RU2244785C1 - Underground water reserve regulating method - Google Patents
Underground water reserve regulating method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244785C1 RU2244785C1 RU2003130387/03A RU2003130387A RU2244785C1 RU 2244785 C1 RU2244785 C1 RU 2244785C1 RU 2003130387/03 A RU2003130387/03 A RU 2003130387/03A RU 2003130387 A RU2003130387 A RU 2003130387A RU 2244785 C1 RU2244785 C1 RU 2244785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- barrage
- air
- groundwater
- underground
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 8
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 53
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 20
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 18
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003001 depressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного стока водоносных горизонтов, приуроченных к долинам рек, для повышения надежности водоотбора или его увеличения.The invention relates to water supply and can be used to regulate the underground runoff of aquifers associated with river valleys, to increase the reliability of water withdrawal or increase it.
Известен способ пополнения подземных вод (а.с. СССР №1094921, МКИ 5 Е 03 В 3/32, опубл. 30.05.84, бюл. №20) созданием подпора уровней воды в водотоке, питающем эксплуатируемый водоносный горизонт, с помощью водоподъемной плотины, установленной в створе ниже водозабора по течению, которая создается при наступлении отрицательных температур воздуха путем искусственного образования наледи в водотоке и промерзания прирусловых отложений, причем участок русла выполаживают, расширяют и устанавливают на нем теплообменник, соединенный с атмосферой. За счет повышения интенсификации инфильтрационного питания водоносного горизонта из русла реки удается обеспечить достаточную надежность водоотбора или увеличить дебит водозабора в холодный период года.A known method of replenishing groundwater (AS USSR No. 1094921, MKI 5 E 03 3/32, publ. 05.05.84, bull. No. 20) by creating a backwater level in the watercourse that feeds the exploited aquifer, using a lifting dam installed in the section downstream of the water intake, which is created when negative air temperatures occur by artificially creating ice in the watercourse and freezing the riverbed deposits, and the channel section is flattened, expanded and a heat exchanger connected to the atmosphere is installed on it. By increasing the intensification of the infiltration supply of the aquifer from the riverbed, it is possible to ensure sufficient reliability of water withdrawal or to increase the flow rate of water withdrawal in the cold season.
Недостатком известного технического решения является снижение эффективности за счет увеличения непроизводительных потерь подземного стока с участка регулирования запасов подземных вод.A disadvantage of the known technical solution is the decrease in efficiency due to an increase in unproductive losses of underground flow from the site of regulation of groundwater reserves.
Известен способ пополнения подземных вод (Патент по а.с. СССР №1638274, МКИ 5 Е 03 В 3/32, опубл. 30.03.91, бюл. №12, изм. в Гос. реестре 20.04.92) созданием подпора уровней воды в водотоке, питающем эксплуатируемый водоносный горизонт, с помощью водоподъемной плотины, установленной в створе ниже водозабора по течению, которая создается при наступлении отрицательных температур воздуха путем искусственного образования наледи в водотоке и промерзания прирусловых отложений, причем участок русла выполаживают, расширяют и устанавливают на нем теплообменник, соединенный с атмосферой. Для регулирования процесса формирования наледной плотины определяют эксплуатационный уровень воды в реке, необходимый для поддержания требуемого дебита водозабора в период отрицательных температур воздуха, регулируют поступление воздуха в теплообменник при поднятии уровня воды в реке выше эксплуатационного и возобновление поступления воздуха - при уровне ниже эксплуатационного.There is a method of replenishing groundwater (Patent for AS of the USSR No. 1638274, MKI 5 E 03 3/32, publ. 03/30/91, bull. No. 12, amended in the State Register 04/20/92) by creating a backwater level in the watercourse supplying the exploited aquifer, with the help of a water-lifting dam installed in the section below the water intake, which is created when negative air temperatures occur by artificial formation of ice in the watercourse and freezing of the riverine deposits, and the channel section is flattened, expanded and the heat exchanger is installed on it with one with the atmosphere. To regulate the formation of the ice dam, the operational level of water in the river is determined, which is necessary to maintain the required flow rate of the intake during the period of negative air temperatures, the air supply to the heat exchanger is regulated when the water level in the river rises above the operational level and the air supply resumes at a level below the operational level.
