КАПТАЖ
РИС. 1.
выше поверхности земли. Вместе с тем его не следует располагать и непосредственно над бассейном чистой воды в каптажной камере во избежание случайных загрязнений. Очень часто для доступа в К. источника устраиваются особые спускные шахты. Шахты эти делают отдельно от бассейна чистой воды, а со дна их проводят специальный водоспуск. При таком устройстве загрязнение может произойти только в спускной шахте, причем вся грязь из последней легко удаляется посредством промывания.—Всякий К. должен быть по возможности доступен во всех своих частях как для осмотра, так и для производства ремонта.—Каптажная камера должна иметь вентиляционные приспособления, т. к. испорченный воздух, скопившийся в К., во-первых влияет на качество воды, а во-вторых опасендля персонала,осматривающего время от времени К., так как в этом воздухе обычно содержится много С02. Для того чтобы через вытяжную вентиляционную трубу не происходило загрязнения К. извне, над ней ставится колпак, или же в воздухо-отводной шахте делается специальная корзина. Для сохранения постоянной t° каптированной ключевой воды и для предохранения самого сооружения от промерзания каптажная камера часто обсыпается снаружи землей. В том случае,если водоприемная труба, к-рая забирает воду из каптажной камеры для проведения к месту потребления, засорится, вода в этой камере может подняться выше обычного уровня,а иногда и совсем затопить все сооружение. При этом захваченная вода под влиянием создавшегося в К. давления может найти себе сторонние выходы. Вместе с тем такой подпор может оказаться вредным и для самого ключа. Во избежа- ние подобных явлений каждый рационально устроенный К. должен быть снабжен особым водосливным приспособлением (трубой), автоматически предохраняющим от подобного подпора. Кроме водосливной трубы К. снабжается еще водоспускной трубой, которая служит для спуска всей воды из К. до самого дна его в случае необходимости произвести его ремонт или исправление. Если ключ выносит песок, то каптажной камере придают вид осадочного бассейна с б. или м. значительной длиной и иногда делят ее поперечной стенкой на два отделепия. В первом отделении песок осаждается из воды, а из второго уже чистая вода поступает в трубу, которая забирает воду для целей потребления.
РЛС. 2.
На рис. 1, 2 и 3 изображены нек-рые примеры каптажных сооружений для различных ключей. Рисунок 1 изображает К. восходящего ключа из группы ключей в долине Ванн (водоснабжение города Парижа). Рисунок 2 изображает К, восходящего ключа, вода из которого служит для водоснабжения горо^ дов: Детского села и Слуцка (б. Павловска); К, состоит из железного цилиндра, закрепленного на чугунном опорном кольце. Цилиндр и снаружи и внутри обложен кирпичом. Внутренняя поверхность колодца облицована фаянсовыми плитками. Над колодцем расположена входная камера, обсыпанная землей. Колодец снабжен водоприемной и водосливной трубами; спускной трубы не имеется. Для предотвращения проникновения поверхностных вод внутрь колодца у S63 основания его имеется бетонный слой, охватывающий основание колодца.—Частным случаем каптажа грунтовых вод являются буровые скважи- ^^
Рисунок 3. Из капташной камеры проведена водоприемная труба А с сеткой. Для спуска воды служит труба Б, отверстие которой открывается клапаном Г. Через сливную трубу В избыток воды из камеры поступает в смотровую камеру, а оттуда отводится по спускной трубе.
