Державний комітет України по водному господарству

ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ШТУЧНОГО 

ПОПОВНЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД.

ПІДЗЕМНІ ВОДОСХОВИЩА

Посібник до ВБН 46/33-2.5-5-96 “Сільськогосподарське
водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. Норми
проектування”

КИЇВ 2005

Державний комітет України по водному господарству

ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ШТУЧНОГО 

ПОПОВНЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД.
ПІДЗЕМНІ ВОДОСХОВИЩА

Посібник  до ВБН 46/33-2.5-5-96 “Сільськогосподарське
водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. Норми
проектування”

КИЇВ 2005

ПЕРЕДМОВА

Розроблений	ВАТ Український головний проектно- розвідувальний та науково-дослідний інститут меліоративного і водогоспо- дарського будівництва "Укрводпроект" (Дупляк В.Д., к.т.н., проф., акад.. АБУ - керівник;  Аліферов А.М.  , Новосельський Ф.А., к.г.-м.н.? відповідальні  виконавці)
Схвалений	секцією “ Науково-технічного забезпечення, проектних та будівельних робіт” науково-технічної ради Держводгоспу України (протокол №3 від 15 березня 2005 року)

Внесений	Науково-технічним відділом ВАТ “Укрвод- проект”

Затверджений	Наказом ВАТ “Укрводпроект” від 22 березня 2005 р. № 11-0 та введений в дію з 1 квітня 2005 р.
Введений вперше

ВСТУП

                Посібник “Проектування систем штучного поповнення підземних вод. Підземні водосховищ” розроблено в розвиток ВБН 46/33-2.5-5-96 “Сільськогосподарське водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. Норми проектування”, які затверджені Мінсільгосппродом України і Держводгоспом України та введені в дію 1 січня 1997 р.

Викладено особливості вишукувань, проектування, будівництва нових і реконструкції наявних  систем штучного поповнення підземних вод.

                                                                

В Посібнику розглядаються загальні питання і завдання поектування штучного поповнення підземних вод, типи і конструкції інфільтраційних споруд і методи їх розрахунку, водозабірні (каптажні ) споруди і особливості їх розрахунку в системах ШППВ, методи прогнозу якості води, яка формується внаслідок взаємодії інфільтраційних (поверхневих) вод з природними підземними водами, висвітлюються питання вишукувань і досліджень для обгрунтування проектів систем ШППВ.

Посібник складений на підставі узагальнення вітчизняного та закордонного досвіду та наукових досліджень, виконаних по даній проблемі.

Посібник призначений для застосування проектними, вишукувальними і виробничими організаціями при вирішенні проблем господарсько-питного, промислового, сільськлгосподарського водопостачання, захисту підземних вод від вичерпання та забруднення, розробці проектів комплексного використання водних ресурсів.

Терміни та визначення, прийняті в цьому Посібнику, наведено в додатку А, основні літерні позначення в додатку Б. Перелік посилань на нормативні документи наведено в додатку В.  

1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1.1 Призначення, суть методу штучного поповнення підземних вод (ШППВ) і умови його застосування

1.  Суть методу ШППВ полягає в переведенні поверхневої води в підземні водоносні горизонти через спеціально влаштовані інфільтраційні споруди або природні зниження рельєфу (басейни, канали та ін.).

            Як джерело штучного поповнення запасів підземних вод можуть бути використані поверхневі води річок, водосховищ, озер, каналів, а в окремих випадках також шахтні та дренажні води і деякі інші види незабруднених стічних вод. Джерелом поповнення водоносного горизонту може слугувати також другий водоносний горизонт.

         На одному і тому ж об'єкті залежно від пори року для поповнення може використовуватись постійний і тимчасовий поверхневий стік.            

1.1.2  ШППВ комплекс інженерних заходів для переведення поверхневого (підземного) стоку у підземні горизонти з його очищенням і подальшим використанням.

Застосування ШППВ дає можливість:

створити нові підземні водозабори;

підвищити продуктивність діючих підземних водозаборів;

усунути процеси вичерпання ресурсів підземних вод;

повністю або частково виключити будівництво очисних споруд і, відповідно, їх експлуатацію в системі водопостачання;

одержати воду зі сталим температурним режимом і сталими якісними показниками;

захистити водоносні горизонти, які експлуатуються, від інгресії засолених  та забруднених вод;

усунути безповоротні витрати води на випаровування порівняно з поверхневими джерелами водопостачання;

підвищити надійність джерел водопостачання у випадку надзвичайних ситуацій.

Характеристика систем ШППВ наведена в таблиці 1.1.

1.  Найсприятливіші умови для ШППВ спостерігаються в районах з теплим та помірним кліматом, при використанні озер та річок як джерел поповнення, які мають достатній стік впродовж року і потрібну якість води, при експлуатації безнапірного водоносного горизонту, складеного добре проникними породами (якщо виключена можливість його забруднення), при малих потужностях покривних слабкопроникних відкладів та відсутності в водоносному горизонті витриманих прошарків слабкопроникних грунтів.

Доцільність застосування методу ШППВ з урахуванням перелічених факторів установлюється на підставі техніко-економічних розрахунків.

1.1.4 Підземні водосховища (ПВ) ? це природна або штучно створена ємкість у гірських породах з комплексом інженерних споруд, достатніх для сезонного та багаторічного регулювання поверхневих (підземних) водних ресурсів. 

1.1.5 Створення підземних водосховищ дасть змогу:

регулювати і перерозподіляти водні ресурси;

збільшити експлуатаційні ресурси діючих і перспективних водозаборів;

порівняно з поверхневим джерелом водопостачання підвищити надійність водозабору;

поліпшити якість води, яка споживається;

звести до мінімуму площу відчуження земель при створенні нових джерел водопостачання;

підвищити захищеність джерела водопостачання від зовнішніх впливів, у тому числі у випадку надзвичайних ситуацій;

скоротити до мінімуму безповоротні витрати води на випаровування, що має особливе значення у посушливих районах і при обмежених водних ресурсах.

Штучне поповнення підземних вод може використовуватись як при поповненні природних грунтових потоків та геологічних структур (ПВ), так і при штучних інженерних заходах.

Принципову схему системи штучного поповнення підземних вод наведено на рисунку 1.1.

1.2 Принципові схеми ШППВ 

1.2.1 Принципові схеми ШППВ визначаються головним чином природними умовами, а також особливостями експлуатації водоносних горизонтів.

