Instalações de captação de água de fontes subterrâneas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Estações de captação de água estão sendo construídas para receber água de fontes superficiais e camadas profundas. Eles estão localizados nas margens de reservatórios, rios, lagos. Para fins industriais, as instalações são usadas nas margens dos mares com posterior abastecimento a uma tubulação de pressão. Se não houver água doce nas áreas costeiras, um sistema de dessalinização e purificação da água do mar é usado de acordo com as justificativas econômicas e técnicas.

Para extrair água dos fluxos subterrâneos, são instaladas estruturas profundas usando um sistema de bombeamento. Quando o nível da água flutua em um reservatório, as estruturas costeiras são construídas sobre fundações, estacas e fundações criadas artificialmente para proteger a estação da deriva do gelo e de objetos flutuantes. De acordo com o método de localização, as estruturas de captação de água são costeiras, especiais e de gravidade (canal).

Variedades de estações

Estações de canal do tipo gravidade são construídas na margem de um reservatório raso com um pequeno declive suave e solo macio. Seu projeto prevê um poço receptor, uma tubulação comcorrente, cabeça, protegida por uma treliça. A água resultante através de um sistema de bombas é alimentada na tubulação de pressão para uso posterior. As cabeças vestem completamente submersas, inundadas apenas quando derramadas ou à superfície. A estação de bombeamento funciona em conjunto com uma tomada de água ou é instalada como um dispositivo independente.

Nas margens íngremes dos reservatórios, são previstas estruturas de captação de água do tipo costeiro, que no projeto não contêm tampas e dutos. A entrada de água é feita através dos furos, pois seu nível permite que seja feita em qualquer condição. O poço costeiro está disposto a meio metro acima da elevação mais alta do nível da água, é necessária uma estação de bombeamento. Se este indicador flutuar significativamente no rio, o poço terá várias seções separadas de acordo com o número de linhas de sucção. As janelas superiores são utilizadas para coletar a camada superficial durante a enchente, o que possibilita o recebimento de líquido limpo.

Um tipo especial de estação de captação de água é usado em caso de necessidade de um grande volume de líquido ou se o clima exigir uma luta constante contra as crostas de gelo. Em tais tomadas de água, um balde artificial é disposto de acordo com o tipo de canal. Suas dimensões são determinadas em função da velocidade de subida dos blocos glaciais profundos. Os baldes a jusante são colocados a jusante da boca para receber as correntes de fundo e lutar contra os blocos de gelo profundos. Os baldes com entrada superior são projetados para serem instalados na boca contra a corrente e servem para receber o líquido clarificado na superfície. Estes tipos de instalações de captação de águapermitem cavar baldes na rocha costeira a uma profundidade de 3,5 m ou levá-los para o leito do rio, separando-os com uma barragem.

Com a ajuda de instalações de filtração e purificação, um líquido bem clarificado é obtido em uma inundação ou deriva de gelo. Antes de entrar na tubulação de pressão, a umidade é filtrada através de uma espessa camada de cascalho e camadas de areia naturalmente localizadas no fundo ou nas margens, só então é absorvida por dispositivos de eixo, tubulares ou horizontais.

Se for necessário fornecer um abastecimento temporário de água, construa instalações flutuantes ou móveis de captação de água. Para a localização de estações móveis na margem de um reservatório, são fornecidos trilhos com inclinação, ao longo dos quais eles se movem dependendo do nível da elevação da água. As estruturas flutuantes são dispostas em barcaças ou pontões ancorados. As desvantagens das tomadas de água temporárias incluem o fato de que todas as tubulações são feitas de materiais flexíveis, o que leva a danos prematuros e inconveniência de uso durante o período de gelo.

Para extrair a umidade dos solos pedregosos e arenosos da camada horizontal superior sem pressão, são dispostos poços de poço. O material para eles é concreto em uma armação de metal. A água entra nos receptores através de orifícios nas paredes e no piso. O fundo do poço está equipado com uma camada de filtro reverso, composta por areia de até 0,6 m de espessura e várias camadas de cascalho com espessura total de até 0,15 m. O poço se projeta 0,8 m acima da superfície do solo. As paredes são protegidas por uma eclusa de barro de até 0,5 m de espessura, que vai para o subsolo por 0, 3-1, 2 m.área cega de concreto com inclinação das paredes com largura de 1-1,5 m.