устроено 6 отдельных собирательных ветвей общей длиной около 30 км с 600 колодцев, которые рассчитаны на суточный сбор до 100 тысяч м3 воды. Каптаж минеральных вод. Особую группу среди подземных вод составляют минеральные воды, к-рые служат для леч. целей. Их К. значительно более сложен, чем К. обычных пресных вод. Задачей инженера является здесь не только дать возможно большее количество той или другой воды, но и сохранить, а иногда и увеличить все ее леч. свойства. Эти сво'йства не появляются в воде сразу. Они постепенно приобретаются при ее подземном течении. Процесс формирования минеральных источников, начинаясь часто в глубочайших недрах земли, продолжается на всем их пути до самого выхода на земную поверхность. Поэтому всяким каптажным работам должны здесь предшествовать особо тщательные гидрогеологические исследования для того, чтобы выяснить, как образуется источник и на какой глубине и в каких породах он приобретает те или другие свойства. В зависимости от полученных результатов намечается такой К., при к-ром вода, захваченная им, может обладать в наибольшей степени леч. свойствами, необходимыми для бальнеолога, и, наоборот, будет лишена тех свойств, к-рые для него нежелательны. Т. о. всякий К. прежде всего должен удовлетворять требованию целесообразности его устройства. В строгом соответствии с этим требованием в каждом данном случае находятся как глубина его заложения, так и другие детали устройства. С этой точки зрения совершенно не верен взгляд, что всякий правильно устроенный К. обязательно должен захватывать минеральную воду в коренной породе. Нельзя также считать, что при каптажных работах во всех случаях необходимо стремиться повышать дебит, минерали- зацию и t° воды. Темп, и минерализация не всегда еще характеризуют бальнеологическую ценность источника, зависящую часто от какого-нибудь совершенно другого свойства воды, к-рое изменяется независимо от t° и минерализации, а иногда как-раз обратно им. Вместе с тем и повышение дебита иногда может привести к понижению тех или других ценных 'свойств воды. В качестве примера можно привести радиоактивные воды Пятигорска. Они не принадлежат к коренным пятигорским источникам, выходящим из коренных пород. Это—вода, к-рая, выйдя из коренных пород, попадает в наносы, разбавляется в них другими водами и в таком, уже измененном виде выходит на земную поверхность. Но именно на своем пути от коренных пород до земной поверхности вода и приобретает радиоактивные свойства, а поэтому, захватив ее при выходе из коренной породы, можно получить воду более горячую, более минерализованную, но зато лишенную как-раз тех свойств, к-рые являются в данном случае наиболее ценными. В ряде же случаев, наоборот, бывает необходимо захватить воду не только обязательно в коренных породах, но даже углубиться при каптажных работах в эти породы, т. к. иначе нельзя избавиться от нек-рьгх нежелательных свойств минеральной воды.—Кроме выяснения происхождения минеральных вод, до приступа к каптажным работам должны быть также тщательно изучены условия циркуляции их по горным породам и условия выхода их на земную поверхность. Наконец должны быть вполне освещены происхождение и условия циркуляции всякого рода подземных вод в районе, смежном источнику, т. к. если эти воды в данный момент и не влияют на происхождение и жизнь минеральных вод, то при производстве каптажных работ они могут оказать на них то или другое влияние. Начиная каптажные работы, следует всегда помнить, что каптировать нужно не тот или другой минеральный источник, а минеральную воду, нашедшую в нем выход. Поэтому нет надобности устраивать каптаж-ное сооружение, обязательно приурочивая его к тому или другому источнику. Иногда, наоборот, это сооружение бывает полезно заложить в совершенно другом месте для того, чтобы, перехватив там основную струю минеральной воды, значительно увеличить ее запасы, а также и улучшить ее свойства. Могущее при этом произойти исчезновение первоначального источника или даже целой группы их не должно пугать, т. к. при этом прежние выходы уже теряют свое значение. Однако допускать такой метод работы можно лишь в тех случаях, когда вода в источниках, являющихся отпрысками какой-то главной струи, не обладает особыми свойствами, приобретенными ею по пути от этой струи до земной поверхности. В этом отношении нужно соблюдать особую осторожность и осмотрительность. Всякая каптажная работа является работой сложной и состоит из различных мероприятий, объединенных одной общей идеей. В общем все эти мероприятия делятся на три группы задач: к первой относятся те, к-рые имеют целью захватить на той или другой глубине минеральную воду с определенными свойствами в особое сооружение, откуда она может быть проведена к месту потребления; ко второй относятся работы, посредством к-рых стараются лишить минеральную воду возможности найти себе выходы помимо захватного сооружения; наконец третья группа мероприятий имеет целью предотвратить возможность подмешивания к захваченной минеральной воде других посторонних подземных и поверхностных вод.