ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Анализ технологических решений и конструкций шахтных колодцев 5
1.1 История возникновения 5
1.2 Конструкция шахтных колодцев 8
1.3 Оголовок 12
1.4 Ствол (шахта) 15
1.5 Водоприемная часть, устройство фильтра 18
1.6. Подготовка к строительству шахтного колодца 24
1.7 Порядок строительства колодца 25
1.8 Условия строительства и эксплуатации 27
1.9 Уход за колодезным сооружением 31
1.10 Разработка шахтного колодца посредством КШК-25 32
1.11 Техника ручной разработки колодца (открытое рытье) 34
1.12 Техника ручной разработки колодца (закрытый метод) 35
1.13 Выводы по главе 1 37
Глава 2 Анализ методов очистки воды из шахтных колодцев 38
2.1 Гидрогеологический расчет шахтных колодцев 38
2.2 Выбор и требования к подземным источникам водоснабжения 42
2.3 Методы обработки воды 44
2.4 Выводы по главе 2 55
Глава 3 Разработка схемы забора и очистки воды из шахтного колодца 56
3.1 Методы забора воды из шахтного колодца 56
3.2 Система с накопительным баком 56
3.3 Водоснабжение с насосной станцией 58
3.4 Разработка универсальной схемы очистки воды 60
3.5 Выводы по главе 3 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 70
Колодец - гидротехническое сооружение в виде вертикального корпуса, представляющего из себя заглубленный в землю до водоносного горизонта каркас, который не даёт сползать и осыпаться грунту, а также предотвращает попадание верхнего водоносного слоя непригодного для питьевых нужд. Наибольшее распространение он получил за счет того, что является одним из самых доступных по цене способов добычи воды. По конструкции, способу строительства и креплению стен различают шахтные и трубчатые колодцы. Шахтные колодцы устраивают для забора воды из безнапорных малодебитных неглубокозалегающих водоносных пластов. Применяют их для водоснабжения небольших поселков, животноводческих ферм, полевых станов и пастбищ.
Шахтный колодец - это наиболее востребованный тип местного водозабора. Он достаточно прост в использовании и при строительстве с соблюдением общепринятых норм и хорошим запасом подземных вод служит надежным и долговечным источником воды для хозяйственно- питьевых нужд.
Диссертационная работа выполнена на кафедре Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение в Тольяттинском Государственном Университете в период с 2017-2019 гг.
Целью настоящей работы стало совершенствование водозаборных сооружений из шахтных колодцев с применением систем водоподготовки.
Для достижения указанной цели выделены задачи исследований:
1. Анализ технологических решений и конструкций шахтных колодцев.
2. Анализ методов очистки воды из шахтных колодцев.
3. Разработка конструкции шахтных колодцев.
4. Разработка технологической схемы водоподготовки для шахтных колодцев.
5. Разработка универсальной технологической схемы забора и очистки воды из шахтного колодца.
Научная новизна заключается:
• в выполнении анализа существующих технологических решений и конструкций шахтных колодцев;
• в выполнении анализа существующих методов очистки воды из шахтного колодца;
• в разработке универсальной технологической схемы забора и очистки воды из шахтного колодца.
Практическая значимость заключается:
В разработке универсальной технологической схемы водоподготовки для шахтного колодца.
На защиту выносятся:
• описание конструкции шахтных колодцев;
• описание методов очистки воды из шахтных колодцев;
• предложение универсальной технологической схемы забора и очистки воды из шахтного колодца.
Публикации:
По теме диссертации было опубликовано 2 статьи.
Структура диссертации:
Диссертация включает в себя: введение, три главы, заключение, библиография из 42 наименования. Объем диссертации составляет 75 страниц машинописного текста, включая 2 таблицы, 42 рисунка.
Шахтные колодцы — востребованные и надежные водозаборные сооружения. Они помогают освоить грунтовые воды с глубины до 30 метров. Они могут использоваться как для садовых и бытовых целей, так и для питьевого снабжения нескольких домов. Дебит воды (производительность колодца) составляет от 0,5 до 3 м3/ч. Они доступны для чистки, изолированы от поверхностных ливневых стоков, просты в эксплуатации, легко ремонтируются. Воду из них можно забирать с помощью ведер и электронасосов, устанавливаемых на поверхности или опускаемых в колодцы.
Недостаток шахтных колодцев — эксплуатация только грунтовой воды, качество которой не всегда отвечает санитарно-гигиеническим нормам питьевой воды. В шахтных колодцах при малой интенсивности водоотбора вода часто застаивается, приобретает затхлый запах. В открытый ствол колодца могут попадать посторонние предметы и он может загрязняться. Но во всех случаях колодец обеспечивает полив и технические нужды хозяйства, а также служит надежным источником при пожаротушении.