O trabalho das instalações de captação de água nas regiões do norte é complicado pelo clima rigoroso do inverno, quando os corpos d'água abertos congelam. As instalações são usadas apenas durante o período de derretimento do gelo. As zonas setentrionais caracterizam-se por uma quase total ausência de fontes subterrâneas, águas raras contêm uma grande quantidade de minerais e são pouco úteis para beber. No inverno, a umidade é escassa, por isso é retirada das camadas localizadas sob o solo congelado. Para aumentar o nível de água nos reservatórios, estão sendo construídas barragens artificiais e ampliando a área dos reservatórios, contribuindo assim para a recarga regulada de rios e lagos de fontes subterrâneas não congelantes.

Tipos de fontes

A captação de água para uso nas cidades e vilarejos é realizada a partir das camadas superficiais e subterrâneas. Os aquíferos no solo podem ser sob pressão e sem pressão. Camadas horizontais próximas à superfície ou na espessura de rios e lagos são chamadas de camadas de solo. As águas subterrâneas são caracterizadas pelo aumento da poluição e devem ser limpas antes de entrar no abastecimento de água sob pressão.

Águas sob pressão preenchem completamente as camadas horizontais, localizam-se abaixo dos reservatórios vizinhos ou servem para recarregá-los. As nascentes artesianas possuem água limpa valiosa; para sua extração, são dispostos tais tipos de instalações de captação de água que não contêm dispositivos de tratamento em seu projeto. No poço para recebimento de água da camada horizontal de pressão, há uma linha condicional de subida de líquido, coincidindo com o nívela superfície do corpo de água mais próximo. Se tal linha passa acima da superfície do solo, a umidade flui para fora do poço, que é chamado de artesiano.

Águas sob pressão e sem pressão que escoam para a superfície do solo formam nascentes descendentes e ascendentes, fornecendo água de alta qualidade, que é usada para beber sem o uso de sistemas de purificação caros. Indicadores qualitativos da fonte, como potência, profundidade, saturação mineral, são utilizados para selecionar o tipo de estrutura da estação de captação de água. Ao mesmo tempo, considerações técnicas e econômicas e a necessidade de um determinado tipo de líquido (para uso industrial, potável, doméstico) são levados em consideração.

Condições para escolher um local

A construção das estruturas de captação de água baseia-se na previsão das propriedades do líquido da fonte selecionada, na necessidade de reequipar a zona costeira, reformar o canal de um rio ou outro reservatório, e condições de trabalho. Quando o nível da água muda mais de 6 m e o declive acentuado da costa é suficiente para o fluxo normal de água, são construídas estruturas costeiras combinadas.

Se a produtividade média for planejada, devido à baixa altura de subida da água, as tomadas de água são combinadas com complexos de bombeamento. Os receptores de água de um tipo separado são construídos com a baixa produtividade necessária e uma grande profundidade do reservatório. Se a flutuação da superfície da água for inferior a 6 m, a profundidade for pequena, use o tipo de canal de entrada de água com uma estação de bombeamento no projeto do litoralreceptor.

Cálculo hidráulico

Para determinar os parâmetros ideais da tubulação, é usado o cálculo hidráulico. Leve em consideração a vazão de tubos e outros elementos para todo o período de validade estimado. O consumo de água é definido como a necessidade dela durante a análise máxima pelos consumidores conectados. Com base nesses dados, são calculados os diâmetros dos tubos necessários para a passagem economicamente vantajosa de uma determinada massa com as menores perdas.

Faça um diagrama axonométrico indicando a direção da entrada para o conjunto de água anexado, escolhendo o local com o menor número de voltas. Os comprimentos das seções de um ponto nodal a outro são calculados, levando em consideração o número de pontos de análise do líquido. O diâmetro dos tubos varia em outra seção; dentro da mesma seção do tubo, o mesmo tamanho é fornecido. A construção das estruturas de captação de água é realizada após um cálculo hidráulico completo.