—Для разрешения первой задачи применяются работы, которые по методам выполнения их распадаются на две основные группы. К первой группе относятся работы по захвату воды, состоящие в том, что предварительно при помощи раскопок или б. или м. сложных • горных выработок (шахт, штолен и т. д.) вскрывают выход воды в той горной породе, в к-рой предположено захватить воду, а затем уже заключают последнюю в соответствующую обделку. В качестве обделки применяют: 1) колодцы обычного типа; стенки их прочно связаны с породой и охватывают все выходы воды, к-рые необходимо захватить; 2) различного рода резервуары и бассейны, иногда открытые сверху, иногда закрытые со всех сторон; 3) трубы из того или другого материала, устанавливаемые непосредственно на выходе воды. Из колодца или другого захватного сооружения вода на нек-рой высоте от его основания отводится к месту своего потребления. Необходимо заметить, что устройство захватных сооружений в виде колодцев или других водоемов с открытой поверхностью воды нецелесообразно в тех случаях, когда минеральная вода теряет свои свойства от соприкосновения с воздухом, как напр. вода, содержащая газы, железистая и т. д. Гораздо лучше в этих случаях захватить воду в породе посредством трубы и непосредственно по ней провести ее к месту потребления без доступа воздуха. Нельзя также рекомендовать на самом выходе воды устраивать водоприемный резервуар, который вместе с тем должен служить и для купания. К сожалению устройство такого рода бассейнов, широко прежде практиковавшееся, нередко встречается и в наст, время. При таком К. выход источника засоряется и загрязняется, а кроме того при наполнении бассейна нередко происходит подпор источника, что вредно сказывается на его режиме. Пространство между стенками выемки и захватным сооружением заполняется каким-нибудь материалом (глина и т. д.). Однако иногда вокруг этого сооружения устраивают особые галереи, чтобы, пользуясь ими, можно было наблюдать за состоянием К. Захватные работы при помощи вскрытия выходов воды раскопками или горными выработками имеют то преимущество, что при них струи минеральной воды находятся на виду. Их можно исследовать и захватить только ту из них, к-рая пригодна; кроме того при этом имеется возможность наблюдать за сохранностью сооружения. Но с другой стороны метод этот имеет и свои недостатки, из к-^рых главнейшими являются след.:!. Относит, дороговизна в случае б. или м. глубокого залегания породы, на к-рой должно быть устрое- но захватное сооружение. 2. Необходимость искусственного понижения уровня воды источника и окружающих его грунтовых вод; если это понижение значительно, то оно может нарушить режим минеральной воды. 3. Неполнота захвата минеральной воды: при таком способе захватывается только выход минеральной воды, иногда обязанный своим происхождением лишь второстепенной небольшой трещине, и естественно, что захват подобного источника еще не решает вопроса о каптаже той или другой минеральной воды в целом. Ко второй группе относятся захватные работы при помощи буровых скважин. При этом способе воду следует перехватывать ниже ее выхода. Если вода идет по наклонной трещине, то применяют для этой цели вертикальные буровые, если же она поднимается по вертикальной трещине, то приходится применять наклонные скважины. В буровую скважину опускаются обсадные трубы соответствующего диаметра до необходимой глубины. Кроме того в случае надобности применяют тампонаж скважин. Метод захвата при помощи бурения в свою очередь такя-се отличается некоторыми недостатками и преимуществами. К недостаткам относятся: 1) ограниченный выбор дешевого материала, пригодного для выделки таких обсадных труб, к-рые могут противостоять разрушающему действию минеральных вод; 2) трудность перекрепления буровых в случае, если это потребуется по тем или другим причинам; 3) необходимость вести захватные работы в области, недоступной нашему непосредственному наблюдению. Это