Аналіз продуктивності інфільтраційних водозаборів

Abstract

UK: Постановка проблеми. Будівництво нових та реконструкція існуючих систем водопостачання з метою збільшення витрат води передбачає пошук та аналіз нових джерел водопостачання та водозабірних споруд. Особливого значення це питання набуває для пошуку додаткових джерел живлення систем водопостачання з відносно невеликими витратами води. Для зменшення навантаження на очисні споруди, які обробляють води відкритих джерел, використовуються інфільтраційні водозабори, що забирають воду з підземних водоносних шарів, джерело живлення яких – відкрите джерело. Інфільтраційні водозабори можуть бути вертикальними та складатися зі свердловин, об’єднаних збірними трубопроводами, або горизонтальними та мати підземну горизонтальну водоприймальну частину - дренажну трубу. Тому виникає задача визначення водозабору, який має найбільшу продуктивність за однакових місцевих умов. Методика. Продуктивність водозабірних споруд характеризується впливом визначальних факторів на дебіт водозаборів за одностороннього живлення в безнапірному водоносному шарі. Як фактори впливу розглядалися умови розташування водоприймальних частин водозаборів у водоносному шарі та їх розміри. Результати. Проведено аналіз існуючих методик визначення продуктивності підземних інфільтраційних водозабірних споруд залежно від їх розташування, впливу джерел водопостачання та конструктивних особливостей. Визначено, що найбільший вплив на продуктивність водозаборів має величина зниження рівня води у водоносному шарі при відборі води, тобто положення динамічного рівня води відносно статичного. Також суттєво впливає відстань від водозабірної споруди до урізу води. Зменшення відстані між свердловинами та довжини дренажної труби, в межах умов дослідження, впливу на результати не мало. Встановлено, що, за прийнятих гідрогеологічних та технічних умов, більшим дебітом відрізняється горизонтальний підземний водозабір. Наукова новизна.Проведено аналіз факторів, що впливають на вибір інфільтраційних водозабірних споруд. Показано результати визначення продуктивності споруд за однакових початкових умов. Практична значимість. Використання результатів аналізу дозволяє найбільш оперативно та ефективно вирішувати питання вибору варіанта живлення систем водопостачання. Проведений аналіз визначив найбільш суттєві фактори впливу на продуктивність водозаборів та дає можливість варіювати ними для досягнення результату.

EN: Purpose.Construction of new and reconstruction of existing water supply systems, in order to increase water consumption, provides for the search and analysis of water supply new sources and water intake facilities. This issue acquires particular importance when looking for additional power sources for water supply systems with relatively low water consumption. To reduce the load on wastewater treatment plants that process water from open sources, infiltration intakes areused, which take water from underground aquifers. Infiltration water intakes can be vertical and consist of wells united by prefabricated pipelines or horizontal and have an underground horizontal water intake part −a drainage pipe. Therefore, the problem arises of determining the water intake that has the highest productivity under the same local conditions.Methodology. The productivity of water intakes is characterized by the influence of determining factors on the flow rate of water intakes with one-way feeding in a free-flow aquifer. The conditions of the location of the intake parts of the intakes in the aquifer and their sizes were considered as factors of influence. Results.The analysis of the existing methods for determining the productivity of underground infiltration water intake structures, depending on their location, the influence of water supply sources and design features. It has been determined that the greatest impact on the productivity of water intakes is the amount of water level decrease in the aquifer during water withdrawal, that is, the position of the dynamic water level relative to the static one. Also, the distance from the intake structure to the water's edge has a significant impact. Reducing the distance between the wells and the length of the drainage pipe, within the limits of the study conditions, has no effect on the results. As a result of the research, it has been established that, under the adopted hydrogeological and technical conditions, horizontal underground water intakes are distinguished by a large flow rate. Scientific novelty. The analysis of factors influencing the choice of infiltration water intake structures is carried out. The results of determining the productivity of structures under the same initial conditions are shown. Practical value.Using the results of the analysis allows you to most quickly and effectively solve the issues of choosing the option for powering water supply systems. The analysis has identified the most significant factors influencing the productivity of water intakes and makes itpossible to vary them to achieve a result.