Рисунок 1.1 ? Принципова схема системи штучного поповнення підземних вод:

1 ? джерело поповнення; 2 ? насосна станція першого підйому; 3 ? споруди попереднього очищення підземних вод;  4 ? водовід;  5 ? інфільтраційні споруди;  6 ? водозабір підземних вод;  7 ? напірний водовід; 8 ? установка для знезараження води;  9 ? резервуар чистої води; 10 ? насосна станція другого підйому; 11? споживач

Виділяються два типи систем ШППВ:

Безнапірні відкриті системи. Поповнення верхнього безнапірного водоносного горизонту шляхом подачі сирої води у відкриті інфільтраційні споруди через штучні або природні фільтри;

Напірні закриті системи. Поповнення водоносних горизонтів, ізольованих від поверхні практично водонепроникними грунтами значної потужності або водоносними відкладами, які містять безнапірні підземні води і відокремлені від основного експлуатованого шару слабкопроникним шаром. Поповнення запасів в цій схемі здійснюється закритими інфільтраційними спорудами(свердловини, шахтні колодязі, галереї,променеві водозабори).

Проміжним між двома попередніми є комбінований метод. Він застосовується у разі наявності відкритої фільтрувальної поверхні, відокремленої від основного водоносного горизонту шаром водонепроникних порід (глини, важкі суглинки).

1.2.2 Класифікацію систем ШППВ наведено  в таблиці 1.1.

1.2.3 На рисунку 1.2 представлена найпоширеніша типова схема. На рисунку 1.3 наведено схеми підземних водосховищ, які влаштовуються за наявності природних  водонепроникних виступів, які обгороджують поповнюваний горизонт (рисунок 1.3, а) або штучно створюваних непроникних завіс-діафрагм, стінок у грунті (рисунок 1.3, б).

На рисунку 1.4 відображено випадок створення шляхом інфільтрації лінз прісних вод у водоносних горизонтах, які містять підземні води підвищеної мінералізації. Така схема є характерною для умов аридних областей.

Відбирання води з лінз здійснюється за допомогою свердловин. Одночасно з відкачуванням прісних вод відкачуються солоні води (щоб уникнути підтягування їх в свердловини, призначені для відбирання прісних вод).

1.2.4 При реалізації другої схеми ШППВ як інфільтраційні споруди  в більшості випадків використовуються свердловини (або колодязі).  Можна виділяти власне вбирні свердловини, які забезпечують безпосереднє надходження сирої води після відповідної підготовки у водоносний шар, що експлуатується (рисунок 1.5).

В багатьох випадках свердловини (і колодязі) мають характер дренажно-вбирних. Цими свердловинами дренуються верхні горизонти, які не експлуатуються, води яких переводяться в нижчі водоносні горизонти, які експлуатуються.

Верхній водоносний горизонт при цьому може поповнюватися за рахунок фільтрації річкових вод (рисунок 1.6) або з відкритих інфільтраційних споруд (рисунок 1.7).

Таблиця 1.1 Класифікація систем ШППВ

Розпізнавальні ознаки	Характеристики
1. За призначенням	Водопостачання, зрошення земель, водоохоронні та природоохоронні заходи
Масштабність завдань, що ви- рішуються	Регіон, річковий басейн, геоморфологічна структура, адміністративна територія (місто, селище промислове та сільськогосподарське підприємство), окремі об'єкти
3. Геоструктурні,  геологічні, гідрогеологічні умови	Сучасна річкова долина, похована  річкова долина, артезіанський басейн, міжгірська западина, конус виносу передгірського шельфу, масиви тріщинувато-карстових порід,  піщано-фоновий масив
4. Джерела поповнення	Річки, озера, канали, водосховища, ставки, підземні води, технологічні скидні води
5. Режим регулювання	Добове, тижневе, декадне, місячне, сезонне, річне, багаторічне
6. Метод поповнення	Безнапірна інфільтрація, напірна інфільтрація, комбінована система
7. Способи попередньої водопід-    готовки	Без водопідготовки, відстоювання води, повільні фільтри, заходи для видалення окремих забруднень, повний комплекс водопідготовки на очисних спорудах
8. Капітальність основних    споруд	Капітальний тип, спрощені споруди
9. Спосіб створення водорегулю-     вальної ємкості	Використання наявних зон аерації, створення нових зон активного водообміну, створення підземних баражів, використання існуючих і створення нових підземних виїмок
10. По виду спрацювання  штуч-  ної ємкості	Повне спрацювання, спрацювання об'ємів у межах штучно створених запасів підземних вод, часткове спрацювання штучно створених запасів підземних і природних вод
11. Рівень захищеності водонос-      ного горизонту	Захищені, частково захищені, не захищені
12. Площа впливу дії підземного водосховища км2	Дуже великі > 100; великі від 100 до 10; середні від 10 до 1,0; малі  < 1,0
13. Корисний об'єм водосховища, 106м3	Дуже великі > 1000; великі від 1000 до 100; середні від 100 до 10; малі від 10 до 1,0; дуже малі  < 1,0

Рисунок 1.2 Схема штучного поповнення з відкритими

інфільтраційними спорудами:

1 басейн; 2 водозабірна свердловина

Рисунок 1.3 Схеми підземних водосховищ: 

а) відгороджене природним водонепроникним масивом; б) з підземною греблею;

1 басейн;  2 водозабірна свердловина;   3 діафрагма;  4   водозабірна галерея;   5, 6 рівні

грунтових вод при повному заповненні та спрацюванні водосховища

Рисунок 1.4 Схема створення та використання лінз підземних вод:

1 под; 2 лінза прісної води; 3 солоні води; 4 водозабір; 5 свердловина, яка

відкачує солону воду

Рисунок 1.5 Схема штучного поповнення з вбирними свердловинами:

1 вбирна свердловина; 2 водозабірна свердловина

Рисунок 1.6 Схема штучного поповнення нижнього (експлуатованого) водоносного

горизонту за рахунок верхнього (в який відбувається  фільтрація з річки):

1 водозабірна сверддловина; 2 дренажна вбирна свердловина; 3 - річка

Рисунок 1.7  - Схема штучного поповнення нижнього  (експлуатованого)  водоносного

горизонту за рахунок верхнього, в який відбувається  фільтрація з річки, зі збагаченням верхнього водоносного горизонту через відкриті інфільтраційні споруди:

1 водозабірна свердловина; 2 дренажно-вбирна свердловина; 3 - басейн

Зазначені схеми можуть бути застосовані на практиці, якщо виключена можливість забруднення верхнього водоносного горизонту, який використовується для поповнення.