Недостатком известного технического решения является снижение эффективности за счет увеличения непроизводительных потерь подземного стока с участка регулирования запасов подземных вод.A disadvantage of the known technical solution is the decrease in efficiency due to an increase in unproductive losses of underground flow from the site of regulation of groundwater reserves.
Известен способ периодического увеличения водоотбора из напорных водоносных горизонтов (Патент по а.с. СССР №1638274, МКИ 5 Е 03 В 3/32, опубл. 30.03.91, бюл. №12, изм. в Гос. реестре 21.04.92), заключающийся в бурении дополнительных скважин на участке за пределами границы влияния скважин основного водозабора и повышении давления в водоносном горизонте нагнетанием воздуха в дополнительные скважины с одновременным водоотбором из скважин основного водозабора. Известный способ наиболее эффективен при отсутствии источников искусственного пополнения запасов подземных вод, например, при отсутствии стока в реке в маловодные периоды года. При этом увеличение эксплуатационных запасов подземных вод обеспечивается привлечением дополнительных ресурсов со смежных участков водоносного горизонта за счет вытеснения воды из водосодержащих пород воздухом, нагнетаемым под давлением через скважины, расположенные в поперечном створе потока подземных вод.There is a method of periodic increase in water withdrawal from pressurized aquifers (Patent for AS of the USSR No. 1638274, MKI 5 E 03 3/32, publ. 30.03.91, bull. No. 12, amended in the State Register 04/21/92) consisting in drilling additional wells on a site outside the boundary of the influence of the wells of the main water intake and increasing the pressure in the aquifer by pumping air into additional wells with simultaneous withdrawal from the wells of the main water intake. The known method is most effective in the absence of sources of artificial replenishment of groundwater reserves, for example, in the absence of flow in the river during dry seasons. At the same time, an increase in the operational reserves of groundwater is provided by attracting additional resources from adjacent sections of the aquifer due to the displacement of water from water-bearing rocks by air pumped under pressure through wells located in the transverse section of the groundwater flow.
Недостатком известного способа является снижение эффективности при условиях, когда величина оттока подземных вод за пределы зоны влияния водозабора превышает дефицит водоотбора из водоносного горизонта и затраты на обеспечение перетока подземных вод с нижерасположенного по потоку подземных вод смежного участка существенно превышают расходы на строительство подземного водохранилища с регулированием подземного стока, например, посредством устройства барража из слабопроницаемых грунтов в поперечном створе долины реки в пределах зоны влияния водозабора.The disadvantage of this method is the decrease in efficiency under conditions when the magnitude of the outflow of groundwater outside the zone of influence of the water intake exceeds the deficit of withdrawal from the aquifer and the cost of ensuring the flow of groundwater from the downstream groundwater adjacent section significantly exceed the cost of building an underground reservoir with regulation of the underground runoff, for example, by means of a barrage of poorly permeable soils in the transverse section of the river valley within s intake of influence.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ регулирования запасов подземных вод, заключающийся в создании водонепроницаемого барража в поперечном створе долины реки, частично или полностью по мощности и ширине перекрывающего водоносный горизонт, в обеспечении сокращения подземного стока за пределы барража, накоплении подземных вод в подземном водохранилище в многоводные периоды года и расходовании их в маловодные периоды (Гидрогеология. Инженерная геология // Итоги науки и техники. - М.:ВИНИТИ, 1974, т.3, с.15-16, рис.5б). Использование известного способа целесообразно при относительно неглубоком залегании подстилающих водоупорных пород (до 10 м), когда затраты на строительство барража невелики и при отсутствии барража общий объем оттока подземных вод превышает дефицит водоотбора.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of regulating groundwater reserves, which consists in creating a waterproof barrage in the transverse section of the river valley, partially or completely in thickness and width of the aquifer, in ensuring the reduction of underground flow outside the barrage, the accumulation of groundwater in underground reservoir in high-water periods of the year and spending them in low-water periods (Hydrogeology. Engineering geology // Results of science and technology. - M.: VINITI, 1974, t. 3, pp. 15-16, Fig. 5b). The use of the known method is advisable with a relatively shallow bed of underlying water-resistant rocks (up to 10 m), when the cost of building a barrage is low and in the absence of a barrage, the total volume of groundwater outflow exceeds the deficit of water withdrawal.
