Водозаборное сооружение (водозабор) – это гидротехническое сооружение для отбора воды из водоема, водотока или подземного водного объекта в целях промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Различают В.с. поверхностных и подземных вод. В.с. поверхностных вод делят на водоприемники берегового типа, располагающиеся на склоне и откачивающие воду насосами через всасывающие трубы непосредственно из русла, и водоприемники руслового типа, которые состоят из приемного оголовка в русле реки, откуда вода по самотечным линиям поступает в береговой колодец и далее откачивается насосом. Для отбора подземных вод используют В.с. вертикальные (скважины, шахтные колодцы), горизонтальные (траншейные и трубчатые, галереи, штольни, кяризы – комбинации штолен и шахтных колодцев), лучевые и каптажи родников.
Наиболее распространенные В.с. – буровые скважины, которые применяют для забора подземных вод в разнообразных условиях. В проектах водозаборов подземных вод должна предусматриваться режимная сеть наблюдательных скважин или водомерных постов (при каптаже родников) для наблюдения за уровнями, дебитом, температурой и качеством воды. Для этого используются эксплуатационные скважины и др. В.с., оборудованные с учетом осуществления полного комплекса режимных наблюдений за ними. Водоприемную часть скважины при вскрытии рыхлых водовмещающих пород оборудуется специальным фильтром. В случаях, когда водовмещающие рыхлые породы перекрыты устойчивой кровлей, оборудуются т.н. бесфильтровые скважины, в водоприемной части которых искусственно создается каверна. В устойчивых скальных породах вместо фильтров устанавливают дырчатые трубы. Глубина водозаборных скважин изменяется от первых десятков метров до 1000 м и более; диаметр водоприемной части от 100 до 600 мм; производительность достигает нескольких тыс. м3/сут. Скважинные В.с. применяют во всех случаях, когда целесообразно эксплуатировать несколько водоносных горизонтов.
Для централизованных систем водоснабжения создаются групповые В.с., состоящие из большого числа скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважины откачивают поверхностными (при глубине уровня до 10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками.
Шахтные колодцы сооружают, как правило, при водозаборе из первых от поверхности безнапорных водоносных горизонтов, сложенных рыхлыми породами сравнительно ограниченной мощности до 20 м. В неводообильных пластах, когда нельзя осуществить водозабор из скважин, шахтные колодцы сооружают и в напорных водоносных пластах при глубине залегания их до 40 м от поверхности.
Горизонтальные В.с. устраивают для забора воды из безнапорных горизонтов небольшой мощности.
Лучевые В.с. представляют собой водосборные шахтные колодцы с непроницаемыми стенками, куда собирается вода по расходящимся горизонтальным лучам-скважинам (дренам). Их используют при неглубоко залегающих до 20 м водоносных горизонтах небольшой мощности (5-10 м). Наиболее целесообразно их применение в долинах рек с постоянным стоком, где скважины проходят непосредственно под руслом реки.
Расчеты производительности В.с. для добычи подземных вод – основной элемент оценки эксплуатационных запасов подземных вод по формулам динамики подземных вод, выбор которых зависит от гидрогеологических условий и типа сооружения. В сложных гидрогеологических условиях для этих целей используют математическое компьютерное моделирование.
Источники: Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. 2-е изд. Биндеман Н.Н., Язвин Л.С. —М., 1974; Поиски и разведка пресных подземных вод для целей крупного водоснабжения. Плотников Н.И. —М., 1968. Ч. 1-2.