1.2.5 Компонування споруд в системах ШППВ залежить від місцевих умов (віддаленості джерела поповнення, топографії ділянки, якості сирої води тощо).

Основним завданням при проектуванні є вибір оптимального варіанту компонування споруд, який забезпечує найбільшу ефективність штучного поповнення.

1.3 Склад споруд в системах ШППВ

1.3.1 ШППВ здійснюється системою споруд і пристроїв, в яку в загальному випадку входять (рисунок 1.1): споруди для забирання води з джерела поповнення, попередньої підготовки води, подачі її на інфільтраційні споруди; інфільтраційні споруди; водозабірні споруди (каптажні) споруди; резервуари чистої води; споруди подальшої її обробки; насосні станції другого підйому; мережі та комунікації, які поєднують споруди в єдину систему, контрольно-вимірювальне та регуляційне обладнання на ній.

Споруди попередньої та подальшої обробки включають в системи ШППВ при відповідному обгрунтуванні залежно від якості води в джерелі поповнення, з урахуванням її зміни на шляху від інфільтраційних споруд до каптажних.

1.3.2 Забирання води з джерела поповнення здійснюється звичайно насосами, рідше сифонним або самопливним способами.

Вода подається на інфільтрацію по напірних або безнапірних трубопроводах чи по відкритих каналах, що в кожному конкретному випадку визначається рельєфом місцевості, складом споруд системи ШППВ, їх розміщенням та положенням робочих рівнів води в джерелі поповнення та інфільтраційних споруд.

1.3.3 Склад споруд попередньої підготовки води перед подачею її на інфільтрацію встановлюється залежно від характеру і ступеня забруднення джерела поповнення, а також від типу, конструкції та особливостей експлуатації інфільтраційних споруд.

Попередня підготовка води може здійснюватися методами аерації, коагулювання, відстоювання, мікрофільтрації, фільтрування на швидких фільтрах, вапнування, хлорування тощо.

Конструкції споруд попередньої підготовки води в багатьох випадках не відрізняються від аналогічних споруд, які застосовуються на водопровідних станціях. Певну специфіку мають в ряді випадків лише відстійники і аераційні пристрої, що застосовуються особливо часто.

1.3.4 Інфільтраційні споруди систем ШППВ  поділяються на два основні типи: відкриті (басейни, канали, ділянки та ін.) і закриті (свердловини, колодязі, галереї).

Доцільність застосування інфільтраційних споруд того чи іншого типу визначається кліматичними, геолого-гідрогеологічними умовами ділянки, гідрологічною характеристикою джерела поповнення, наявністю вільних площ і цілями поповнення.

Системи ШППВ можуть містити в своєму складі  інфільтраційні споруди різних типів.

Інфільтраційні споруди можуть бути безперервної та періодичної дії. Споруди безперервної дії застосовують, якщо потрібно подавати воду споживачеві впродовж року і у разі відсутності у водоносному шарі ємностей, достатніх для сезонного і багаторічного регулювання.

Споруди періодичної дії слід застосовувати у випадку, коли поверхневе джерело забезпечує подачу води в необхідній кількості та необхідної якості лише в окремі періоди року (через пересихання, промерзання, великий вміст завислих речовин під час повені та інші умови) і коли є можливість створення у водоносній товщі достатньої регулюючої ємності.  

1.3.5 Каптажні пристрої, водоводи, резервуари чистої води і насосні станції систем ШППВ не відрізняються від аналогічних споруд звичайних водозаборів і, зокрема, так званих інфільтраційних (берегових, підруслових) водохаборів підземних вод.

Як каптажні споруди звичайно використовуються свердловини; можливе також застосування галерей, шахтних колодязів, променевих водозаборів.

Водовідбір в системах ШППВ може здійснюватися сифонним способом, за допомогою заглибних насосів або насосами з горизонтальним валом, розміщеним над рівнем грунтових вод.

При каптажі за допомогою галерей підземні води самопливом надходять у збирний колодязь, з якого по самопливному або напірному водоводу подаються до споживача.

1.3.6 Пристрій для подальшої обробки води, яка надходить з каптажних споруд (там, де в цьому виникає потреба), наприклад, для знезалізнювання, фторування, зм'якшення, знезаражування та ін., розміщують звичайно в будівлі насосної станції або біля неї.

1.4 Основні завдання проектування

1.4.1 Основними завданнями проектування систем ШППВ є: вибір схеми, складу споруд та їх компонування, розрахунок і проектування всього комплексу споруд і пристроїв, прогноз якості підземних вод, які надходять до водозабору, складання проекту зони санітарної охорони, техніко-економічне порівнювання варіантів і складання детального кошторису на будівельні та експлуатаційні витрати за прийнятим варіантом.

1.4.2 Споруди для забирання води з поверхневого джерела і подача її на інфільтрацію, резервуари чистої води, насосні станції другого підйому і напірні водоводи, споруди попередньої та подальшої обробки води проектуються так само, як відповідні споруди в звичайних системах господарсько-питного промислового і сільськогосподарського водопостачання відповідно до СНиП 2.04.02 (пп. 5, 6, 7, 8, 9) та ВБН 46/33-2.5-5 (пп. 6, 7, 8, 9, 10).

1.4.3 Специфічною особливістю проектування систем ШППВ є розрахунок продуктивності водозаборів і зниження (або підняття) рівнів у зоні їх впливу з урахуванням надходження води з інфільтраційних споруд.

1.4.4 Якість води джерела поповнення повинна бути такою, щоб після її підготовки і змішування з підземними водами горизонту, що експлуатується, вона задовольняла вимогам чинних норм і стандартів для господарсько-питних вод  ? вимогам ГОСТ 2761 і ГОСТ 2874.

1.5 Стадії проектування

1.5.1 Вивчення проблеми ШППВ і розробка технічної документації повинна здійснюватися постадійно згідно з ДБН А.2.2-3:

- передпроектна стадія: ескізний проект, науково-технічне обгрунтування;

-проектна стадія: техніко-економічне обгрунтування (ТЕО) інвестицій, проект (П), робочий проект, робоча документація (РД).

У випадках погодження ескізного проекту або ТЕО інвестицій може розроблятися робочий проект, а при їх затвердженні робоча документація.

1.5.2 Стадії проектування визначаються замовником (інвестором) спільно з проектувальником  залежно від розмірів території, що вивчається, складності водогосподарських, геологічних, гідрогеологічних, гідрологічних, екологічних  умов, наявності матеріалів попередніх досліджень, вартості будівництва об'єкта.

