مرافق سحب المياه من مصادر تحت الأرض

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

يتم إنشاء مرافق سحب المياه لتلقي المياه من المصادر السطحية والطبقات العميقة. تقع على ضفاف الخزانات والأنهار والبحيرات. للأغراض الصناعية ، تُستخدم المرافق على شواطئ البحار مع الإمداد اللاحق لخط أنابيب الضغط. في حالة عدم وجود مياه عذبة في المناطق الساحلية ، يتم استخدام نظام لتحلية وتنقية مياه البحر وفق المبررات الاقتصادية والفنية.

لاستخراج المياه من التدفقات الجوفية ، يتم تثبيت الهياكل العميقة باستخدام نظام الضخ. عندما يتقلب مستوى المياه في الخزان ، يتم بناء الهياكل الساحلية على أسس مصطنعة وأكوام وأساسات لحماية المحطة من انجراف الجليد والأجسام العائمة. وفقًا لطريقة الموقع ، تكون هياكل سحب المياه ساحلية وخاصة وجاذبية (قناة).

مجموعة متنوعة من المحطات

محطات القنوات من نوع الجاذبية مبنية على شاطئ خزان ضحل بمنحدر لطيف صغير وتربة ناعمة. يوفر تصميمها بئر استقبال ، وخط أنابيب مجانيالتيار ، الرأس ، محمي بواسطة شعرية. يتم تغذية المياه الناتجة من خلال نظام من المضخات في خط أنابيب الضغط لمزيد من الاستخدام. تناسب الرؤوس المغمورة تمامًا أو المغمورة فقط عند الانسكاب أو السطح. محطة الضخ تعمل مع مدخل الماء أو يتم تركيبها كجهاز مستقل

على الضفاف شديدة الانحدار للخزانات ، يتم توفير هياكل سحب المياه من النوع الساحلي ، والتي في التصميم لا تحتوي على أغطية وخطوط أنابيب. يتم توفير كمية الماء من خلال الفتحات ، حيث يسمح مستواها أن يتم ذلك تحت أي ظرف من الظروف. البئر الساحلي مرتبة نصف متر فوق أعلى ارتفاع في منسوب المياه ، يلزم وجود محطة ضخ. إذا تذبذب هذا المؤشر بشكل كبير في النهر ، فسيكون للبئر عدة أقسام منفصلة وفقًا لعدد خطوط الشفط. النوافذ العلوية تستخدم لتجميع الطبقة السطحية أثناء الفيضان مما يجعل من الممكن الحصول على سائل نظيف.

نوع خاص من محطات سحب المياه يستخدم في حالة الحاجة لكمية كبيرة من السوائل أو إذا كان المناخ يتطلب مقاومة مستمرة ضد القشور الجليدية. في مآخذ المياه هذه ، يتم ترتيب دلو اصطناعي حسب نوع القناة. يتم تحديد أبعادها اعتمادًا على سرعة صعود الكتل الجليدية العميقة. يتم وضع دلاء المصب في اتجاه مجرى الفم لتلقي التيارات السفلية ومكافحة الجليد الطافي العميق. تم تصميم الجرافات ذات المدخل العلوي ليتم تثبيتها في الفم مقابل التيار وتعمل على استقبال السائل المصفى بالسطح. هذه الأنواع من مرافق سحب المياهتسمح لك بحفر دلاء في الصخور الساحلية على عمق 3.5 متر أو إخراجها إلى قاع النهر ، وفصلها بسد.

بمساعدة مرافق الترشيح والتنقية ، يتم الحصول على سائل جيد التصفية في الفيضان أو الانجراف الجليدي. قبل الدخول إلى خط أنابيب الضغط ، يتم ترشيح الرطوبة من خلال طبقة سميكة من طبقات الحصى والرمل الموجودة بشكل طبيعي في القاع أو البنوك ، وعندها فقط يتم امتصاصها بواسطة عمود أو أنبوبي أو أجهزة أفقية.

