16.1.1. Горизонтальные водозаборы

Горизонтальные водозаборы применяют при небольшой глубине залегания водоносного пласта (до 5–8 м) и малой его мощности. Они представляют собой дренажные трубы или галереи (рис.40), размещаемые в пределах водоносного пласта на подстилающем водоупоре перпендикулярно направлению грунтового потока. Вокруг дренажных труб или галерей сооружают гравийные фильтры. Вода, фильтруемая из грунта в дренажные трубы или галереи, поступает по ним в водосборный колодец (резервуар), откуда откачивается насосами. На водосборных линиях через каждые 25 – 50 м предусматривают смотровые колодцы.

Горизонтальные водозаборы появились значительно раньше вертикальных. И что характерно они возникли в странах с засушливым жарким климатом. «Самое удивительное сооружение для получения воды в пустыне, – пишет В. Н. Кунин, – это, конечно, подземные дренажные галереи – туннели. В разных странах их называют по-разному: кяриз, канат, фоггара и так далее. Но они всюду в принципе одинаковы. Кяризов, видимо, никто не считал, но для Ирана, например, – классической страны кяризов – называют цифру порядка 30 тыс. Суммарная же длина всех подземных выработок кяризов составляет, вероятно, около 500 тысяч километров». Кяризы с давних времен служат для целей водоснабжения и орошения в Азербайджане, Туркмении, Узбекистане, Крыму. Длина некоторых из них достигает целого километра, а дебит – двух-трех сотен кубических метров в секунду.

Рис.40. Горизонтальный водозабор

1 – колодец; 2 – всасывающий трубопровод; 3 – водосборная труба; 4 – слои гравия; 5 – водоносный грунт; 6 – глина; 7 – насосная станция;

8 – труба подачи воды на участок

Особенностью кяриза (иначе кяхриза) является остроумное использование рельефа местности (рис. 41). Обычно он строится на косогорном участке. В водоносном пласте устраивается водосборная подземная штольня, укрепленная от обрушения камнем или деревом. За водосборным участком идет водопроводящая галерея, уклон которой делается меньшим уклона поверхности земли. Благодаря этому собранная из грунта вода самотеком выводится наружу и поступает в водосборный канал или водоем. С поверхностью земли горизонтальную часть кяриза соединяют вертикальные колодцы, которые устраиваются по длине водозабора с интервалом от 10 до 50 м.

Рис. 41. Кяриз ‑ водосборная штольня; ‑ водоотводящая галерея; ‑водоприемный канал (водоем); ‑смотровые колодцы; ‑водоносный пласт

При залегании водоносных пластов глубже 5–8 м горизонтальные водозаборы строить невыгодно.

Одним из серьезных недостатков горизонтальных водозаборов является их сравнительно низкая водозахватная способность (т.е. производительность, отнесенная к единице длины водозабора). Действительно, обеспечить глубокое заложение горизонтального водозабора не удается: отрыть траншею на большую глубину и поддерживать от оплывания на время строительства ее откосы – дело далеко не простое. Не говоря уж о том, что для качественной укладки водоприемной трубы и гравийно-песчаной обсыпки нередко требуется откачивать из траншеи постоянно поступающую в нее воду, что тоже часто бывает затруднительно. А раз глубоко расположить водозабор не удается – значит нельзя и обеспечить достаточно большой напор воды, с которым непосредственно связана производительность водозабора.

И еще один недостаток горизонтального водозабора: во время его эксплуатации неизбежно происходит засорение, заиление труб, их коррозия и отложение солей. В отличие от вертикальных водозаборов, открытых сверху, очистить уложенную под землей трубу нелегко. Особенно при ее большой длине. Делают это с помощью вертикальных ремонтных и смотровых колодцев.