Недостатком известного технического решения является снижение эффективности применения способа за счет высоких затрат на общестроительные работы, связанные с устройством искусственной завесы (барража) из слабопроницаемых грунтов в поперечном створе потока подземных вод при невозможности регулирования интенсивности оттока подземных вод за пределы барража, что может определять неблагоприятные условия подтопления инженерных сооружений и пойменных земель в зоне водохранилища при их сельскохозяйственном использовании.A disadvantage of the known technical solution is the decrease in the efficiency of the method due to the high cost of general construction work associated with the installation of an artificial curtain (barrage) from poorly permeable soils in the transverse section of the groundwater flow when it is impossible to control the intensity of groundwater outflow beyond the barrage, which can determine adverse conditions flooding of engineering structures and floodplain lands in the reservoir zone during their agricultural use.
Задачей изобретения является создание нового способа регулирования запасов подземных вод, обеспечивающего возможность управления гидрогеологическим режимом, в частности, режимом уровней в зоне подземного водохранилища при надежном водоотборе в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе и в маловодные периоды года и при исключении подтопления инженерных сооружений и земель при их сельскохозяйственном использовании.The objective of the invention is to create a new method of regulating groundwater reserves, providing the ability to control the hydrogeological regime, in particular, the level regime in the zone of the underground reservoir with reliable water withdrawal in the required volume throughout the entire period of operation, including during dry periods of the year and with the exclusion of flooding engineering structures and lands during their agricultural use.
Указанная задача решается следующим образом.The specified problem is solved as follows.
В известном способе регулирования запасов подземных вод, заключающемся в создании водонепроницаемого барража в поперечном створе долины реки, частично или полностью по мощности и ширине перекрывающего водоносный горизонт, в обеспечении сокращения подземного стока за пределы барража, накоплении подземных вод в подземном водохранилище в многоводные периоды года и расходовании их в маловодные периоды, в пределах зоны влияния водозабора устанавливают воздухонагнетательные устройства, периодически нагнетают в них воздух, обеспечивая образование водонепроницаемого барража и подземного водохранилища в верхнем бьефе барража, по мере снижения уровней подземных вод на участке подземного водохранилища подачу воздуха в воздухонагнетающие устройства возобновляют. При накоплении подземного стока в безнапорном водоносном горизонте в холодный период года в створе расположения воздухонагнетательных устройств проходят траншею, удаляют растительный слой и снежный покров, увеличивают глубину промерзания грунтов.In the known method of regulating groundwater reserves, which consists in creating a waterproof barrage in the transverse section of the river valley, partially or completely in power and width overlapping the aquifer, in ensuring a reduction in groundwater flow outside the barrage, in the accumulation of groundwater in the underground reservoir during high-water periods of the year and spending them in dry periods, air blowing devices are installed within the influence zone of the water intake, air is periodically pumped into them, ensuring the formation of a waterproof barrage and an underground reservoir in the upper pool of the barrage, as the groundwater levels in the section of the underground reservoir decrease, the air supply to the air discharge devices is resumed. With the accumulation of underground runoff in a pressureless aquifer in the cold season, in the alignment of air-injection devices, a trench passes, the vegetation layer and snow cover are removed, and the depth of soil freezing is increased.
Отличительными от прототипа признаками являются:Distinctive features of the prototype are:
- в пределах зоны влияния водозабора устанавливают воздухонагнетательные устройства;- within the influence zone of the water intake, air-blowing devices are installed;
- периодически нагнетают в них воздух, обеспечивая образование водонепроницаемого барража и подземного водохранилища в верхнем бьефе барража;- periodically inject air into them, providing the formation of a waterproof barrage and an underground reservoir in the upper pool of the barrage;
- по мере снижения уровней подземных вод на участке подземного водохранилища подачу воздуха в воздухонагнетательные устройства возобновляют;- as the groundwater levels in the underground reservoir area decrease, the air supply to the air injection devices is resumed;
- при накоплении подземного стока в безнапорном водоносном горизонте в холодный период года в створе расположения воздухонагнетательных устройств проходят траншею, удаляют растительный слой и снежный покров, увеличивают глубину промерзания грунтов в этом створе.- during the accumulation of underground runoff in a gravity-free aquifer in the cold season, in the alignment of air injection devices pass a trench, remove the vegetation layer and snow cover, increase the depth of soil freezing in this alignment.