إذا كان مطلوبًا توفير إمداد مؤقت بالمياه ، فقم ببناء منشآت سحب مياه عائمة أو متحركة. من أجل تحديد موقع المحطات المتنقلة على شاطئ الخزان ، يتم توفير خطوط السكك الحديدية ذات الميل ، والتي تتحرك على طولها اعتمادًا على مستوى ارتفاع المياه. يتم ترتيب الهياكل العائمة على صنادل أو عوامات مثبتة. تشمل عيوب مآخذ المياه المؤقتة حقيقة أن جميع خطوط الأنابيب مصنوعة من مواد مرنة ، وهذا يؤدي إلى تلفها المبكر وإزعاج استخدامها خلال فترة الجليد.

لاستخراج الرطوبة من الحصى والتربة الرملية للطبقة الأفقية العلوية غير المضغوطة ، يتم ترتيب آبار العمود. المواد الخاصة بهم ملموسة على إطار معدني. يدخل الماء إلى أجهزة الاستقبال من خلال فتحات في الجدران والأرضية. قاع البئر مجهز بطبقة ترشيح عكسية تتكون من رمل يصل سمكه إلى 0.6 متر وعدة طبقات من الحصى بسماكة إجمالية تصل إلى 0.15 متر ويبرز البئر 0.8 متر فوق سطح الأرض الجدران محمية بواسطة قفل طيني يصل سمكه إلى 0.5 متر ، والذي يمر تحت الأرض بمقدار 0 ، 3-1 ، 2 مترمنطقة خرسانية عمياء بمنحدر من الجدران بعرض 1-1.5 م

عمل مرافق سحب المياه في المناطق الشمالية معقد بسبب مناخ الشتاء القاسي ، عندما تتجمد المسطحات المائية المفتوحة. يتم استخدام المرافق فقط خلال فترة ذوبان الجليد. تتميز المناطق الشمالية بغياب شبه كامل للمصادر الجوفية ، وتحتوي المياه النادرة على كمية كبيرة من المعادن وقليلة الاستخدام للشرب. في الشتاء تكون الرطوبة شحيحة لذا فهي مأخوذة من الطبقات الموجودة تحت الأرض المتجمدة. لزيادة منسوب المياه في الخزانات ، يتم بناء السدود الاصطناعية وتوسيع مساحة الخزانات ، مما يساهم في التغذية المنظمة للأنهار والبحيرات من مصادر جوفية غير متجمدة.

أنواع المصادر

يتم سحب المياه لاستخدامها في المدن والقرى من الطبقات السطحية والجوفية. يمكن أن تكون طبقات المياه الجوفية في الأرض ضغطًا وغير ضغط. تسمى الطبقات الأفقية بالقرب من السطح أو في سمك الأنهار والبحيرات طبقات الأرض. تتميز المياه الجوفية بتلوث متزايد و يجب تنظيفها قبل دخول ضغط المياه.

تملأ مياه الضغط الطبقات الأفقية تمامًا ، وتقع أسفل الخزانات المجاورة أو تعمل على إعادة شحنها. تتمتع الينابيع الارتوازية بمياه نظيفة قيمة ؛ لاستخراجها ، يتم ترتيب مثل هذه الأنواع من مرافق سحب المياه التي لا تحتوي على أجهزة معالجة في تصميمها. في البئر لاستقبال الماء من الطبقة الأفقية للضغط يوجد خط مشروط لارتفاع السائل يتزامن مع المستوىسطح أقرب مسطح مائي. إذا مر مثل هذا الخط فوق سطح الأرض ، فإن الرطوبة تتدفق من البئر ، وهو ما يسمى بالارتوازي.

تسرب المياه بالضغط وعدم الضغط إلى سطح التربة على شكل ينابيع هابطة أو صاعدة لتزويدها بمياه عالية الجودة تستخدم لأغراض الشرب دون استخدام أنظمة تنقية باهظة الثمن. تستخدم المؤشرات النوعية للمصدر ، مثل الطاقة والعمق والتشبع المعدني ، لتحديد نوع هيكل محطة سحب المياه. في الوقت نفسه ، يتم أخذ الاعتبارات الفنية والاقتصادية والحاجة إلى نوع معين من السوائل (للاحتياجات الصناعية ، الشرب ، المنزلية) في الاعتبار.