1.5.3 Ескізний проект повинен розроблятися на підставі наявних матеріалів і визначає та обгрунтовує основні положення водогосподарської необхідності, технічної  можливості та економічної доцільності вивчення проблеми ШППВ  для вирішення водогосподарських і природоохоронних завдань на певних територіях і окремих об'єктах.

Ескізний проект є вихідним  матеріалом для обгрунтування та планування науково-дослідних і проектно-вишукувальних робіт на подальших стадіях.

Ескізний проект розробляється як для значних територій і водоспоживачів, так і для окремих локальних об'єктів.

1.5.4 Техніко-економічне обгрунтування інвестицій ШППВ потрібно розробляти для окремих територій, зон та індивідуальних об'єктів зі складними природними (гідрогеологічними, інженерно-геологічними, гідрологічними, водогосподарськими тощо) умовами у випадку відсутності або недостатності матеріалів попередніх дослідних, вишукувальних та проектних робіт.

У ТЕО слід розробляти альтернативні варіанти технічних рішень, здійснюється їх техніко-економічний аналіз, обгрунтовуються основні технічні рішення, виділяються першочергові об'єкти будівництва, визначаються основні техніко-економічні показники і ресурси, необхідні для реалізації об'єктів, які проектуються.

1.5.5 Проект на будівництво системи ШППВ слід розробляти для окремих складних об'єктів, якщо є потреба у поглибленому вивченні вихідних (гідрогеологічних, інженерно-геологічних, гідрологічних) даних і детальному обгрунтуванні техніко-економічних рішень. Необхідність розробки проектної документації на стадії проекту визначається на підставі докладного вивчення матеріалів попередніх робіт.

На стадії проекту повинні бути вирішені всі основні завдання по вибору джерела поповнення і ділянки розташування споруд системи ШППВ, типів, схем та конструкцій споруд, визначенню продуктивності інфільтраційних і водозабірних споруд, а також режиму їх експлуатації, організації зон санітарної охорони і т. д. В проекті визначаються будівельні і експлуатаційні витрати по спорудженню системи ШППВ.

Слід враховувати, що будівельна вартість і експлуатаційні витрати визначені на стадії техно-робочого проектування не повинні перевищувати аналогічних показників, отриманих на стадії ТЕО.

У разі потреби проекту може передувати проведення дослідних  робіт на дослідно-виробничій установці. Одержані матеріали досліджень закладаються в основу проектних рішень. При реалізації проекту ШППВ дослідно-виробнича установка повинна входити до комплексу системи.

Величину дефіциту води, який повинен покриватися за рахунок ШППВ, слід  визначати на попередніх стадіях вивчення проблеми або перед початком розробки проекту.

1.5.6 Робочий проект системи ШППВ розробляється для відносно простих і технічно нескладних об'єктів.  

1.5.7 Робоча документація (робочі креслення) розробляється після затвердження попередньої стадії проектування. Вони є документом, на підставі якого здійснюється виконання будівельно-монтажних робіт.

1.6 Порядок розробки та погодження проектної документації

1.6.1 Проектування об'єктів ШППВ здійснюється на підставі завдання, затвердженого замовником з додержанням чинного законодавства України та нормативних документів.

Вихідні дані, необхідні для виконання робіт на відповідній стадії, замовник зобов'язаний видати до початку проектних робіт.

1.6.2 П роектні та проектно-вишукувальні роботи виконуються на підставі договорів (контрактів), укладених між замовником і проектувальником.  

1.6.3  Для обгрунтування проектів систем ШППВ повинні виконуватися комплексні гідрологічні, геологічні, гідрогеологічні вишукування.  Склад, об'єм і детальність вишукувальних робіт в кожному конкретному випадку визначається ступенню складності природних умов району розміщення споруд систем ШППВ, гідрогеологічною і гідрологічною вивченністю району, розміром водоспоживання і стадією проектування.

1.6.4 При розробленні проектної документації за дорученням замовника можуть виконуватися науково-дослідні роботи відповідно до складеної проектувальником програми за окрему плату.

1.6.5 Проекти систем ШППВ повинні бути погоджені з органами санітарного нагляду  Міністерства охорони здоров'я України і організаціями, які виконують контроль за використанням та охороною поверхневих і підземних вод, Державного комітету України по водному господарству і Державного комітету природних ресурсів України, а також місцевими державними органами Міністерства охорони навколишнього природного середовища України.

2 ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ШППВ

2.1 Основні положення методики проектування

2.1.1 При проектуванні систем ШППВ повинні вирішуватися такі основні завдання:

а) вибір раціональних типів, конструкцій, схем розміщення водозаборів з урахуванням гідрогеологічних умов, а також передбачуваних інфільтраційних споруд  і режим їх роботи;

б) оцінка продуктивності водозаборів в умовах їх взаємодії з інфільтраційними спорудами;

в)  оцінка витрат сирої води, яку необхідно подати на поповнення підземних вод для досягнення заданої продуктивності водозаборів;

           г)  визначення коефіціента корисної дії інфільтраційних споруд і загальної гідроди-

намічної ефективності проектованої системи ШППВ;

          д)  оцінка можливого впливу проектованих водозаборів на діючі водозабори, а також також на поверхневі водні джерела.

2.1.2 Об'єм заходів щодо ШППВ передбачається виходячи з необхідної додаткової кількості води , яка повинна забезпечуватися фільтрацією Qб  з штучних споруд (басейнів, каналів і т.д.).

           При цьому  

                                                        =  ?Qб,                                                          (2.1)

              де  ? - коефіціент корисної дії інфільтраційних споруд.

Тип інфільтраційних споруд, необхідних для забезпечення потрібного дебіту водозабору, призначається виходячи з гідрогеологічних умов ділянки, глибин залягання водоносного шару, положення рівнів підземних вод, потужності та будови зони аерації, якості і особливо  каламутності в джерелі поповнення.

2.1.3 Розміщення водозаборів у плані слід приймати виходячи з умов забезпечення    найефективнішої їх взаємодії з інфільтраційними басейнами і каналами (або іншими штучними спорудами для інфільтраційного живлення водоносного горизонту), а в берегових водозаборах і з поверхневими водотоками і водоймами. Звичайно водозабори розміщують по лініях, паралельних інфільтраційним спорудам і руслам поверхневих водотоків і водойм. Водозабірні споруди можуть влаштовувати як нижче інфільтраційних басейнів по потоку підземних вод, так і вище басейнів.