В пределах зоны влияния водозабора устанавливают воздухонагнетательные устройства, представляющие собой, например, скважины, которые при нагнетании в них воздуха, например, с помощью воздуходувки обеспечивают его распределение в порах грунта водоносного горизонта в поперечном его створе - створе расположения ряда воздухонагнетательных скважин, при этом вода в этих порах замещается воздухом за счет чего образуется водонепроницаемая завеса - воздушный барраж.Within the influence zone of the water intake, air-injection devices are installed, which are, for example, wells, which, when air is injected into them, for example, by means of a blower, ensures its distribution in the pores of the soil of the aquifer in its transverse section — the alignment of a number of air-injection wells, while water in these pores it is replaced by air due to which a waterproof curtain is formed - an air barrage.
Периодически нагнетают в них воздух, обеспечивая образование водонепроницаемого барража и подземного водохранилища в верхнем бьефе барража, что позволяет регулировать водопроницаемость грунтов водоносного горизонта в створе барража и в зависимости от уровней подземных вод на площади подземного водохранилища и обеспеченности требуемого водоотбора увеличивают или уменьшают (до полного прекращения) интенсивность подачи воздуха в воздухонагнетательные устройства.They are periodically injected into the air, ensuring the formation of a waterproof barrage and an underground reservoir in the upper pool of the barrage, which makes it possible to regulate the water permeability of the aquiferous soils in the gauge and, depending on the groundwater level in the underground reservoir and the availability of the required drainage, increase or decrease (until complete cessation ) the intensity of the air supply to the air blower devices.
По мере снижения уровней подземных вод на участке подземного водохранилища подачу воздуха в воздухонагнетательные устройства возобновляют, что позволяет постоянно поддерживать оптимальный уровенный режим в верхнем бьефе барража, обеспечивая требуемый водоотбор и исключая подтопление инженерных сооружений и земель при их сельскохозяйственном использовании.As the groundwater levels in the underground reservoir area decrease, the air supply to the air discharge devices is resumed, which allows us to constantly maintain the optimal level regime in the upper pool of the barrage, ensuring the required water withdrawal and eliminating the flooding of engineering structures and land during their agricultural use.
При накоплении подземного стока в безнапорном водоносном горизонте в холодный период года в створе расположения воздухонагнетательных устройств проходят траншею, удаляют растительный слой и снежный покров, увеличивают глубину промерзания грунтов, что позволяет обеспечивать смыкание воздушного барража с непроницаемой границей промерзания и сократить интенсивность подачи воздуха в зимний период.With the accumulation of underground runoff in a pressureless aquifer in the cold season, in the alignment of air injection devices, a trench passes, the vegetation layer and snow cover are removed, the depth of freezing of the soil is increased, which makes it possible to close the air barrier with an impermeable freezing boundary and reduce the air supply in winter .
Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: регулирование гидрогеологического режима подземных вод в зоне подземного водохранилища, в частности, за счет снижения или увеличения величины оттока подземных вод из водохранилища, предотвращая подтопление инженерных сооружений и земель при их сельскохозяйственном использовании, накопление подземных вод в многоводные периоды года и расходование в маловодные периоды.Thus, a causal relationship is ensured between the set of distinctive features of the claimed invention and the achieved technical result: regulation of the hydrogeological regime of groundwater in the area of the underground reservoir, in particular, by reducing or increasing the outflow of groundwater from the reservoir, preventing flooding of engineering structures and land during their agricultural use, the accumulation of groundwater in high-water periods of the year and spending in dry periods.
Пример промышленной применимости изобретения.An example of industrial applicability of the invention.
На фиг.1 изображен продольный разрез участка подземного водохранилища в водоносном горизонте, перекрытом слабопроницаемыми отложениями (вариант 1). На фиг.2 изображен продольный разрез участка подземного водохранилища в открытом безнапорном водоносном горизонте при сезонном промерзании грунтов (вариант 2).Figure 1 shows a longitudinal section of a section of an underground reservoir in an aquifer covered by poorly permeable sediments (option 1). Figure 2 shows a longitudinal section of a section of an underground reservoir in an open free-flow aquifer during seasonal freezing of soils (option 2).