شروط اختيار الموقع

يعتمد إنشاء هياكل سحب المياه على تنبؤات خصائص السائل من المصدر المحدد ، والحاجة إلى إعادة تجهيز المنطقة الساحلية ، وإعادة تشكيل قناة نهر أو خزان آخر ، والهيدروليكي ظروف العمل. عندما يتغير مستوى المياه لأكثر من 6 أمتار ويكون الانحدار الحاد للساحل كافياً لتدفق المياه الطبيعي ، يتم بناء الهياكل الساحلية المشتركة.

إذا تم التخطيط لمتوسط الإنتاجية ، نظرًا لانخفاض ارتفاع المياه ، يتم الجمع بين مآخذ المياه ومجمعات الضخ. يتم بناء مستقبلات المياه من نوع منفصل بالإنتاجية المنخفضة المطلوبة وعمق كبير للخزان. إذا كان تذبذب سطح الماء أقل من 6 أمتار ، يكون العمق صغيراً ، فاستخدم نوع القناة لسحب المياه مع محطة ضخ في تصميم الساحلالمتلقي.

الحساب الهيدروليكي

لتحديد المعلمات المثلى لخط الأنابيب ، يتم استخدام الحساب الهيدروليكي. ضع في الاعتبار معدل نقل الأنابيب والعناصر الأخرى طوال فترة الصلاحية المقدرة. يتم تعريف استهلاك المياه على أنه الحاجة إليها أثناء التحليل الأقصى من قبل المستهلكين المتصلين. بناءً على هذه البيانات ، يتم حساب أقطار الأنابيب اللازمة لمرور مفيد اقتصاديًا لكتلة معينة بأقل خسائر.

قم بعمل رسم تخطيطي محوري يشير إلى الاتجاه من المدخلات إلى مجموعة المياه المرفقة ، واختر الموقع الذي يحتوي على أقل عدد من المنعطفات. يتم حساب أطوال الأقسام من نقطة عقدية إلى أخرى ، مع مراعاة عدد نقاط تحليل السائل. قطر الأنابيب يختلف في قسم آخر ؛ داخل نفس القسم من الأنبوب ، يتم توفير نفس الحجم. يتم إنشاء هياكل سحب المياه بعد حساب هيدروليكي كامل.

مرافق العلاج

تحديد جودة المياه بناءً على المؤشرات التالية:

• الخصائص الفيزيائية مثل الضباب والذوق واللون والرائحة ودرجة الحرارة ؛
• الصفات الكيميائية التي تميز القدرة على الأكسدة والصلابة والتفاعل النشط والمحتوى المعدني ؛
• الخصائص البكتريولوجية ، والتي تشير إلى درجة التلوث بالبكتيريا التي تدخل المياه من مياه الصرف الصحي القريبة ، والأمطار ، وبراز الحيوانات.

مياه الشرب قيد الفحصالانتباه. تم توحيد متطلبات جودة السوائل للاستخدام المنزلي وهي واردة في GOST R51232 - 1998. وتأخذ الوثيقة في الاعتبار متطلبات المؤشرات الكيميائية والفيزيائية والبكتيرية. إذا كانت نقاوة المياه المستلمة لا تتوافق مع البيانات التنظيمية المحددة ، فسيتم بناء مرافق معالجة مدخول المياه. طرق التنظيف الأكثر شيوعًا هي التطهير والتوضيح. للتوضيح ، يتم استخدام الترشيح والترسيب على عدة مراحل ، ونتيجة لذلك تستقر الشوائب في القاع. تشعيع مبيد للجراثيم ، تطبيع الكلور ، الأوزون تستخدم للتخلص من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

الحصول على المياه من مصادر تحت الأرض

يتأثر اختيار محطة سحب المياه لاستقبال السوائل من طبقات الأرض بعمق وسمك الطبقة. تنقسم الهياكل إلى أربعة أنواع:

• آبار سحب المياه
• الآبار ؛
• مآخذ المياه الأفقية ؛
• أغطية.