обстоятельство позволяет прибегать к бурению лишь после самого тщательного изучения всех гидрогеологических условий, т. к. иначе во-первых буровая может и не встретить той воды, которую предположено захватить, а во-вторых при бурении легко испортить эту воду. Нужно помнить, что каждая буровая скважина по своей сущности является дренажем для всех вод, к-рые циркулируют в пройденных ею породах, и потому она может совершенно изменить равновесие между ними. К преимуществам захватных работ при помощи бурения относятся: 1) дешевизна и простота самих работ; 2) благоприятные условия для проведения воды к месту потребления в совершенно неизмененном виде, т. к. при таком способе захвата обсадная труба и присоединенная к ней отводящая труба представляют собой непосредственное продолжение естественных подземных каналов; 3) возможность более полного использования всех гидроминеральных богатств в данном районе, т. к., удачно заложив скважину, возможно перехватить ею под земной поверхностью не только то или другое ответвление главной струи, питающей данный выход воды, но и самую струю. Хотя обычно минеральн. воды имеют движение восходящего характера, но в нек-рых случаях приходится иметь дело и с нисходящими потоками и струями (различные дериваты, горькие воды и т. д.). Здесь для захвата их применяются водосборы того же типа, что и при К. пресных вод: дренажные трубы, галереи, вертикальные колодцы и т. д. Нек-рые особенности в этих сооружениях в каждом данном случае зависят от специфических условий, свойственных данной минеральной воде.—Весьма часто при захвате минеральных источников комбинируют различные методы: так напр. сперва углубляют шахту, а уже со дна ее проводят буровую, и т. д. На Кавказских минеральных водах особенно часто применялась комбинация из штольни и буровых скважин. Штольня здесь имела двоякое значение: 1) она облегчала подход к жиле минеральной воды и 2) позволяла расположить устье буровой скважины на желаемом уровне. Особенно важен при устройстве захватных сооружений выбор материала для них. Материал этот должен быть такого рода, чтобы он с одной стороны не разрушался под действием минеральной воды, а с другой—чтобы сам не влиял вредно на ее качество. Для обделки стенок колодцев и бассейнов употребляются дерево, бетон и различные естественные горные породы (гранит, порфир и т д ). Для труб — стекло, керамика, захватного сооружения. Решение этой второй основной задачи каптажных работ достигается во-первых понижением уровня истечения воды в захватном сооружении, а во-вторых—созданием препятствий для ухода ее вне захватного сооружения. Для последней цели 1) заглушают все сторонние выходы глиной, бетоном'или другим водоупорным материалом, причем иногда покрывают ими весьма гначительные площади, 2) повышают уровни i рунтовых вод вне захватного сооружения, устраивая соответствующие подземные барражи, затапливая окружающую местность речными водами и т. д. °В нек-р'ых случаях, заглушая сторонние выходы, вместе с тем нек-рые из них захватывают специальными сооружениями и затем выводят на земную поверхность отдельно от минеральной
почва травертин делювий склона
хита, мергель) закладка завала глина, песок с кусками тра. фораминиферовый горизонт эоцена (плотная глина) трахит бетон кладка из тесаного машукского травертина Рисунок 4. Каптаж источника № 1 в Железноводоке: А и Б—буровые скважины; В—отвод для измерения дебита. железо, чугун, дерево, никель, бронза и т. д. Особенно хороши в смысле сопротивляемости действию минеральной воды стекло и керамика, но они хрупки. Весьма хороши также и оловянные трубы, но цена их высока. Во многих случаях пригодным материалом является бронза. Железные или чугунные трубы для лучшего предохранения их от влияния воды иногда покрываются слоем асфальта; однако средство это в большинстве случаев мало помогает, а вместе с тем придает воде неприятный запах и вкус. Гораздо лучше употреблять эмалированные трубы, если только они вполне доброкачественны.