границе промерзания 11 за счет оттаивания грунтов в береговой зоне водоема. 2 ил. § (Л // 12 Ч III Я) ТГ, I 1/71 I 1,1 III I г Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 Е 03 В 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3925580/29-33 (22) 09.07.85 (46) 23.06.87. Бюл. 9 23 (71) Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) В.Л.Головин (53) 628.112.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1 1094921, кл. E 03 В 3/32, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N9 1004553> кл. Е 03 В 3/32, 1982. (54) ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ВОДОЗАБОР (57) Изобретение касается водоснабжения и может быть применено для интенсификации восполнения подземных вод водоносных горизонтов речных долин в зимний период. Целью изобретения является повьппение надежности водозабора в зимний период путем предотвращения промерзания фильтрующих грунтов в береговой зоне. Инфильтрационный водозабор включает водозаборное сооружение 1 и источник пополнения запасов подземных вод 2, покрытый в зимнее время ледяным покровом

3. Теплообменник 4, установленный в пределах границы промерэания грунтов 9, соединен посредством воздухопровода 7 с устройством для откачки воздуха из грунта 5, установленным в зоне аэрации б. При подаче воздуха в теплообменник 4 из зоны аэрации 6 уровень подземных вод 12, соответствующий границе промерзания 9, повьппается до уровня 10, соответствующего границе промерзания 11 за счет оттаивания грунтов в береговой зоне водоема. 2 ил.

1318664 у Б2 — r2 у .г

25 где у

h—

Изобретение относится к водоснабжению и может применяться для интенсификации восполнения подземных вод водоносных горизонтов речных долин в зимний пе диОд °

Цель изобретения — повышение надежности работы водозабора в зимний период путем предотвращения промерзания фильтрующих грунтов в береговой зоне.

На фиг. 1 изображена схема горизонтального инфильтрационного водозабора, план на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 (участок размещения инфильтрационного водозабора).

Инфильтрационный водозабор содержит водозаборное сооружение 1 и источник 2 пополнения запасов подземных вод в виде водоема с ледяным покровом 3 образующимся в зимнее время, теплообменник 4, устройство 5 для откачки воздуха из грунта, установленное в зоне 6 аэрации и соединенное с теплообменником 4 воздухопроводом 7.

К теплообменнику 4 подсоединен также вытяжной вентилятор 8. Границе 9 промерзания при неработающем теплообменнике соответствует динамический уровень 10 подземных вод, границе 11 промерзания при работающем теплообменнике — динамический уровень 12.

Водозаборное сооружение 1 содержит вопосборные колодцы 13 и смотровые колодцы 14, соединенные горизонтальной, галереей.

Устройство работает следующим образом.

В зоне 6 аэрации устанавливают устройство 5 для откачки воздуха, например перфорированную трубу, и с помощью воздухопровода 7 соединяют с концевым участком теплообменника 4, установленного выше границы 9 сезонного промерзания, наблюдаемой до установки теплообменника. Теплообменник

4 выполняют, например, в виде трубы из теплопроводного материала. Другой конец теплообменника 4 с помощью воэдухопровода 7 соединяют с вытяжным вентилятором 8. До момента промерзания грунтов в береговой зоне и понижения температуры воды в водоеме до (О...+1) С начинают откачку теплого воздуха с температурой (+5...+8) С из зоны 6 аэрации вентилятором 8. При этом в береговой зоне вокруг теплообменника 4 создают температурный ре-. жим, препятствующий глубокому сезонному промерзанию грунтов, и граница промерзания устанавливается выше теплообменника 4, что способствует уменьшению фильтрационного сопротивления в береговой зоне, увеличению притока воды из водоема к водозаборному сооружению 1 и повышению динамического уровня 10 подземных вод по отношению к уровню 12, соответствующему влиянию границы 9 промерзания, -наблюдаемой до установки теплообменника. Откачку воздуха вентилятором 8 из зоны 6 аэрации производят на протяжении всего зимнего периода до момента повышения температуры воды в водоеме до +4 С.

Конструктивные параметры теплообменника 4 и интенсивность откачки воздуха из устройства 5 вентилятором

8 определяются теплотехническим расчетом.

Расчет производят на основе формулы ордината Ьреола оттаивания; заглубление теплообменника, радиус теплообменника, температура грунтов в зоне промерзания; температура теплоносителя воздуха), коэффициенты теплопроводности грунта в талом и мерзлом состоянии (для водонасыщенного гравийно-песчаного грунта

Ът= 1,66 и h м = 2,52ккал/

/(M. ЧОС).

Диаметр теплообменника при сред ней температуре теплоносителя (воздуха) и радиус эоны оттаивания определяют подбором по формуле.

Применение изобретения особенно эффективно в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов при относительно небольшой мощности водоносного горизонта. При этом уменьшается фильтрационное сопротивление в береговой зоне, и соответственно увеличивается интенсивность инфильтрации воды из русла водоема в эксплуатируемый водоносный горизонт в зимний период, что позволяет увеличить производительность водозабора без изменения его конструктивных размеров, например длины горизонтальной дрены.

1318664

Составитель Г.Ершов

Техред Н.Глущенко Корректор А.Обручар

Редактор Л.Лангазо

Заказ 2484/25 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Инфильтрационный водозабор, включающий береговые водозаборные сооружения, источник пополнения запасов подземных вод в виде водоема и устройства для откачки воздуха из грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы водозабора в зимний период путем предотвращения промерзания фильтрующих грунтов в береговой зоне, во" дозабор снабжен теплообменником, установленным в зоне сезонного промерзания грунтов ниже уровня подземных вод, а устройства для откачки воздуха расположены в зоне аэрации водоносного горизонта и соединены с теплообменником.

Инфильтрационный водозабор Инфильтрационный водозабор Инфильтрационный водозабор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области водоснабжения и касается системы искусственного пополнения подземных вод

Изобретение относится к области водоснабжения и касается конструктивного выполнения инфильтрационного водозабора

Изобретение относится к водоснабжению и может применяться для искусственного пополнения запасов подземных вод, а также в качестве медленных фильтров при очистке поверхностных вод

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться для искусственного пополнения запасов подземных вод

Изобретение относится к водоснабжению

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного стока водоносных горизонтов, приуроченных к долинам рек для повышения надежности водоотбора или его увеличения

Изобретение относится к области гидротехники и водоснабжения и может применяться, в частности, для забора и предварительного осветления воды из источников с большим диапазоном колебаний уровня воды и высоким содержанием взвешенных веществ с целью водообеспечения коммунальных и производственных объектов

Изобретение относится к области безреагентной очистки природных вод, забираемых непосредственно из поверхностного водотока, и может быть использовано в системах хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения

Изобретение относится к установкам для искусственного пополнения подземных вод в безнапорных водоносных горизонтах и может быть использовано в водозаборах подземных вод с искусственным пополнением их запасов для водоснабжения и орошения

Изобретение относится к водоснабжению и предназначено для добывания воды из поверхностных водных источников и очистки этой воды непосредственно в этих источниках

Изобретение относится к водоснабжению , в частности к системам для искусственного пополнения запасов подземных вод эксплуатируемых горизонтов

Изобретение относится к водоснабжению , в частности к сооружениям для искусственного пополнения запасов подземных вод, используемых для водоснабжения
Наверх