مرافق سحب المياه الجوفية على شكل آبار أو آبار أنبوبية تستخدم لاستخراج السوائل من الخزان على عمق أكثر من 10 أمتار ، ويتكون البناء من حفر بئر وتقوية الجدران بأنابيب التغليف. بالتدريج ، كلما زاد العمق ، يتناقص قطر الأنابيب. يتم تثبيت مرشح في الجزء السفلي من الحفرة ، ويتم بناء غرفة مراقبة على السطح ، فوق البئر. إذا كان ضغط الخزان الجوفي قويًا بدرجة كافية ، يرتفع الماء إلى السطح تحت الضغط ، وإلا يتم ضخ الرطوبة لأعلى.

الانشاءات حسب نوع المنجمتستخدم الآبار لتلقي المياه من عمق يزيد عن 30 مترًا ، وغالبًا ما تستخدم جدران البئر - الخرسانة أو الطوب أو الخشب - عناصر موحدة جاهزة يتم تثبيتها بالتتابع فوق بعضها البعض. في الجزء السفلي من الجدران وأسفل البئر ، توجد ثقوب للتدفق الطبيعي للسائل. في الجزء السفلي ، طبقة مرشح مصنوعة من الرمل والحصى. مع زيادة الحاجة إلى المياه ، يتم تنظيم العديد من الآبار العمودية ، والمتصلة ببعضها بواسطة شفرات مع مجمّع المياه ، حيث يتم ضخ الرطوبة في نظام إمداد المياه.

تُستخدم هياكل سحب المياه الأفقية تحت الأرض لتجميع الرطوبة على عمق ضحل. يتم إجراؤها على عمق يصل إلى 8 أمتار من الخرسانة المسلحة القياسية أو العناصر الخزفية ذات الثقوب أو الفتحات في الأسطح الجانبية. أبسط الأنواع الأفقية مصنوعة من الطوب الرقيق أو البناء من الركام ؛ تم تصميم غرف التفتيش للصيانة الوقائية كل 100 متر.

تستخدم غرف Capotage لأخذ المياه من المفاتيح. إنها أبسط آبار عمودية ، مرتبة فوق المكان الذي يظهر فيه الماء على السطح. للحصول على السائل من المصادر الرئيسية الهابطة ، يتم عمل غرف السد لتجميع الرطوبة من خلال الجدران الرأسية بنوع كمية المياه الأفقية.

تجميع المياه من مصادر سطحية

مع طريقة تناول المياه هذه ، يتم اتخاذ تدابير لضمان الإمداد المستمر بالرطوبة طوال العام. للقيام بذلك ، يقع المرفق بالقرب من المستهلك على مستقر وأقل تلوثًامكان الساحل ، وهم يبنون فوق المصانع ومواقع الصرف الصحي. يتم ترتيب هياكل سحب المياه من المصادر السطحية مع مراعاة الانعطاف المحتمل لقاع النهر بمرور الوقت. يتم ترتيب عناصر النظام بحيث أنه بعد تكوين غطاء جليدي في الشتاء ، يبقى ما لا يقل عن 0.3 متر في الجزء العلوي من الهيكل ، ولا يصل قاع مدخل المياه إلى قاع النهر بمقدار 1 متر.

غالبًا ما يتم بناء هياكل سحب المياه وفقًا للمبدأ المشترك لنوعين أو أكثر ، ويتم تحديد ذلك من خلال خصائص الخزان وحجم الاستهلاك المطلوب. قبل بدء التشغيل ، يخضع النظام لاختبار تقني. يتم غسل مرافق سحب المياه السطحية التي تعبر عند الإطلاق بالماء بسرعة 1 م / ث. يتم تعقيم السباكة المنزلية بالكلور للتطهير.

جهاز شبكات امداد المياه الخارجية

يشمل النظام الخارجي الخطوط الرئيسية والخطوط الفرعية الفرعية. كمادة أنابيب ، يتم استخدام مكونات صديقة للبيئة ، يتم اختيارها وفقًا لشروط GOST. بين محطة السحب وإمداد الماء بالضغط ، يمر السائل عبر مرافق المعالجة ، ويستقر في الخزانات ويتم إرساله إلى المستهلك بمساعدة أجهزة التحكم. يتم أخذ قطر أنابيب الخط الرئيسي وفقًا للحساب الهيدروليكي ، ويتم تطبيق أقطار الفروع مع مراعاة معدل نقل الحريق للسائل.

