Способ эксплуатации подземного водохранилища

 

Изобретение относится к снабжению и может быть использовано для целей хозяйственно-питьевого во доснабжения, орошения, а также в гидротехнике и горном деле для борьбы с загрязнением подземных вод и обводнением месторождений. Целью изобретения является сокращение фильтра - ционных потерь из подземного водохранилища в реку после его наполне-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(51)4 E 03 В 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181 738/29-33 (22) 13.01.87 (46) 30.07.88. Бюл.У 28 (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (72) М.fO.Êàëèíèí (53) 628.)12.3(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1004553, кл. Е 03 В 3/32, 1982„

Авторское свидетельство СССР

У 1201433, кл. К 03 В 3/32, 1985.

„„SU„, 3433201 А1

{54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО

ВОДОХРАНИ1ПЯА (57) Изобретение относится к водо снабжению и может быть использовано для целей хозяйственно-питьевого во» доснабжения, орошения, а также в гидротехнике и горном деле для борьбы с загрязнением подземных вод и об»

I воднением месторождений. Целью изобретения является сокращение фильтра» ционных потерь из подземного водохранилища в реку после его наполне3201

141 ния и повышение надежности его эксплуатации. В водоносном горизонте 1 долины 2 реки 3 ниже места расположения,водозабора 4 с радиусом 5 влияния

R Ä сооружают постоянную или временную противофильтрационную завесу 6

1, обеспечивающую условия для накоплейия подземных вод в подземном водохранилище. С обеих сторон реки 3 вблизи уреза воды в пределах радиуса 5 влияния водозабора 4 создается ряд газонагнетательных скважин 7. При возникновении опасности загрязнения подземных вод в случае ухудшения качества воды в реке в газонагнетательные скважины 7 подают газ, создавая непроницаемую временную пневмозавесу, а после ликвидации загрязнения поверхностных вод производят откачку воды из скважин 7 до достижения удовлетворительного качества воды. Газонагнетательные скважины 7 используют также для создания временной противофильтрационной завесы 6 в межвегетационный период, когда подземный поток направлен к реке, для предотвращения утечек из подземного водохранилища в реку.

4 ил.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения, орошения, а также в гидротехнике и горном деле для борьбы с загрязнением подземных вод и обводнением месторождений.

Цель изобретения — сокращение фильтрационных потерь из подземного

10 водохранилища в реку после его наполнения и повышение надежности его эксплуатации.

На фиг.1 изображено подземное водохранилище до создания противофильтрационной завесы, план; на фиг.2 - то же, после ее создания; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — разрез

Б-Б на фиг.2.

Подземное водохранилище включает в водоносный горизонт 1, расположенный

: в речной долине 2 и имеющий гидравлическую связь с рекой 3, водозабор 4 подземных вод с радиусом 5 влияния, противофильтрационнчю завесу 6, газо- 25 нагнетательные скважины 7 для нагнетания газа и отбора воды, закольматированную газом зону (пневмозавесу) 8, уровень 9 подземных вод в естественных условиях, уровень 10 подземных вод при работе водозабора 4, уровень

11 подземных вод при отключении водозабора 4 и накопления вод в подземном водохранилище, уровень 12 подземных вод при нагнетании воздуха в скважины

7 и одновременной работе водозабора

Способ эксплуатации подземного водохранилища осуществляется следующим образом.

В водоносном горизонте 1 долины 2 реки 3 ниже места расположения водозабора 4 с радиусом 5 влияния R „, сооружают постоянную (из слабопроницаемых материалов) или временную (из газонагнетательных скважин) противо фильтрационную завесу 6, ориентированную так, чтобы создать подпор естественному подземному потоку и обеспечить благоприятные условия для накопления подземных вод в искусственно созданном подземном водохранилище. При этом верх завесы должен находиться на такой глубине, чтобы избежать затапливания, заболачивания территории и угнетения растительности, расположенной в пределах подземного водохранилища, Одновременно с обеих сторон реки 3 вдоль ее русла в непосредственной близи от уреза воды в пределах радиуса 5 влияния водозабора 4 создается ряд скважин 7, конструкция которых позволяет в необходимые периоды времени осуществлять либо нагнетание через них в верхнюю часть водоноСного горизонта, контактирующую с руслом реки, воздуха или другого газа, либо производить откачку подземных вод, В процессе эксплуатации водозабора 4 происходит снижение естественного уровня 9 подземных вод, сработка емкостных запасов водоносного горизонта

