Способ эксплуатации подземного водохранилища Советский патент 1988 года по МПК E03B3/32 

i

СЛ

ния и повьппение надежности его экс ппуатации, В водоносном горизонте 1 долины 2 реки 3 ниже места расположения, водозабора 4 с радиусом 5 влияния Кдд сооружают постоянную или временную противофильтрационную завесу 6, обеспечивающую условия для накопления 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, Газонагнета 1 тельные скважины 7 используют также для создания временной противофильт- рационной завесы 6 в межвегетациоиный период, когда подземный поток направлен к реке, для предотвращения утечек из подземного водохранилища в реку„ 4 ил.

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-

1

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

Цель изобретения сокращение фильтрационньк потерь из подземного водохранилища в реку после его наполнения и повьш1ение надежности его эксплуатации э

На фиг.1 изображено подземное водохранилище до создания противофильтра- ционной завесы, план; на фиг,2 - то же, после ее создания; на фиг.З - разрез на фиго1; на фиг,4 разрез Б-Б на фиг.2,

Подземное водохранилище включает в водоносный горизонт 1, расположенный - в речной долине 2 и имеющий гидравли - ческую связь с рекой 3, водозабор 4 подземных вод с радиусом 5 влияния, пpoтивoфильтpaциoннvю завесу 6, газо- нагнетательные скважины 7 для нагнетания газа и отбора воды, закольматиро- ванную газом зону (пневмозавесу) 8, уровень 9 подземных вод в естественных условиях, уровень 10 подземных вод при работе водозабора 4, уровень I1 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 4,

Способ эксплуатации подземного водохранилища осуществляется следующим образом.

В водоносном горизонте 1 долины 2 реки 3 ниже места расположения водозабора 4 с радиусом 5 влияния Rg, сооружают постоянную (из слабопроницаемых материалов) или временную (из газонагнетательных скважин) противофильтрационную 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 тако 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 ради-, уса 5 влияния водозабора 4 создается ряд скважин 7, констрзп ция 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

с периферийных областей водоносного горизонта 1 и как новая составляющая в дебите водозабора возникает допоет нительная приходная статья - фильтрция 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 маловодны 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 промьшшенных или хозяйственно-бытовых сточных вод) или в результате иных причин ухудшения качства поверхностных вод (различного рода аварии) в работу включают газо- нагнетательные скважины 7« Подаваемы в них под давлением газ насьш ает воду и, вьзделяясь в виде пузырьков, кольматирует поры грунта, создавая непроницаемую для воды зону 8 (пнев- мозавесу), которая препятствует проникновению загрязненных вод из реки 3 к водозабору 4, Нагнетание воздуха прекращают при улучшении качества речных вод и ликвидации опасности загрязнения подземных вод. В этот период для возобновления питания водносного горизонта из реки скважинами 7 производится откачка подземных вод в ходе которой восстанавливаются фил трационные свойства прирусловых отло жений. Откачиваемую из скважин 7 воду первоначально сбрасьшают в реку 3 а при достижении удовлетворительного 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 рки, где практически исключены случаи загрязнения поверхностных вод, В этих условиях в межвегетационный период, когда водозабор 4 отключен и поток подземных вод направлен к подземной противофильтрационной завесе 6 и к реке 3, с целью предотвращения утечек из подземного водохранигшща в реку 3 в работу включаются газонагнетательные скважины 7, создающие . временную противофильтрационную за

25

ю5 20

30

35

40

5

0

5

весу 8. Перед началом вегетационного периода или при понижении уровня подземнь1Х вод в водохранилище ниже уровня воды в реке временная противо- фильтрационная 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 водохраки- лища за счет полного прекращения разгрузки подземных вод в реку, возникает возможность дополнительного интент- сифицированного отбора подземных вод за счет скважин, расположенных вдоль русла реки. Отпадает необходимость в строительстве в русле реки затопляг емых дамб (или шпор), которые нарушают гидрологический режим реки и создают неудобства для нереста рыб

Годовой экономический эффект оценивается величиной 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 водохранилища, 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, отличающийся 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 превьштения уровня воды в водохранилище над уровнем воды в реке, а также при аварийном загрязнении речных вод или производят сработ- ку подземных вод в период вегетации.

Фиг. 3

i

Фиг.