أجهزة رفع المياه

يتم وضع مجمعات الضخ في دائرة حركة الماء لتحويل طاقة المحرك إلى طاقة هيدروليكية للسائل المنقول. مع هذه الأجهزةيتم رفع الرطوبة إلى الارتفاع المطلوب ، ويتم تقديمها على مسافات طويلة وإجبارها على التدفق في نظام إمداد المياه المغلق ، مما يعني تشغيل مرافق سحب المياه. يتم اختيار المضخات للصيانة المعقدة لمرافق سحب المياه اعتمادًا على نوع المحرك والقوة والرأس والكفاءة وغيرها من المؤشرات. الأكثر شيوعًا في التطبيق هي مضخات الطرد المركزي ، والتي لها مزايا كافية عن الأنواع الأخرى.

خزانات وأبراج مياه

لتحقيق الضغط في شبكة إمدادات المياه ورفع السائل إلى أرضيات شاهقة ، يتم استخدام أبراج المياه ، والتي تعمل على المبدأ المادي للأوعية المتصلة. يتم حساب خزان الخزان في البرج على أساس حجم الماء ، والذي ينظم إمداد المستهلكين بالسوائل لفترة معينة ، إذا فشلت مرافق سحب المياه من مصادر تحت الأرض.

يخزن خزان برج المياه إمدادات المياه اللازمة لمكافحة الحرائق الطارئة في غضون 10 دقائق بعد الحريق. يحتوي برج المياه في التصميم على خزان يدعم القاعدة ، مصنوع على ارتفاع أعلى مبنى في القرية. في المناطق الشمالية ، يتم ترتيب غلاف عازل ، وفي المناطق الجنوبية يتم عمل طلاء فقط فوق الخزان.

يتم وضع صهاريج تخزين المياه في أماكن مختلفة من نظام السباكة ، وتعمل على تخزين احتياطيات السوائل. يعتمد حجم الخزانات على الغرض منها والحاجة إلى تشبع نظام ضغط المستهلكين بالماء. مواد المباني من الطوب المحروق ، وأنواع مختلفةالحجر الطبيعي والخرسانة المسلحة. يميز الشكل بين الخزانات المستديرة والمستطيلة. يتم تنفيذ التداخل بطريقة متجانسة أو مسبقة الصنع.

إصلاح خطوط الأنابيب تحت الأرض وتحت الماء

يتطلب جهاز مرافق سحب المياه مع خط أنابيب ممتد بعد فترة معينة من التشغيل إصلاحًا وصيانة دورية. في بعض الأحيان يتم تقليل إنتاجية نظام إمداد المياه بسبب ترسب الانسدادات والطبقات في الأنابيب. يتم تنظيفه بشكل دوري ، في الحالات الخفيفة يكفي للتدفق العكسي أو المباشر للمياه. للحالات الأكثر صعوبة ، استخدم الكاشطات أو الكاشطات.

استعادة خط الأنابيب التالف إلى السطح مهمة مزعجة ومكلفة. لذلك ، تم تصميم جهاز خاص للتنظيف والتحرك داخل الأنبوب. يتحرك الجهاز ، وتقوم الفرش الصلبة الدوارة بإزالة الرواسب على الجدران. لتنظيف خط الأنابيب الذي تم إزالة السائل منه ، يتم عمل أحواض لمنع هيكل الأنبوب من الطفو إلى السطح.

لإزالة الشقوق أو الثقوب المعقدة في الأنابيب ، يتم رفعها إلى السطح ، وبعد استبدال القسم التالف ، يتم إنزالها إلى الأسفل مرة أخرى. يتم إصلاح التلف غير المعقد باستخدام اللحام تحت الماء.

في الختام ، تجدر الإشارة إلى أن تركيب هياكل سحب المياه يتطلب معرفة خاصة لتحديد نوع الهياكل واختيار المكان وترتيب الوحدات الهيكلية. ولكن بما أن المستهلكين المعاصرين لا يرون وجودهم بدون رطوبة تمنح الحياة ، فمع مرور الوقتهناك حلول وأفكار بناءة جديدة لاستخراج المياه من أحشاء الكوكب.