1, активизации притока подземных вод

3 14132 с периферийных областей водоносного

1 горизонта 1 и как новая составляющая в дебите водозабора возникает допол нительная приходная статья — фильтра5 ция из реки. В многоводный период года увеличивающийся приток из водоносного горизонта 1 и возрастающая в результате повышения уровня воды в реке 3 фильтрация из нее пополняют подземное водохранилище. В маловодный период происходит сработка этих запасов и снижение уровня 10 подземных вод. При возникновении опасности загрязнения подземных вод в результате сброса в реку 3 токсичных веществ (неочищенных промьппленных или хозяйственно-бытовых сточных вод) или в результате иных причин ухудшения качества поверхностных вод (различного рода аварии) в работу включают газонагнетательные скважины 7. Подаваемый в них под давлением газ насыщает воду и, выделяясь в виде пузырьков ° кольматирует поры грунта, создавая g5 непроницаемую для воды зону 8 (пневмозавесу), которая препятствует проникновению загрязненных вод из реки

3 к водозабору 4. Нагнетание воздуха прекращают при улучшении качества 3О речных вод и ликвидации опасности загрязнения подземных вод. В этот период для возобновления питания водоносного горизонта из реки скважинами

7 производится откачка подземных вод, в ходе которой восстанавливаются филь 35 трационные свойства прирусловых отло жений. Откачиваемую из скважин 7 воду первоначально сбрасывают в реку 3, а при достижении удовлетворительного 40 ее качества воду используют как дополнительный источник на различные цели, например водоснабжение, Газонагнетательные скважины 7 используют также и при периодической работе водозабора 4, когда подземное водохранилище создано только для целей орошения и расположено возле реки, где практически исключены случаи загрязнения поверхностных вод. В этих условиях в межвегетационный пе50 риод, когда водозабор 4 отключен и поток подземных вод направлен к подземной противофильтрационной завесе

6 и к реке 3, с целью предотвращения утечек из подземного водохранилища в реку 3 в работу включаются газонагнетательные скважины 7, создающие . временную противофильтрационную за01 весу 8. Перед началом вегетационного периода или при понижении уровня подземных вод в водохранилище ниже уровня воды в реке временная противофильтрационная завеса ликвидируется, что способствует увеличению питания подземного водохранилища из реки.

Использование предлагаемого способа позволяет эксплуатировать подземное водохранилище с гарантированным постоянно высоким качеством подземных вод, которые возможно использовать как для целей орошения, так и водоснабжения. Кроме того, ликвидируются непроизводительные фильтрационные потери воды из подземного водохрани- лища за счет полного прекращения разгрузки подземных вод в реку, возника-. ет возможность дополнительного интен сифицированного отбора подземных вод за счет скважин, расположенных вдоль русла реки. Отпадает необходимость в строительстве в русле реки затопля eMbrx дамб (или шпор), которые нарушают гидрологический режим реки и создают неудобства для нереста рыб.

Годовой экономический эффект оценивается величиной стоимости нового водозабора подземных вод в конкретных гидрогеологических условиях, который необходимо было бы разведать, спроектировать и создать вместо вышедшего из строя из за загрязнения старого водозабора.

Формула изобретения

Способ эксплуатации подземного во дохранилнща, расположенного в долине реки, с противофильтрационной завесой, ориентированной поперек естественного потока подземных вод, заключающийся в накоплении подземных вод в этой емкости в многоводные периоды времени и сработке их водозабором в маловодные периоды, о т л и ч а þ ù è é с я тем, что, с целью сокращения фильтрационных потерь из подземного водохранилища в реку после его наполнения и повышения надежности эксплуатации, у уреза. воды в реке с обеих ее сторон образуют скважины, через которые нагнетают в водоносный горизонт газ.. в период превышения уровня воды в водохранилище над уровнем воды в реке, а также при аварийном загрязнении речных вод или производят сработку подземных вод в период вегетации.

1413201

Фиг.2

1413201

Т 4

Фиг. Ф

Составитель Г.Ершов

Редактор А,Долинич Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3745!30 Тираж 676 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4