Fasilitas pengambilan air dari sumber bawah tanah

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Fasilitas pengambilan air sedang dibangun untuk menerima air dari sumber permukaan dan lapisan dalam. Mereka terletak di tepi waduk, sungai, danau. Untuk keperluan industri, fasilitas digunakan di tepi laut dengan pasokan berikutnya ke pipa tekanan. Jika tidak ada air tawar di wilayah pesisir, maka sistem desalinasi dan pemurnian air laut digunakan sesuai dengan pertimbangan ekonomi dan teknis.

Untuk mengekstraksi air dari aliran bawah tanah, struktur dalam dipasang menggunakan sistem pemompaan. Ketika permukaan air berfluktuasi di reservoir, struktur pantai dibangun di atas fondasi, tiang pancang, fondasi yang dibuat secara artifisial untuk melindungi stasiun dari hanyut es dan benda terapung. Menurut metode lokasi, struktur pengambilan air adalah pantai, khusus dan gravitasi (saluran).

Berbagai stasiun

Stasiun saluran tipe gravitasi dibangun di tepi reservoir dangkal dengan kemiringan kecil yang landai dan tanah lunak. Desain mereka menyediakan sumur penerima, pipa dengan pipa gratisarus, kepala, dilindungi oleh kisi. Air yang dihasilkan melalui sistem pompa dimasukkan ke dalam pipa bertekanan untuk digunakan lebih lanjut. Kepala setelan benar-benar terendam, tergenang hanya saat tumpah, atau muncul ke permukaan. Stasiun pompa bekerja sama dengan saluran masuk air atau dipasang sebagai perangkat independen.

Di tepian waduk yang curam, struktur pengambilan air tipe pantai disediakan, yang dalam desainnya tidak memiliki tutup dan pipa. Asupan air disediakan melalui lubang, karena levelnya memungkinkan untuk dilakukan dalam kondisi apa pun. Sumur pantai diatur setengah meter di atas kenaikan tertinggi di permukaan air, stasiun pompa diperlukan. Jika indikator ini berfluktuasi secara signifikan di sungai, maka sumur memiliki beberapa bagian terpisah sesuai dengan jumlah jalur hisap. Jendela atas digunakan untuk mengumpulkan lapisan permukaan selama banjir, yang memungkinkan untuk menerima cairan bersih.

Stasiun pemasukan air tipe khusus digunakan jika diperlukan volume cairan yang besar atau jika iklim memerlukan perjuangan terus-menerus melawan kerak es. Pada pemasukan air tersebut, ember buatan disusun menurut jenis salurannya. Dimensinya ditentukan tergantung pada kecepatan pendakian balok berlapis dalam. Ember hilir ditempatkan di hilir mulut untuk menerima arus bawah dan melawan gumpalan es yang dalam. Bucket dengan entri atas dirancang untuk dipasang di mulut melawan arus dan berfungsi untuk menerima cairan yang dijernihkan di permukaan. Jenis fasilitas asupan air inimemungkinkan Anda untuk menggali ember ke dalam batu pantai hingga kedalaman 3,5 m atau membawanya ke dasar sungai, memisahkannya dengan bendungan.

Dengan bantuan fasilitas penyaringan dan pemurnian, cairan yang dijernihkan dengan baik diperoleh dalam aliran banjir atau es. Sebelum memasuki pipa tekanan, uap air disaring melalui lapisan tebal kerikil dan lapisan pasir yang secara alami terletak di bagian bawah atau tepian, baru kemudian diambil oleh perangkat poros, tabung atau horizontal.

Jika diperlukan untuk menyediakan pasokan air sementara, bangun fasilitas pengambilan air terapung atau bergerak. Untuk lokasi stasiun bergerak di pantai reservoir, rel kereta api dengan kemiringan disediakan, di mana mereka bergerak tergantung pada tingkat kenaikan air. Struktur terapung diatur pada tongkang atau ponton berlabuh. Kerugian dari pemasukan air sementara termasuk fakta bahwa semua pipa terbuat dari bahan yang fleksibel, dan ini menyebabkan kerusakan dini dan ketidaknyamanan penggunaan selama periode es.

Untuk mengekstrak kelembaban dari tanah kerikil dan pasir dari lapisan horizontal non-tekanan atas, sumur poros diatur. Bahan untuk mereka adalah beton pada bingkai logam. Air memasuki penerima melalui lubang di dinding dan lantai. Bagian bawah sumur dilengkapi dengan lapisan filter terbalik, terdiri dari pasir setebal 0,6 m dan beberapa lapisan kerikil dengan ketebalan total hingga 0,15 m. Sumur menjorok 0,8 m di atas permukaan tanah. Dinding terlindung oleh kunci tanah liat setebal 0,5 m, yang masuk ke bawah tanah sebesar 0, 3-1, 2 marea blind beton dengan kemiringan dari dinding dengan lebar 1-1,5 m.