На участке подземного водохранилища располагается водозабор подземных вод с водозахватными устройствами, например, в виде горизонтальной дрены 1, имеющей смотровые колодцы 2. В поперечном створе долины реки ниже по потоку подземных вод в зоне влияния водозабора устанавливают воздухонагнетательные устройства, например, ряд скважин 3, объединенных воздуховодом 4, подсоединенным к воздуходувке 5. При нагнетании воздуха в скважины 3 в поперечном створе образуется воздушный барраж 6, способствующий сокращению оттока подземных вод за пределы водохранилища и подъему уровней воды на участке регулирования стока, характеризующемуся положением депрессионной кривой 7. Причем на участке с давлением, превышающим отметки нижней поверхности непроницаемой кровли (границы промерзания или слоя покровных отложений), устанавливается пьезометрическая поверхность 8 подземных вод. Без создания воздушного барража 6 депрессионная поверхность занимает положение 9. В безнапорном водоносном горизонте в створе установки воздухонагнетательных устройств 3 проходят траншею 10 и в зимний период граница сезонного промерзания грунтов занимает положение 11. Стрелками условно показано движение воздуха, нагнетаемого в водоносный горизонт.An underground water intake with water-catching devices, for example, in the form of a horizontal drain 1 having
Пример 1. В аллювиальном водоносном горизонте, перекрытом слоем слабопроницаемых отложений (фиг.1), при работе водозабора, выполненного, например, в виде горизонтальной дрены 1, имеющей смотровые колодцы 2, в маловодные периоды года из-за существенного уменьшения инфильтрационного питания этого горизонта из реки, активного оттока подземных вод за пределы зоны влияния водозабора и сработки запасов уровни подземных вод понижаются до недопустимых пределов, и депрессионная поверхность занимает положение 9. Это обусловливает возникновение дефицита водоотбора (разности между требуемым и обеспеченным дебитом водозабора) из эксплуатируемого водоносного горизонта и для сокращения величины оттока подземных вод в поперечном створе долины реки ниже участка расположения водозабора 1 устанавливают воздухонагнетательные (воздухопоглощающие) устройства - скважины 3. Воздухонагнетательные скважины 3 объединяют общим воздухопроводом 4, подсоединенным к воздуходувке 5, которая обеспечивает подачу воздуха, поступающего через фильтры скважин 3 в водоносный горизонт под давлением, незначительно превышающим давление воды в нем. При этом воздух вытесняет воду, частично или полностью заполняя поры прифильтровой зоны, которая становится непроницаемой для воды. Воздухонагнетательные скважины 3 располагают друг от друга на расстоянии, обеспечивающем относительно равномерное распределение воздуха в поперечном створе - смыкание непроницаемых зон, что позволяет образовывать воздушный барраж 6. В результате образования воздушного барража 6 в верхнем его бьефе образуется подпор подземных вод за счет превышения приходной части баланса подземных вод на регулируемом участке над расходной в многоводный период года. Таким образом, в подземном водохранилище, образованном в водоносном горизонте с помощью воздушного барража 6, происходит накопление подземного стока и депрессионная поверхность подземных вод занимает положение 7, а на участке, где отметки уровня располагаются выше подошвы покровных отложений, устанавливается пьезометрическая поверхность 8. После повышения уровней подземных вод до отметок, обеспечивающих требуемый водоотбор, подачу воздуха в воздухонагнетательные скважины 3 прекращают или снижают расход воздуха. Для поддержания относительно стабильного положения уровней подземных вод в водохранилище производят наблюдения за гидрогеологическим режимом и при угрозе подтопления на участке подземного водохранилища - превышения установившихся уровней выше требуемых подачу воздуха в скважины 3 прекращают, что обеспечивает увеличение оттока подземных вод из водохранилища. При снижении уровней до допустимых пределов подачу воздуха возобновляют и таким образом, регулируя величину оттока подземных вод, поддерживают оптимальные условия водоотбора из подземного водохранилища.Example 1. In an alluvial aquifer, covered by a layer of poorly permeable sediments (figure 1), when the water intake, made, for example, in the form of a horizontal drain 1 having