         У першому випадку водозабір найповніше використовує інфільтраційні води і лише частково природну витрату підземного потоку. В другому випадку природна витрата потоку перехоплюється водозабором майже повністю, а інфільтраційні води частково.

           Відстань між водозабірними свердловинами та інфільтраційними басейнами встановлюється по можливості мінімальною, але такою, щоб тривалість фільтрації сирої води з басейну до водозабірних свердловин була достатньою для очищення води від бактеріального та інших видів забруднення і забезпечення потрібної якості води в водозаборах з урахуванням можливого змішування інфільтраційної води з природними водами експлуатаційного шару. Звичайно на практиці зазначені відстані приймаються рівними 50-200 м.

           Часто як інфільтраційні споруди в долинах річок можуть бути використані висохлі озера, староріччя, протоки і т.д.

           Місце розміщення водозабірних свердловин у цьому випадку повинно встановлюватися з урахуванням конфігурації зазначених природних знижень, а водозабори підземних вод можуть включати в себе, як в системах зі штучними інфільтраційними спорудами, групи взаємодіючих свердловин, лінійний ряд або систему рядів експлуатаційних свердловин.

2.1.4.  Основними показниками, які визначають гідродинамічну ефективність роботи водозабірних та інфільтраційних споруд в системах ШППВ, є: коефіціент корисної дії інфільтраційних споруд  ?  і  коефіціент ефективності поповнення  ? .

           Параметр  ?  виражає відношення витрати води, яка додатково надходить до водозабору при роботі інфільтраційних басейнів, до середньої загальної витрати поданої в них сирої води, тобто                   

                                                             ,                                                    (2.2)

        де  -  витрата, додатково залучена водозабором в умовах поповнення ;

             Qб  - середня подача води на поповнення.

Параметр ? визначає загальну ефективність заходів по ШППВ. Чисельно цей коефіціент дорівнює відношенню витрати води, додатково одержаної водозабором при поповненні, до загальної витрати водозабірної споруди в цих  умовах.

                                                    ,                                               (2.3)

            де Q дебіт водозабору без штучного поповнення;

  дебіт водозабору в умовах поповнення.         

2.1.5 На першому етапі вивчення проблеми основними вихідними даними є величина і графік водоспоживання, вимоги до якості води, гідрогеологічні, гідрологічні та водогосподарські умови. Для отримання цих даних слід використовувати наявні матеріали та результати обстежень на місцях.

При позитивних висновках на першому етапі роботи щодо можливості та техніко-економічної доцільності створення систем ШППВ виконується наступний етап вишукувальних, дослідних і проектних робіт залежно від складності природних і техніко-економічних умов, потужності проектованих водозаборів  та ін. на території, що вивчається.

2.1.6 При проектуванні систем ШППВ їх продуктивність слід визначати величиною дефіциту води на певні розрахункові періоди. У разі наявності кількох різних водоспоживачів (водопостачання питне, промислове, технологічне, зрошення) повинен надаватися графік водоспоживання кожного з перспективних водоспоживачів і вимоги до якості води для кожного з них.

2.1.7 Величина дефіциту води на задані періоди визначається в спеціальних водогосподарських схемах на підставі воднобалансових розрахунків. У випадку відсутності цих даних у програму робіт з розробки проекту ШППВ повинні включатися роботи для визначення величини дефіциту на відповідні розрахункові періоди.

2.1.8 На передпроектних стадіях вивчення проблеми ШППВ у разі потреби може виникнути зворотне завдання ? визначення можливої продуктивності системи, виходячи з конкретних гідрогеологічних, інженерно-геологічних, гідрологічних та водогосподарських умов певної території.

2.1.9 При проектуванні систем ШППВ розрізняється продуктивність річна, за інфільтраційний цикл, сезон, місяць, добу, секунду.

2.1.10 На попередніх стадіях проектування значення ? приймається наближено для систем з басейнами капітального типу 0,85-0,95, спрощеного типу 0,8-0,9, при затопленні річкових долин 0,6-0,8. Менші значення при інших рівнозначних умовах слід приймати для об'єктів у аридних районах, на ділянках з недостатнім вивченням гідрогеологічних умов.

2.2 Вибір і обгрунтування технічної схеми ШППВ 

2.2.1 При розробці технічної схеми системи ШППВ, її планово-висотного розміщення необхідно враховувати такі визначальні фактори:

гідрогеологічні умови, які характеризуються наявністю сучасної підземної ємкості або тієї, що прогнозується (при спрацюванні водоносного горизонту), потужністю зони аерації, якістю підземних вод;

інженерно-геологічні умови досліджуваної території і, в першу чергу, потужність пухких покривних  відкладів, наявність виходів на денну поверхню водопроникних порід, їх геотехнічні та фільтраційні характеристики. Ці фактори значною мірою визначають розміщення основних фільтраційних споруд та їх вартість;

наявність площ з малоцінними земельними угіддями, які можуть бути відведені під будівництво інфільтраційних споруд (басейнів, площадок тощо);

геоморфологічні умови, які значною мірою визначають тип інфільтраційних споруд, їх взаєморозміщення у плані та по висоті, основні розміри і форму.

Оцінку геоморфологічних умов стосовно завдань ШППВ на передпроектних стадіях вивчення проблеми слід виконувати на планшетах масштабу 1:25000, 1:10000. На  подальших стадіях виконується топографічна зйомка у масштабі 1:5000-1:1000. Масштаб зйомки приймається залежно від стадії проектування, конкретних топографічних умов, складності геологічної будови  території, розмірів території, на якій розміщується система поповнення;

планове і висотне розміщення джерел поповнення, їх гідрологічна характеристика. Оптимальними є умови, коли джерело поповнення та інфільтраційні споруди розміщені поряд,  а водоподача на інфільтраційні споруди відбувається самопливом;

місцерозміщення водоспоживачів стосовно місця поповнення, що визначає величину капіталовкладень у будівництво і експлуатацію водоводів, доріг, комунікацій тощо;

наявність діючих комунікацій (доріг, ЛЕП ЛЕЗ), які можуть бути використані при будівництві та експлуатації систем поповнення;

наявність і характеристика населених пунктів, які можуть бути використані при будівництві та експлуатації системи поповнення;

розміщення наявних і потенційних джерел забруднення підземних вод (промислові та сільськогосподарські об'єкти, міські та сільські населені пункти);

наявність зрошувальних і осушувальних систем, здатних впливати на роботу систем поповнення.