Instalações de tratamento

Determine a qualidade da água com base nos seguintes indicadores:

• propriedades físicas como neblina, sabor, cor, odor, temperatura;
• qualidades químicas que caracterizam a capacidade de oxidar, dureza, reação ativa, conteúdo mineral;
• propriedades bacteriológicas, que indicam o grau de contaminação por bactérias que entram na água provenientes de esgoto próximo, precipitação, fezes de animais.

Água potável está sob escrutínioatenção. Os requisitos para a qualidade dos líquidos para uso doméstico são padronizados e estão contidos no GOST R51232 - 1998. O documento leva em consideração os requisitos para indicadores químicos, físicos e bacterianos. Se a pureza da água recebida não corresponder aos dados regulamentares fornecidos, são construídas instalações de tratamento de captação de água. Os métodos de limpeza mais comuns são a desinfecção e a clarificação. Para a clarificação, a filtração e a decantação são usadas em várias etapas, como resultado das quais as impurezas se depositam no fundo. Irradiação bactericida, cloração normalizada, ozonização são usadas para se livrar de microorganismos patogênicos.

Obter água de fontes subterrâneas

A escolha de uma estação de captação de água para receber o líquido das camadas subterrâneas é influenciada pela profundidade e espessura da camada. As estruturas são divididas em quatro tipos:

• poços de captação de água;
• poços de mina;
• consumos de água horizontais;
• bonnets.

As instalações de captação de água subterrânea na forma de poços ou poços tubulares são utilizadas para extrair fluido de um reservatório a uma profundidade superior a 10 m. A construção consiste na perfuração de um poço e reforço das paredes com tubos de revestimento. Gradualmente, à medida que a profundidade aumenta, o diâmetro dos tubos diminui. Um filtro é instalado na parte inferior do furo e uma câmara de observação é construída na superfície, acima do poço. Se a pressão do aquífero for forte o suficiente, a água sobe à superfície sob pressão, caso contrário, a umidade é bombeada para cima.

Construções por tipo de minapoços são usados para receber água de uma profundidade de mais de 30 m. As paredes do poço - concreto, tijolo ou madeira, geralmente usam elementos unificados prontos que são instalados sequencialmente um em cima do outro. Na parte inferior das paredes e no fundo do poço, são fornecidos orifícios para o fluxo natural do líquido. Na parte inferior, uma camada de filtro é feita de areia e cascalho. Com o aumento da necessidade de água, são organizados vários poços de poço, interligados por sifões com coletor de água, de onde a umidade é bombeada para o sistema de abastecimento de água.

As estruturas subterrâneas de captação de água horizontal são usadas para coletar a umidade em uma profundidade rasa. Eles são executados a uma profundidade de até 8 m de concreto armado padrão ou elementos cerâmicos com furos ou ranhuras nas superfícies laterais. Os tipos horizontais mais simples são feitos de alvenaria de tijolos finos ou entulho; as câmaras de inspeção são projetadas para manutenção preventiva a cada 100 m.

As câmaras de capotagem são usadas para retirar água das chaves. São os poços de poço mais simples, dispostos acima do local onde a água aparece na superfície. Para obter líquido de fontes chave descendentes, as câmaras de capeamento são feitas para coletar a umidade através das paredes verticais pelo tipo de entrada de água horizontal.

Coleta de água de fontes superficiais

Com este método de captação de água, são tomadas medidas para garantir o fornecimento ininterrupto de umidade ao longo do ano. Para isso, a instalação está localizada mais próxima do consumidor em uma área estável, menos poluídalugar da costa, eles estão construindo acima de plantas industriais e locais de esgoto. As estruturas de captação de água de fontes superficiais são dispostas levando em consideração a possível virada do leito do rio ao longo do tempo. Os elementos do sistema são dispostos de modo que após a formação de uma cobertura de gelo no inverno, pelo menos 0,3 m permaneça no topo da estrutura, e o fundo da tomada de água não atinja o fundo do rio em 1 m.