—Захватив воду тем или другим способом, необходимо имеете с тем лишить ее возможности уходить куда-нибудь помимо воды. Делают это в том случае, если вода в этих выходах обладает какими-нибудь нежелательными свойствами и если при этом опасаются, что, закрыв выход такой воде вне К., этим самым направят ее в захватное сооружение, устроенное для минерального источника. Третьей задачей каптажных работ является предотвращение возможных подмешиваний к захваченной минеральной воде других подземных вод. В нек-рых случаях это достигается устройством специальных защитных сооружений в виде барражей, преграждающих подток таких вод к струе минеральн. воды; иногда их перехватывают при помощи дренажных устройств (труба, галерея и т. д.), и наконец большое значение для разрешения этой задачи имеет целесообразно выбранный уровень истечения минеральной воды. Само собой разумеется, что при всех этих мероприятиях необходимо бывает предварительно тщательно изучить условия равновесия между минеральной водой и окружающими ее посторонними водами. Легко видеть, что такое же изучение должно предшествовать и работам по созданию подпора кругом К. при помощи повышения уровня окружающих его грунтовых вод. Без соблюдения этого условия в результате может произойти или подмешивание к минеральной воде посторонних вод или, наоборот, уход минеральной воды в дренажное устройство. Из всего предыдущего ясно, что при устройстве К. особенное значение приобретает выбор горизонта истечения минерального источника, т. к. от этого выбора в значительной степени зависит создание тех или других условий равновесия между минеральной и посторонними водами. Однако кроме соображений этого рода при выборе наиболее подходящего уровня истечения имеют место соображения и другого порядка. Так напр. от этого уровня зависит дебит источника. Чем ниже будет расположен выход последнего , тем больше можно получить воды в нем. С другой стороны немаловажное значение иногда имеют и соображения о возможности получить воду из источника самотеком. Искусство каптировать минеральные источники было известно еще в очень древние времена. В качестве примера можно указать на хорошо сохранившийся К. одного источника в Энгадине. Этому К., выстроенному еще в бронзовый век кельтами, насчитывается 3.000 лет. Но особенного развития достигло искусство К. в период римского владычества. От этого периода остался ряд хорошо устроенных К., к-рые показывают, что уже в то время прибегали подчас к весьма сложным работам, чтобы использовать ту или другую минеральную воду. На рис. 4 изображен К. источника № 1 в Железноводске. К. состоит из штольни и двух буровых скважин, проведенных в ее забое. Вода ими захвачена из трещины в трахите. Буровые закреплены чугунными обсадными трубами, к-рые непосредственно соединяются с водоотводящей грубой, проложенной по дну штольни. К. Нарзана в Кисловодске (см. Бювет) произведен по другому типу; он состоит из открытого колодца, в к-рый минеральная вода поступает со дна его. Рисунок (см. том IY, ст. 289—290) представляет К. Доломитового нарзана имени Огильви. Вода захвачена в трещине при помощи наклонной буровой скважины. В наст, время скважина закреплена чугунными трубами. Каптажные колодцы—-см. Водо-спабжение. Лит.: Герасимов А., Огильви А. и др., Минеральные воды (Естеств. произвол, силы России, т. IV, выпуск 40, Петроград, 1922); Кашкаров Н., Курс водоснабжения, Москва, 1926; С у р и н А., Водоснабжение, часть 1, Ленинград, 1926; К i о frit a H., Untersuehung und Wertbestimmung von Mi-neralwassern und MineralqueUcn (Handbuch d. biolo-gischen Arbeitsmethoden, herausgegeben von E. Ab-derhalden, Abt. 4, Teil 8, Halfte 2, Lielerung 252, Berlin — Wien, 1928); de LaunayL., Recherche, captage et amenagement des sources thermo-minerales, Paris, 1899. А. Опь-ъвя.
Смотрите также:
- КАПУСТИН Михаил Яковлевич (1847— 1920), известный гигиенист и общественный деятель. По окончании Медико-хирургической академии (1870) работал вначале как участковый земский врач, а затем военным врачом. С 1878 г. посвятил себя изучению ...
- CAPUT SUCCEDANEUM (лат. caput—голова и succedaneus—заступающий место), головная опухоль,один из видов опухоли, образующейся при родах. Она развивается на предлежащей части плода и возникает благодаря давлению со стороны мягких частей родового канала (зев ...
- КАРАВАЕВ Александр Львович (1855— 1908), известный врач и общественный деятель. С 1879 г. работал земским врачом на Урале, где один из первых организовал волостные сан. попечительства, потом в Петербургском уезде, где ...
- КАРАНУРТ, Lathrodectes tredecimgutta-tus, ядовитый паук, обитающий в южных частях СССР, начиная от Харьковского округа. В Средней Азии водится в б. Акмолинской и Семипалатинской обл. Самка—1 см длины (см. рисунок). Брюшко ...
- КАРАНДАШИ. Производство К. связано с нек-рыми проф. вредностями. В заготовительном отделе фабрики на шаровых мельницах и в смесительных барабанах произ- водится измельчение до тончайшего порошка составных частей красящего вещества К.: ...