Пример 2. В аллювиальном водоносном горизонте, зона аэрации которого непосредственно сообщена с атмосферой (фиг.2), создание воздушного барража возможно только в зимний период при промерзании верхнего слоя грунтов. Причем в створе расположения воздушного барража 6 должно обеспечиваться частичное промерзание водонасыщенных грунтов, поскольку только в этом случае они способны выдерживать повышенное давление воздуха и препятствовать его быстрому выходу из области нагнетания. Для обеспечения этого условия в поперечном створе долины реки на участке создания барража 6 разрабатывают мелкую траншею 10 с удалением растительного слоя и периодической расчисткой ее от снега, что позволит увеличить в этой зоне сезонное промерзание на большую глубину и граница промерзания при этом занимает положение 11. В этом же створе ниже участка расположения водозабора 1 устанавливают воздухонагнетающие скважины 3. Воздухонагнетательные скважины 3 также объединяют общим воздухопроводом 4, подсоединенным к воздуходувке 5. При общем понижении уровней подземных вод после образования зоны промерзания грунтов обеспечивают подачу воздуха, поступающего через фильтры скважин 3 в водоносный горизонт под давлением, незначительно превышающим давление воды в нем. В результате образования воздушного барража 6 в верхнем его бьефе образуется подпор подземных вод за счет сокращения оттока подземных вод на регулируемом участке. В подземном водохранилище, образованном с помощью воздушного барража 6, происходит накопление подземного стока и депрессионная поверхность подземных вод занимает положение 7, а на участке, где отметки уровня располагаются выше границы сезонного промерзания, устанавливается пьезометрическая поверхность 8. После повышения уровней подземных вод до отметок, обеспечивающих требуемый водоотбор, подачу воздуха в воздухонагнетательные скважины 3 прекращают или снижают расход воздуха. При угрозе подтопления на участке подземного водохранилища подачу воздуха в скважины 3 прекращают, что обеспечивает увеличение оттока подземных вод из водохранилища. При снижении уровней до допустимых пределов подачу воздуха возобновляют.Example 2. In an alluvial aquifer, the aeration zone of which is directly connected with the atmosphere (Fig.2), the creation of an air barrage is possible only in the winter when freezing the upper soil layer. Moreover, in the alignment of the
Таким образом, при необеспеченности водоотбора из водоносного горизонта в маловодные периоды года возникает необходимость сезонного регулирования подземного стока посредством создания подземного водохранилища. В этом случае увеличение эксплуатационных запасов подземных вод месторождения и возможность соответствующего увеличения водоотбора достигается за счет сокращения величины оттока подземных вод с эксплуатируемого участка по водоносному слою и снижения расходной части баланса создаваемого водохранилища. Подземное водохранилище с сезонным регулированием целесообразно создавать в аллювиальных водоносных горизонтах с целью надежного обеспечения требуемого водоотбора в маловодные периоды года, в частности, в зимний период, в том числе и долинах временно действующих водотоков - периодически перемерзающих или пересыхающих. Основным требованием к условиям создания водохранилища с помощью воздушного барража 6 является обеспечение сокращения расходов воздуха от воздуходувной станции 5. В связи с этим водоносный горизонт, в котором создается такое водохранилище, должен быть закрытым - не иметь непосредственного сообщения с атмосферой или перекрываться непроницаемой кровлей при сезонном промерзании грунтов в холодный период года. Давление воздуха при его нагнетании в устройства 3 должно быть несколько выше напора подземных вод в створе создания воздушного барража 6 - превышения уровня воды над водоупором. При этом производительность водозабора 1 может быть увеличена в соответствии с гидрогеологическими условиями водоносного пласта, в частности, в соответствии с мощностью зоны аэрации, которая и определяет потенциальные возможности накопления подземных вод в этом пласте. Пределы возможного увеличения производительности водозабора 1, работающего в подземном водохранилище, определяются гидрогеологическим обоснованием. Продолжительность нагнетания воздуха в водоносный пласт может соответствовать продолжительности периода с неблагоприятными условиями естественного восполнения эксплуатируемого водоносного горизонта, например, продолжительности зимнего периода, когда интенсивность инфильтрации воды из реки максимально снижается. Возможность управлять интенсивностью закачки воздуха в нагнетательные скважины 3, увеличивая или уменьшая проницаемость воздушного барража 6, позволяет управлять гидрогеологическим режимом подземных вод на участке подземного водохранилища, что особенно важно в пластах относительно небольшой мощности. Такая возможность не обеспечивается ни одним известным техническим решением.Thus, when water withdrawal from the aquifer is not secure during dry seasons, there is a need for seasonal regulation of the underground flow through the creation of an underground reservoir. In this case, an increase in the operational reserves of groundwater in the field and the possibility of a corresponding increase in water withdrawal are achieved by reducing the outflow of groundwater from the operated site through the aquifer and reducing the expenditure part of the balance of the created reservoir. It is advisable to create an underground reservoir with seasonal regulation in alluvial aquifers in order to reliably provide the required water withdrawal in dry periods of the year, in particular in the winter period, including the valleys of temporarily operating watercourses - periodically freezing or drying out. The main requirement for the creation of a reservoir using an