Pekerjaan fasilitas pemasukan air di wilayah utara diperumit oleh iklim musim dingin yang keras, ketika badan air terbuka membeku. Fasilitas tersebut hanya digunakan selama periode pencairan es. Daerah utara dicirikan oleh hampir tidak adanya sumber bawah tanah, perairan langka mengandung sejumlah besar mineral dan tidak banyak digunakan untuk minum. Di musim dingin, kelembabannya langka, sehingga diambil dari lapisan yang terletak di bawah tanah beku. Untuk meningkatkan ketinggian air di waduk, bendungan buatan sedang dibangun dan area waduk diperluas, sehingga berkontribusi pada pengisian ulang sungai dan danau yang diatur dari sumber bawah tanah yang tidak membeku.

Jenis sumber

Asupan air untuk penggunaan di kota dan desa dilakukan dari lapisan permukaan dan bawah tanah. Akuifer di dalam tanah dapat berupa tekanan dan non-tekanan. Lapisan horizontal di dekat permukaan atau pada ketebalan sungai dan danau disebut lapisan tanah. Air tanah ditandai dengan meningkatnya polusi dan harus dibersihkan sebelum memasuki pasokan air bertekanan.

Perairan bertekanan sepenuhnya mengisi lapisan horizontal, terletak di bawah reservoir tetangga atau berfungsi untuk mengisi ulang. Mata air artesis memiliki air bersih yang berharga; untuk ekstraksinya, jenis fasilitas pemasukan air semacam itu diatur yang tidak berisi perangkat perawatan dalam desainnya. Di sumur untuk menerima air dari lapisan tekanan horizontal, ada garis kenaikan cairan bersyarat, bertepatan dengan levelpermukaan badan air terdekat. Jika garis seperti itu lewat di atas permukaan tanah, maka uap air mengalir keluar dari sumur, yang disebut artesis.

Air bertekanan dan tidak bertekanan merembes ke permukaan tanah membentuk mata air yang naik dan turun, memasok air berkualitas tinggi, yang digunakan untuk keperluan minum tanpa menggunakan sistem pemurnian yang mahal. Indikator kualitatif sumber, seperti daya, kedalaman, saturasi mineral, digunakan untuk memilih jenis struktur stasiun asupan air. Pada saat yang sama, pertimbangan teknis dan ekonomi serta kebutuhan jenis cairan tertentu (untuk kebutuhan industri, minum, rumah tangga) juga dipertimbangkan.

Syarat untuk memilih lokasi

Pembangunan struktur pengambilan air didasarkan pada perkiraan sifat cairan dari sumber yang dipilih, kebutuhan untuk melengkapi kembali zona pantai, membentuk kembali saluran sungai atau reservoir lain, dan hidrolik kondisi kerja. Ketika ketinggian air berubah lebih dari 6 m dan kemiringan pantai yang curam cukup untuk aliran air normal, bangunan pantai gabungan dibangun.

Jika produktivitas rata-rata direncanakan, karena ketinggian air naik yang rendah, pemasukan air digabungkan dengan kompleks pemompaan. Penerima air dari tipe terpisah dibangun dengan produktivitas rendah yang diperlukan dan kedalaman reservoir yang besar. Jika fluktuasi muka air kurang dari 6 m, kedalamannya kecil, maka digunakan saluran pemasukan air dengan stasiun pemompaan dalam desain pantai.penerima.

Perhitungan hidrolik

Untuk menentukan parameter pipa yang optimal, digunakan perhitungan hidrolik. Memperhitungkan throughput pipa dan elemen lainnya untuk seluruh perkiraan periode validitas. Konsumsi air didefinisikan sebagai kebutuhan selama analisis maksimum oleh konsumen yang terhubung. Berdasarkan data ini, diameter pipa yang diperlukan untuk aliran yang menguntungkan secara ekonomi dari massa tertentu dengan kehilangan paling sedikit dihitung.

Buat diagram aksonometrik yang menunjukkan arah dari input ke rakitan air yang terpasang, pilih lokasi dengan jumlah belokan paling sedikit. Panjang bagian dari satu titik nodal ke titik lainnya dihitung, dengan mempertimbangkan jumlah titik analisis cairan. Diameter pipa bervariasi di bagian lain; di dalam bagian pipa yang sama, ukuran yang sama disediakan. Konstruksi struktur pemasukan air dilakukan setelah perhitungan hidraulik penuh.