2.2.2 Метод поповнення, технічна та технологічна схеми вибираються на підставі вивчення і системного аналізу наведених вище факторів.

У сучасній практиці переважна більшість діючих об'єктів поповнення (від 70 % до 80 %) являє собою відкриті безнапірні інфільтраційні системи, що обумовлюється простотою конструкції і високими техніко-економічними показниками.

Виходячи з цього положення, насамперед потрібно вивчити можливість створення відкритих систем.

Визначальним фактором при виборі типу інфільтраційних споруд є  наявність верхнього фільтрувального шару грунтів, який забезпечує інфільтрацію поверхневих вод у водоносний горизонт, що експлуатується. У разі наявності з поверхні водонепроникного шару грунтів потужність його не повинна перевищувати 3-4 м.

2.2.3 Закритий тип систем ШППВ слід застосовувати при заляганні з поверхні водонепроникного шару порід потужністю понад 4 м. Ця величина уточнюється на підставі техніко-економічних розрахунків. Подача поверхневих вод у водоносний горизонт відбувається через свердловини, водовбирні колодязі, шурфи, галереї.

2.2.4 Комбінований спосіб поповнення необхідно застосовувати, коли верхній фільтрувальний шар  грунтів відділяється від залягаючого нижче водоносного горизонту, що експлуатується, водонепроникним шаром грунтів, який перешкоджає надходженню фільтрувальних вод у залягаючий нижче водоносний горизонт, що експлуатується.

Тип системи ШППВ повинен вибиратися на підставі техніко-економічного аналізу конкуруючих варіантів.

2.2.5 У процесі експлуатації інфільтраційних споруд необхідно періодично відновлювати їх фільтраційну здатність та здатність поглинати забруднення, яка зменшується внаслідок кольматації природних або штучних фільтрів.

Боротьбу із замуленням фільтрів в системах поповнення при високій інтенсивності цього процесу слід провадити шляхом:

припинення або зменшення водозабору з джерела поповнення в період підвищеного замулювання води;

відстоювання води в спеціальних відстійниках. Для цього застосовують басейни, ставки, канали, які входять до системи ШППВ;

застосування спеціальних очисних споруд (швидкі фільтри, мікрофільтри тощо).

Необхідність і способи боротьби з замуленням на інфільтраційних спорудах із застосуванням наведених вище способів повинні обгрунтовуватися при проектуванні  техніко-економічними розрахунками. У разі потреби у додаткових спорудах для боротьби із замуленням фільтрів вони повинні передбачатися при обгрунтуванні технічної схеми системи ШППВ.

 3 ПРОЕКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЯ ВІДКРИТИХ ІНФІЛЬТРАЦІЙНИХ СПОРУД В СИСТЕМАХ ШППВ

3.1 Типи  та конструкція інфільтраційних басейнів

3.1.1 Відкриті інфільтраційні споруди (басейни, канали, площадки, канави та борозди і т.д.) застосовуються, як правило, для поповнення запасів підземних вод першого від поверхні землі водоносного горизонту при відсутності або малої потужності покрівних слабопроникливих відкладів.

3.1.2  Відкриті інфільтраційні споруди є найбільш придатними для районів, які характеризуються нетривалими періодами негативних температур або їх відсутністю.

Інфільтраційні басейни капітального і полегшеного типу є найбільш поширеним у практиці водопостачання типом інфільтраційних споруд у системах поповнення.

3.1.3 Тип відкритих інфільтраційних споруд визначається геологічними і топографічними особливостями ділянки їх розміщення, якістю води, яка подається на інфільтрацію, характером поверхневого стоку, що підлягає використанню, розміром наявних вільних площ і цілями поповнення.

3.1.4 Необхідна площа інфільтрації системи поповнення Fга визначається за формулою

                                                            ,                                                      (3.1)

де Qд добова середньорічна подача води на інфільтрацію, тис.м3; 

                                                           Qд = Qо + Qв,                                                      (3.2)

    Qо добова продуктивність водозабору системи ШППВ, тис.м3;

                                                              ,                                                      (3.3)

де Wo річна продуктивність системи, тис.м3;

      Т  кількість діб роботи водозабору протягом року;

    Qв  добові безповоротні витрати води (випаровування  в системі поповнення,

             перетікання води у підземному горизонті за межі впливу системи), тис.м3.

Величина витрат води на випаровування з площі водного дзеркала в системі поповнення (басейни, канали) становить незначний об'єм відносно потужності системи і нею можна знехтувати. Величина перетікання за межі впливу системи поповнення Е залежить від гідрологічних умов і може бути значною. На початкових стадіях проектування вона приймається за аналогами, на завершальних стадіях  ? на підставі спеціальних модельних досліджень гідродинамічних процесів у водоносному горизонті або на дослідно-виробничих установках;

      ? добова швидкість інфільтрації води у басейні, м/добу. На попередніх ста-

            діях проектування визначається за аналогами в проекті на підставі розрахун-

            ків або спеціальних натурних досліджень.

3.1.5 При планово-висотному розміщення басейнів слід дотримати умови самопливної водоподачі від джерела поповнення до інфільтраційних басейнів, система водоподачі у басейни повинна забезпечити можливість автономного регулювання роботи  басейнів без впливу на водоподачу в інші басейни.

3.1.6 Інфільтраційні басейни, як правило, слід розміщувати у добре проникних грунтах (піски, піщано-гравійні відклади, пористі тріщинуваті скельні і напівскельні породи). На ділянках, де верхня зона грунтів на глибину від 3 до 4 м має  низькі фільтраційні характеристики, вони повинні бути видалені або заміщені фільтруючими грунтами. Дно басейнів за будь-яких умов слід розміщувати у фільтруючих грунтах.

3.1.7 Кількість басейнів слід визначати, виходячи з того, що мінімальна їх кількість повинна бути не менше двох за умови надійності роботи системи поповнення. Максимальна кількість басейнів  практично не обмежується. У цьому випадку необхідно виходити з положення, що за інших незмінних умов, насамперед площі інфільтрації, вартість  басейнів буде мінімальною при найменшій їх кількості. Це зумовлене тим, що при мінімальній кількості басейнів довжина роздільних дамб та їх вартість буде мінімальною.

3.1.8 Оптимальна форма басейнів у плані визначається характером рельєфу. При плоскому рельєфі території найбільш економічною формою буде квадрат, при розміщенні басейнів на схилах прямокутник. Оптимальне співвідношення довжини сторін прямокутника визначається  залежно від нахилу поверхні, на якій розміщується басейн, на підставі техніко-економічних розрахунків. При цьому необхідно враховувати закономірності формування купола підземних вод при поповненні та можливість підпору грунтових вод.