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130387/03A RU2244785C1 (en) | 2003-10-14 | 2003-10-14 | Underground water reserve regulating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130387/03A RU2244785C1 (en) | 2003-10-14 | 2003-10-14 | Underground water reserve regulating method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2244785C1 true RU2244785C1 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003130387/03A RU2244785C1 (en) | 2003-10-14 | 2003-10-14 | Underground water reserve regulating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244785C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2569035C1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method for adjustment of underground water reserves |
| RU2569004C1 (en) * | 2014-08-25 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Device for adjustment of underground water reserves |
| RU2621359C1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Device for regulating groundwater accumulations |
| RU2682055C1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for regulating runoff of atmospheric precipitation |
| CN110442176A (en) * | 2019-09-12 | 2019-11-12 | 水利部牧区水利科学研究所 | A joint control device for groundwater exploitation and groundwater level in well irrigation area |
-
2003
- 2003-10-14 RU RU2003130387/03A patent/RU2244785C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АБРАМОВ С.К. и др. Гидрогеология. Инженерная геология. Том 3. Москва, 1974, с.15-16, рис. 5б. * |
| Рекомендации по проектированию и эксплуатации систем искусственного пополнения запасов подземных вод (ИППВ), Москва, 1976, с.12-15. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2569004C1 (en) * | 2014-08-25 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Device for adjustment of underground water reserves |
| RU2569035C1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method for adjustment of underground water reserves |
| RU2621359C1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Device for regulating groundwater accumulations |
| RU2682055C1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for regulating runoff of atmospheric precipitation |
| CN110442176A (en) * | 2019-09-12 | 2019-11-12 | 水利部牧区水利科学研究所 | A joint control device for groundwater exploitation and groundwater level in well irrigation area |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hanson et al. | Ground‐water dams for rural‐water supplies in developing countries | |
| Raju | Importance of recharging depleted aquifers: state of the art of artificial recharge in India | |
| RU2569035C1 (en) | Method for adjustment of underground water reserves | |
| Stevanović | Damming underground flow to enhance recharge of karst aquifers in the arid and semi-arid worlds | |
| RU2244785C1 (en) | Underground water reserve regulating method | |
| JPH11229450A (en) | Water reservation method | |
| RU2228996C1 (en) | Process preventing flooding of arable land by floodwater of mountain river | |
| Hodge | Reservoirs and dams | |
| RU2385985C1 (en) | Hydrotechnical channel on permafrost soils of slope | |
| RU2621359C1 (en) | Device for regulating groundwater accumulations | |
| RU2304659C1 (en) | Method for river flow regulation to provide flood control | |
| RU2382139C1 (en) | Riverbed-diversion structure of seasonal waterway on permafrost | |
| RU2306384C1 (en) | River flow control method | |
| RU2618336C1 (en) | Method for regulating groundwater accumulations | |
| RU2249084C1 (en) | Method to regulate underground water storage (versions) | |
| Dutta et al. | Artificial groundwater recharge: its prospect in West Bengal | |
| RU2474646C1 (en) | Rock and earth dam | |
| RU2673370C1 (en) | Method for overlapping discharge collector by means of flooding cutover peat and device for its implementation | |
| RU2050436C1 (en) | Meliorative system | |
| RU2621268C1 (en) | Device for regulation of fresh water reserves | |
| RU2682055C1 (en) | Method for regulating runoff of atmospheric precipitation | |
| RU2254415C1 (en) | Diversion unit | |
| RU2392376C1 (en) | Hydrotechnical channel under conditions of permafrost soils of slope | |
| RU2818809C1 (en) | Method for accumulation of water reserves and structure for its implementation | |
| RU2685135C1 (en) | Method for regulating freshwater resources |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071015 |