Fasilitas perawatan

Tentukan kualitas air berdasarkan indikator berikut:

• sifat fisik seperti kabut, rasa, warna, bau, suhu;
• kualitas kimia yang mencirikan kemampuan untuk mengoksidasi, kekerasan, reaksi aktif, kandungan mineral;
• sifat bakteriologis, yang menunjukkan tingkat kontaminasi oleh bakteri yang masuk ke air dari limbah terdekat, presipitasi, kotoran hewan.

Air minum sedang dalam pengawasanperhatian. Persyaratan untuk kualitas cairan untuk keperluan rumah tangga distandarisasi dan terkandung dalam GOST R51232 - 1998. Dokumen tersebut memperhitungkan persyaratan untuk indikator kimia, fisik, dan bakteri. Jika kemurnian air yang diterima tidak sesuai dengan data peraturan yang diberikan, maka fasilitas pengolahan pemasukan air dibangun. Metode pembersihan yang paling umum adalah desinfeksi dan klarifikasi. Untuk klarifikasi, filtrasi dan pengendapan digunakan dalam beberapa tahap, akibatnya kotoran mengendap di bagian bawah. Iradiasi bakterisida, klorinasi normal, ozonasi digunakan untuk menyingkirkan mikroorganisme patogen.

Mendapatkan air dari sumber bawah tanah

Pilihan stasiun pemasukan air untuk menerima cairan dari lapisan bawah tanah dipengaruhi oleh kedalaman dan ketebalan lapisan. Struktur dibagi menjadi empat jenis:

• sumur pengambilan air;
• sumur tambang;
• asupan air horizontal;
• topi.

Fasilitas pemasukan airtanah berupa sumur atau sumur tabung digunakan untuk mengambil cairan dari reservoir pada kedalaman lebih dari 10 m Konstruksi terdiri dari pengeboran sumur dan penguatan dinding dengan pipa selubung. Secara bertahap, dengan bertambahnya kedalaman, diameter pipa berkurang. Filter dipasang di bagian bawah lubang, dan ruang observasi dibangun di permukaan, di atas sumur. Jika tekanan akuifer cukup kuat, air naik ke permukaan di bawah tekanan, jika tidak, uap air dipompa ke atas.

Konstruksi menurut jenis tambangsumur digunakan untuk menerima air dari kedalaman lebih dari 30 m. Dinding sumur - beton, bata atau kayu, sering menggunakan elemen terpadu siap pakai yang dipasang secara berurutan satu di atas yang lain. Di bagian bawah dinding dan dasar sumur, lubang disediakan untuk aliran alami cairan. Di bagian bawah, lapisan filter terbuat dari pasir dan kerikil. Dengan meningkatnya kebutuhan air, beberapa sumur poros diatur, dihubungkan oleh sifon dengan pengumpul air, dari mana uap air dipompa ke sistem pasokan air.

Struktur pemasukan air horizontal bawah tanah digunakan untuk mengumpulkan kelembapan pada kedalaman yang dangkal. Mereka dilakukan pada kedalaman hingga 8 m dari beton bertulang standar atau elemen keramik dengan lubang atau slot di permukaan samping. Tipe horizontal paling sederhana terbuat dari bata tipis atau pasangan bata puing; ruang inspeksi dirancang untuk pemeliharaan preventif setiap 100 m.

Capotage chamber digunakan untuk mengambil air dari kunci. Mereka adalah sumur poros paling sederhana, diatur di atas tempat air muncul di permukaan. Untuk mendapatkan cairan dari sumber utama yang menurun, ruang penutup dibuat untuk mengumpulkan uap air melalui dinding vertikal berdasarkan jenis pemasukan air horizontal.

Pengumpulan air dari sumber permukaan

Dengan metode pengambilan air ini, langkah-langkah diambil untuk memastikan pasokan air yang tidak terputus sepanjang tahun. Untuk melakukan ini, fasilitas terletak lebih dekat ke konsumen di tempat yang stabil, paling tidak tercemartempat pantai, mereka membangun di atas pabrik industri dan situs saluran pembuangan. Struktur pemasukan air dari sumber permukaan diatur dengan mempertimbangkan kemungkinan belokan dasar sungai dari waktu ke waktu. Elemen-elemen sistem diatur sedemikian rupa sehingga setelah pembentukan lapisan es di musim dingin, setidaknya 0,3 m tetap berada di atas struktur, dan bagian bawah asupan air tidak mencapai dasar sungai sejauh 1 m.

Struktur pengambilan air seringkali dibangun berdasarkan prinsip gabungan dari dua jenis atau lebih, hal ini ditentukan oleh karakteristik reservoir dan volume konsumsi yang dibutuhkan. Sebelum memulai operasi, sistem menjalani tes teknis. Fasilitas pemasukan air permukaan yang melintas dengan peluncuran dicuci dengan air dengan kecepatan 1 m/s. Pipa rumah tangga diklorinasi untuk disinfeksi.