As estruturas de captação de água são muitas vezes construídas de acordo com o princípio combinado de dois ou mais tipos, isso é determinado pelas características do reservatório e pelo volume de consumo necessário. Antes do início da operação, o sistema passa por um teste técnico. As tomadas de água de superfície que atravessam por lançamento são lavadas com água a uma velocidade de 1 m/s. O encanamento doméstico é clorado para desinfecção.

Dispositivo de redes externas de abastecimento de água

O sistema externo inclui linhas principais e ramais secundários. Como material de tubo, são utilizados componentes ecológicos, selecionados de acordo com as condições do GOST. Entre a estação de captação e o abastecimento de água sob pressão, o líquido passa pelas estações de tratamento, se deposita em tanques e é enviado ao consumidor com auxílio de dispositivos de controle. O diâmetro dos tubos da linha principal é obtido de acordo com o cálculo hidráulico, e os diâmetros dos ramais são aplicados levando em consideração o fluxo de fogo do líquido.

Dispositivos de elevação de água

Os complexos de bombeamento são colocados no circuito de movimento da água para converter a energia do motor em energia hidráulica do fluido transmitido. Com esses dispositivosa umidade é elevada à altura desejada, servida a longas distâncias e forçada a fluir em um sistema fechado de abastecimento de água, o que implica na operação de instalações de captação de água. A escolha de bombas para manutenção complexa de instalações de entrada de água é realizada dependendo do tipo de motor, potência, cabeça, eficiência e outros indicadores. As mais comuns em aplicação são as bombas centrífugas, que possuem vantagens suficientes sobre outros tipos.

Reservatórios e caixas d'água

Para obter a pressão na rede de abastecimento de água e elevar o líquido para os andares altos, são utilizadas torres de água, que funcionam com o princípio físico dos vasos comunicantes. O tanque reservatório na torre é calculado sobre o volume de água, que regula o fornecimento de líquido aos consumidores por um determinado tempo, caso as instalações de captação de água de fontes subterrâneas falhem.

O tanque da torre de água armazena o suprimento de água necessário para o combate a incêndio de emergência em até 10 minutos após o incêndio. A caixa d'água no projeto contém um tanque que sustenta a base, feito à altura do prédio mais alto da vila. Nas regiões do norte, uma caixa isolante é disposta e nas regiões do sul apenas um revestimento é feito acima do tanque.

Os tanques de armazenamento de água são colocados em vários locais do sistema de encanamento, servem para armazenar reservas de líquidos. O volume dos tanques depende de sua finalidade e da necessidade de saturar o sistema de pressão dos consumidores com água. O material para as construções é tijolo queimado, vários tipospedra natural e concreto armado. A forma distingue entre tanques redondos e retangulares. A sobreposição é realizada de forma monolítica ou pré-fabricada.

Reparação de tubagens subterrâneas e submarinas

O dispositivo de captação de água com tubulação estendida após um certo período de operação requer reparo e manutenção periódica. Às vezes, o rendimento do sistema de abastecimento de água é reduzido devido à deposição de bloqueios e camadas nos tubos. Sua limpeza é realizada periodicamente, em casos leves basta lavar com fluxo inverso ou direto de água. Para casos mais difíceis, use raspadores ou rufos.

Recuperar uma tubulação danificada para a superfície é um trabalho problemático e caro. Portanto, um dispositivo especial foi projetado para limpeza, movendo-se dentro do tubo. O dispositivo se move e as escovas duras rotativas removem os depósitos nas paredes. Para limpar a tubulação da qual o líquido foi removido, são feitos chumbadores para evitar que a estrutura do tubo flutue para a superfície.

Para remover quebras ou furos complexos em tubos, eles são levantados até a superfície e, após a substituição da seção danificada, são novamente abaixados até o fundo. Danos que não são muito complexos são reparados usando soldagem subaquática.

Em conclusão, deve-se notar que a instalação de estruturas de captação de água requer conhecimentos especiais para determinar o tipo de estruturas, escolher um local e organizar unidades estruturais. Mas como os consumidores modernos não veem sua existência sem umidade vivificante, com o tempohá novas soluções construtivas e ideias para extrair água das entranhas do planeta.