Открытые инфильтрационные сооружения
11.5. Открытые инфильтрационные сооружения (бассейны, каналы, площадки, канавы, борозды и т. д.) применяются для пополнения запасов подземных вод первого от поверхности земли водоносного горизонта при отсутствии или малой мощности покровных слабопроницаемых отложений.
Открытые инфильтрационные сооружения являются наиболее подходящими для районов, характеризующихся короткими периодами отрицательных температур или их отсутствием.
В отдельных случаях может, однако, оказаться целесообразным использование открытых инфильтрационных сооружений и в районах - с суровым климатом, особенно при наличии в водоносном пласте большой регулирующей емкости.
Наибольшее применение в СИП получили инфильтрационные бассейны, реже - каналы.
В качестве открытых инфильтрационных сооружений могут также использоваться естественные и искусственные понижения рельефа (овраги, балки, староречья, высохшие озера, карьеры, пруды), а также русла временных и постоянных водотоков, которые расчищаются,
перегораживаются валами, земляными перемычками или каменными набросками.
11.6. При проектировании открытых инфильтрационных сооружений решаются следующие основные задачи:
а) выбор типа инфильтрационных сооружений;
б) назначение их габаритов и конструкций;
в) установление режима эксплуатации;
г) прогноз производительности отдельных инфильтрационных сооружений;
д) определение способа регенерации сооружений и соответствующих технических средств.
11.7. Инфильтрационные бассейны имеют, как правило, прямоугольную форму в плане и трапецеидальное (реже прямоугольное) поперечное и продольное сечения.
На крупных установках искусственного пополнения применяются бассейны шириной по дну 15-30 м, длиной 200-400 м. Глубина бассейна обычно не превышает 3-4 м (чаще до 2,5 м). При наличии слабопроницаемых покровных отложений днища бассейнов должны врезаться в хорошо фильтрующие породы на глубину не менее 0,5 м. Общая глубина бассейна от днища до верха откоса должна превышать глубину его наполнения не менее чем на 0,5 м.
Заложение откосов бассейнов принимается в пределах от 1 :1 до 1 :3,5. Один из торцевых откосов бассейна может быть более пологим, чем остальные. Заложение его определяется возможностью съездов и въездов машин и механизмов, используемых для чистки бассейна. Иногда съезды и въезды предусматриваются на продольных откосах бассейна.
11.8. Инфильтрационные бассейны могут устраиваться:
а) без загрузки дна (рис. 48, а);
б) с песчаной загрузкой дна (рис. 48, б);
в) с гравийной загрузкой дна (рис. 48, а);
г) с укладкой под днищем бассейна дренажных труб и последующей обсыпки слоями гравия и песка (рис. 48, г).
Рис. 48. Схемы инфильтрационных бассейнов
а - без загрузки дна; б - с песчаной загрузкой дна; в - с гравийной загрузкой; г - с дренами под днищем бассейна; 1 - крепление; 2 - песчаная загрузка; 3 - гравийная загрузка; 4 - дрены
Песчаная и гравийная загрузка дна предусматривается при устройстве бассейнов в гравийно-галечниковых отложениях. Толщина загрузки составляет 0,5-0,8 м. Крупность зерен песчаной загрузки 0,5-2 мм, гравийной 3-8 мм.
Подача воды в Инфильтрационные бассейны может производиться с помощью (рис. 49):
а) одного или двух водовыпусков, размещенных в середине продольного откоса бассейна или в его торцевых откосах (рис. 49, а);
б) аэрационных каскадов, устраиваемых на одном или обоих продольных откосах бассейна (рис. 49, б);
в) разбрызгивающих сопел (рис. 49, в).
Рис. 49. Типовые схемы подачи воды на инфильтрацию
а - сосредоточенная подача; б - аэрационный каскад; в - равномерное распределение воды (разбрызгивающие сопла); 1 - подводящая труба; 2 - лоток; 3 - каскад; 4 - крепление; 5 - распределитель
Во втором и третьем случаях достигается хорошее насыщение воды, поступающей на инфильтрацию, воздухом.
11.9. На инфильтрационных бассейнах должны устраиваться входные узлы для регулирования и измерения подаваемых в бассейны расходов воды, предупреждения их переполнения, а при необходимости - для предотвращения размыва днищ бассейнов.
Возможные схемы оборудованных регуляционно-измерительными устройствами входных узлов инфильтрационных бассейнов, получающих воду из закрытой и открытой распределительных сетей, показаны на рис. 50 и 51.
Рис. 50. Схема входного узла (закрытая распределительная сеть)
1 - водовыпускное устройство; 2 - водослив; 3 - труба, связывающая "мокрый колодец с бассейном"; 4 - ограничитель уровня дроссельно-поплавкового типа; 5 - люки; 6 - водомер; 7 - задвижка; 8 - распределительный трубопровод
Рис. 51. Схема входного узла с водосливом
1 - канал; 2 - паз для шандро (или щитовой затвор); 3 - задвижка (засыпка); 4 - механизм управления; 5 - дырчатая стенка; 6 - рейка: 7 - водослив; 8 - к бассейну
В первом варианте регулирование расходов осуществляют задвижкой, а измерение - турбинным водомером и диафрагмой. Во втором варианте в качестве регулирующего устройства предусматривается заслонка (задвижка), в качестве измерительного - прямоугольный водослив.
Рабочие чертежи типовых конструкций входных узлов разработаны Союзводоканалпроектом.
Во многих случаях, однако, специальных входных узлов на бассейнах можно не делать, подачу и уровень регулировать задвижками, а величину расхода определять по замерным трубкам диафрагм, установленных у концевого сечения трубопроводов, подводящих воду к бассейнам, или по сработке уровня воды в бассейнах в период их кратковременного отключения.