Perangkat jaringan pasokan air eksternal

Sistem luar ruangan mencakup jalur utama dan jalur cabang sekunder. Sebagai bahan pipa, komponen ramah lingkungan digunakan, dipilih sesuai dengan kondisi GOST. Antara stasiun asupan dan pasokan air bertekanan, cairan melewati fasilitas pengolahan, mengendap di tangki dan dikirim ke konsumen dengan bantuan perangkat kontrol. Diameter pipa saluran utama diambil sesuai dengan perhitungan hidrolik, dan diameter cabang diterapkan dengan mempertimbangkan keluaran api cairan.

Alat pengangkat air

Kompleks pemompaan ditempatkan di sirkuit pergerakan air untuk mengubah energi mesin menjadi energi hidrolik dari fluida yang ditransmisikan. Dengan perangkat inikelembaban dinaikkan ke ketinggian yang diinginkan, disajikan dalam jarak jauh dan dipaksa mengalir dalam sistem pasokan air tertutup, yang menyiratkan pengoperasian fasilitas asupan air. Pilihan pompa untuk perawatan kompleks fasilitas asupan air dilakukan tergantung pada jenis mesin, daya, kepala, efisiensi, dan indikator lainnya. Yang paling umum dalam aplikasinya adalah pompa sentrifugal, yang memiliki keunggulan yang cukup dibandingkan jenis lainnya.

Waduk dan menara air

Untuk mencapai tekanan dalam jaringan pasokan air dan untuk menaikkan cairan ke lantai bertingkat tinggi, menara air digunakan, yang bekerja berdasarkan prinsip fisik kapal komunikasi. Tangki penampung di menara dihitung berdasarkan volume air, yang mengatur pasokan cairan ke konsumen untuk waktu tertentu, jika fasilitas pengambilan air dari sumber bawah tanah gagal.

Tangki menara air menyimpan pasokan air yang dibutuhkan untuk pemadaman kebakaran darurat dalam waktu 10 menit setelah kebakaran. Menara air dalam desain berisi tangki yang menopang pangkalan, dibuat setinggi gedung tertinggi di desa. Di wilayah utara, selubung isolasi diatur, dan di wilayah selatan hanya dibuat pelapis di atas tangki.

Tangki penampung air ditempatkan di berbagai tempat pada sistem perpipaan, berfungsi untuk menyimpan cadangan cairan. Volume tangki tergantung pada tujuannya dan kebutuhan untuk menjenuhkan sistem tekanan konsumen dengan air. Bahan bangunannya adalah bata bakar, berbagai jenisbatu alam dan beton bertulang. Bentuknya membedakan antara tangki bulat dan persegi panjang. Tumpang tindih dilakukan dengan cara monolitik atau prefabrikasi.

Perbaikan jaringan pipa bawah tanah dan bawah air

Perangkat fasilitas pemasukan air dengan pipa yang diperpanjang setelah periode operasi tertentu memerlukan perbaikan dan pemeliharaan berkala. Terkadang throughput sistem pasokan air berkurang karena pengendapan penyumbatan dan lapisan di dalam pipa. Pembersihannya dilakukan secara berkala, dalam kasus ringan cukup menyiram dengan aliran air terbalik atau langsung. Untuk kasus yang lebih sulit, gunakan scraper atau ruff.

Mengangkat pipa yang rusak ke permukaan adalah pekerjaan yang merepotkan dan mahal. Oleh karena itu, perangkat khusus dirancang untuk membersihkan, bergerak di dalam pipa. Perangkat bergerak, dan sikat keras yang berputar menghilangkan endapan di dinding. Untuk membersihkan pipa dari mana cairan telah dikeluarkan, dibuat pemberat untuk mencegah struktur pipa mengapung ke permukaan.

Untuk menghilangkan kerusakan atau lubang yang rumit pada pipa, pipa diangkat ke permukaan, dan setelah mengganti bagian yang rusak, pipa diturunkan kembali ke bawah. Kerusakan yang tidak terlalu rumit diperbaiki dengan menggunakan las bawah air.

Kesimpulannya, perlu dicatat bahwa pemasangan struktur pengambilan air memerlukan pengetahuan khusus untuk menentukan jenis struktur, memilih tempat dan mengatur unit struktural. Tetapi karena konsumen modern tidak melihat keberadaan mereka tanpa kelembapan yang memberi kehidupan, maka seiring waktuada solusi dan ide konstruktif baru untuk mengekstraksi air dari perut planet ini.