На великих установках штучногопоповнення слід застосовувати басейни завширшки по дну 15-30 м і завдовжки 200-400 м. Глибина басейну залежить від геологічних, топогорафічних і кліматичних умов і не перевищує, звичайно, 3-4 м (частіше 1,5-2 м). За наявності слабопроникних покривних відкладів дно басейнів повинно заглиблюватися в добре фільтруючі грунти на глибину не менше, ніж 0,5 м. Загальна глибина басейну від дна до верху відкосу повинна перевищувати глибину його наповнення не менше, ніж на 0,5 м.

Обвалування басейнів виконується грунтом, витягнутим з виїмки при їх будівництві. На затоплених в період повеней ділянках  висота обвалування повинна прийматися за умови запобігання проникненню в басейн повеневих вод через дамби.

3.1.9 Планове розміщення басейнів, їх розміри на стадії проекту (робочого проекту) повинні бути погоджені з процесами формування рівня підземних вод з тим, щоб уникнути їх підтоплення.

Прогноз дзеркала підземних вод у зоні дії інфільтраційних басейнів найдоцільніше виконувати із застосуванням математичного моделювання.

3.1.10 Глибина води у басейні  значною мірою визначає його техніко-економічні параметри: продуктивність,  обсяги робіт і вартість. Оптимальна глибина басейнів визначається техніко-економічними розрахунками залежно від фільтраційної здатності басейну, обсягів і вартості робіт при різних глибинах води у ньому. Швидкість інфільтрації, в свою чергу, залежить від каламутності води, яка подається у басейн, характеристик фільтру, режиму роботи басейну, глибини води в ньому.

На передпроектних стадіях глибина води в басейнах капітального типу приймається у межах 1,5-4 м за аналогами, на проектних стадіях визначається техніко-економічними розрахунками. Для визначення оптимальної глибини води у басейні будується графік залежності зведеної  вартості 1 м3 водоподачі у водоносний горизонт від глибини води в басейні. Оптимальною буде глибина, при якій зведена вартість 1 м3 водоподачі буде мінімальною.

При визначенні глибини води у басейні необхідно, щоб об'єми виїмки грунту відповідали об'єму насипу дамб. За цієї умови обсяги земляних робіт будуть мінімальними.

3.1.11 Висота дамб басейнів Hд визначається за формулою

                                                  Hд + Hв + hн +?h hк,                                               (3.4)

де Hв розрахункова глибина води у басейні, м;

   hн  величина накату хвиль на укіс дамб басейну визначається розрахунками як

           для напірних споруд IV класу капітальності. При розмірах більшої сторони

           басейну менше 200 м значення hн  може бути прийняте 0,5 м;

  ?h перевищення  гребеню дамби над накатом хвилі приймається 0,5 м як для

          напірних споруд ІV класу капітальності;

  hк глибина виїмки у басейні, м.

При розміщенні басейнів у заплаві річки висота дамб приймається такою, щоб басейн не був затоплений паводковими і повеневими водами.

3.1.12 Закладення укосів виїмки басейнів і насипу дамб приймається  залежно від геотехнічних характеристик грунтів фундаменту і тіла дамб. При спорудженні дамб з легкофільтруючих грунтів (піски,  розпушені скельні та напівскельні породи) в їх конструкції передбачаються протифільтраційні заходи (екрани, ядра тощо).

Укоси басейнів капітального типу з напірного боку кріпляться бетонними або залізобетонними плитами, на підготовці з щебеню, каміння, відсипанням крупнофракційного щебеню, гальки, гравію. Низовий укіс кріпиться сіянням багаторічних трав по шару рослинного грунту завтовшки 20 см.

Ширина гребеня непроїзних дамб приймається відповідно до умов виконання будівельних робіт 3 м.

Гребінь кріпиться сіянням багаторічних трав по шару рослинного грунту.

Для службового проїзду по гребеню дамб передбачається грунтова дорога шириною проїжджої частини 3 м з обочинами по 0,75 м. Загальна ширина гребеня дамби становить 4,5 м.

Дно басейнів капітального типу планується під горизонтальну  площину, у разі потреби укладається піщаний фільтр.

3.1.12 Закладання укосів басейнів приймається відповідно до ДБН В.2.4-1-99 “Меліоративні системи та споруди” в межах від 1:1 до 1:3,5. Один з торцевих відкосів басейну може бути більш пологий, ніж останні. Закладання його визначається можливістю з'їздів та виїздів машин і механізмів, які будуть використовуватися для декольматації дна. Інколи з'їзди та виїзди передбачаються на поздовжніх укосах басейну. При споруддженні дамб з легкофільтруючих грунтів (піски, розпушені скельні та напівскельні породи) в їх конструкції передбачаються протифільтраційні заходи (екрани, ядра тощо).

Укоси басейнів капітального типу з напірного боку кріпляться бетонними  або заллізобетонними плитами, на підготовці зі щебеню, каміння, відсипанням великофракційного щебеню, гальки, гравію. Кріплення доводиться до відмітки, яка перевищує рівень води в басейні при його макисмальному наповненні на 0,4-90,5 м. Низовий укіс кріпиться сіянням багаторічних трав по шару рослинного грунту завтовшки 20 см.

Ширина гребеня непроїзних дамб приймається 3 м згідно з умовами виконання будівельних робіт. Гребінь кріпиться сіянням багаторічних трав по шару рослинного грунту.

Для службового проїзду по гребеню дамб передбачається грунтова дорога шириною проїжджої частини 3 м з обочинами по 0,75 м. Загальна ширина греблі дамби становить 4,5 м.

Дно басейнів капітального типу планується під горизонтальну площину, у разі потреби укладається піщаний фільтр.

3.1.13 Інфільтраційні басейни можуть улаштовуватися

•  без засипання дна  (рисунок 3.1, а).;
•  з піщаною засипкою дна  (рисунок 3.1, б);
•  з гравійною засипкою дна  (рисунок 3.1, в);

-    шляхом укладання під дном басейну дренажних труб і подальшого їх обсипання шарами гравію і піску загальною товщиною не менше 2 м (рисунок 3.1, г).

Піщана і гравійна засипки дна передбачаються при влаштуванні басейнів в гравійно-галечникових відкладах. Товщина завантаження становить 0,5-0,8 м. Крупність зерен піщаного завантаження 0,5-2 мм, гравійного 3-8 мм.

3.1.14  Подача води в фільтраційні басейни може виконуватися за такими схемами:

а) одним або двома водовипусками, розміщеними всереді поздовжнього укосу басейну або в його торцевих укосах (рисунок 3.2, а);

б) аераційним каскадом, який влаштовується на одному або обох поздовжніх укосах басейну (рисунок 3.2, б);

в) розбризкувальними соплами, рівномірно розподіленими по площі дна басейну (рисунок 3.2, в).

Рисунок 3.1 Схеми інфільтраційних басейнів:

а без завантаження дна; б з піщаним завантаженням дна;

в з гравійним завантаженням; г з дренами під дном басейну;

1 кріплення; 2 піщане завантаження; 3 гравійне завантаження; 4 дрени

Рисунок 3.2 Типові схеми подачі води на інфільтрацію;

а зосереджена подача; б аераційний каскад; в рівномірний

розподіл води (розбризкуючі сопла);

1 підвідна труба; 2 лоток; 3 каскад; 4 кріплення; 5 - розподільник

3.1.15 На басейнах повинні передбачатися вхідні вузли, які дають можливість регулювати та заміряти витрати, що подаються в них, запобігати їх переповненню, а у разі потреби також запобігати розмиванню дна басейну.

Вхідний вузол інфільтраційного басейну повинен мати пристрій, який забезпечує можливість:

а) в будь-який момент роботи басейну вимірювати витрати, які подаються в нього;

б) в період, попередній заповненню басейну до граничної відмітки, встановлювати витрати води або змінювати його в відповідності з заданим графіком роботи басейну;

в) після заповнення басейну водою до граничного рівня автоматично його підтримувати.

Конструктивні особливості вхідних вузлів повинні відповідати:

а) улаштуванню розподільчої мережі, котра може виконуватися закритою (з прокладених у землі трубопроводів) та відкритою (з каналів);

б) кліматичним умовам (в районах з тривалими періодами негативних температур всі елементи вхідних вузлів повинні бути захищені від промерзання);

в) особливостям улаштування бассейнів;

г) призначеному режиму їх роботи.

При конструюванні вхідних вузлів повинні враховуватися, зокрема, максимальні для басейнів різних розмірів витрати води, можлива амплітуда коливання витрат, допустимий розмір втрат напору при русі води через вхідний вузол. Велика увага  при конструюванні вхідних вузлів повинна бути приділена забезпеченню зручності обслуговування і надійності дії всіх елементів вузлів.

Для практичного використання Союзводоканалпроектом розроблено робочі креслення вхідних вузлів дослідних та дослідно-виробничих інфільтраційних басейнів трьох типорозмірів (з водомірами марок ВБ-50, УВТ-100 і УВТ-150).

3.1.16 У басейнах капітального типу слід передбачати встановлення трубчастих водовипусків для їх спорожнення.

Водовипуски з нижнього б'єфу перекриваються засувками, які встановлюються в спеціальних залізобетонних камерах.

3.2 Режим  роботи  інфільтраційних  басейнів 

3.2.1 Інфільтраційні басейни можуть працювати на різних режимах.

На великих добре обладнаних установках ШППВ подача води в інфільтраційні басейни виконується звичайно по складному графіку.

     Робочий цикл басейну, який експлуатується на складному режимі, складається з п'яти періодів (рисунок 3.3):

t1 затоплення дна басейну тонким шаром; в цей період фільтраційні витрати збільшуються від Q1*  до Q2 або підтримуються постійними, рівними Q2, а глибина (рівень) води в басейні до кінця періоду встановлюється на відмітці  Н1;  

t2  - наповнення басейну від Н1 до граничних відміток Н3=Нм  при постійних інфільтраційних витратах  Q;

t3 - збереження незмінного рівня Нм при поступовому зменшенні інфільтраційних витрат : Q3 =;

t4  - спорожнення басейну, за час котрого відбувається зниження рівня від Нм і витрат на кінець періоду t3 до нуля: Н4 = ? (t);  Q4 = ? (t);  

t5 -  період очищення (регенерації) басейну; в цей період Н =  0 і Q = 0.

В сукупності весь період експлуатації басейну називається фільтроциклом (Т).

                            Т= t1 + t2 + t3 + t4 + t5.                                                   (3.5)

3.2.2 Після чергової очищення в басейни капітального типу подаються звичайно відносно малі витрати, які становлять 1/51/4 частину максимальної. Це робиться для того, щоб в перший період роботи басейну, коли дно його ще не закольматоване, уникнути проникання у водоносний шар великої кількості забруднень. Зменшені проти максимального, але поступово збільшені витрати подаються протягом 10-15 діб, інколи 25-30 діб.

3.2.3 Відмітною особливістю режиму роботи басейнів полегшеного типу є подача в них у перший період постійних, інколи великих витрат. Тому тривалість цього періоду для басейнів названого типу відносно невелика.

3.2.4 Гранична глибина води в басейні визначається його конструкцією, початкові й максимальні витрати встановленими правилами експлуатації. Для басейнів в середньо- та крупнозернистих пісках, які характеризуються коефіціентами фільтрації від 10-20 до 60-80 м/добу, максимальні питомі (на одиницю площі басейну) витрати води і швидкості інфільтрації звичайно лежать у межах 1-3 м/добу.

Рисунок 3.3 Режими роботи інфільтраційних басейнів:

а спрощений, q = const; б спрощений, Н = const; в складний

Для басейнів у дрібнозернистих пісках і супісках розмір максимальних швидкостей інфільтрації може бути зменшений до 0,5 м/добу.

У гравійно-галькових відкладах швидкість інфільтрації може досягати значно більших величин (до 20-30 м/добу та вище).

Після підняття води до граничного рівня протягом певного часу басейни працюють при постійній глибині наповнення. Величина подачі води і швидкість інфільтрації при цьому зменшуються. Коли вони досягають неприпустимо малого з практичного погляду розміру, подача води в басейни припиняється і починається спрацювання рівня до спорожнення басейнів. Після чого здійснюється їх очищення.

3.2.5 Інфільтраційні басейни можуть експлуатуватися також на спрощених режимах Нм = const (швидкого наповнення) або Q = const (постійної подачі).

Перший режим (рисунок 3.3, б) характеризується подачею в басейн одразу після очищення збільшених витрат води, що призводить до швидкого досягнення гранично можливих рівнів Нм.

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.