Влаштування шахтного колодязя

У конструкції шахтного колодязя (рис. 2) розрізняють такі елементи: оголовок; стовбур - ділянка від низу оголовка до статичного рівня води (тобто рівня за відсутності відкачування води); водоприймальна частина.

Існують три види щахтних колодязів: недосконалий, або неповний; досконалий, чи повний; досконалий з підствольником (зумпфом).

У недосконалій криниці кріплення шахти не досягає підстилаючого пласта, що лежить нижче водоносного; приплив води тут можливий через дно та бічні стінки. У скоєному колодязі кріплення досягає водотривкого пласта і спирається на нього; приплив води – лише через бічні стінки. Зумпф у скоєному колодязі — це додатковий резервуар, що виконується у підстилаючій водостійкій породі для збільшення запасу води. Крім зумпфу, запас води у колодязі може бути збільшений внаслідок розширення його підводної частини у вигляді намету (рис. 3). При висоті водоносного пласта до 2-3 м влаштовують зумпфи, а при більшій висоті намети.

Вибираючи пристрій водоприймаючої частини, необхідно врахувати, що запас води в колодязі та добова потреба в ній повинні бути по можливості узгоджені, інакше вода застоюватиметься та загниватиме. Тому для індивідуального водозабору слід рекомендувати недосконалий колодязь із припливом води через донний гравійний фільтр; бічні фільтри не дають значного збільшення дебіту і водночас складні у виготовленні.

Безнапірний водоносний пласт шахтою недосконалого колодязя не слід проходити більш ніж на 0,7 його висоти, оскільки доведено, що вода, що лежить нижче, як правило, не живить колодязь і не збільшує дебіту. Відповідно до добової потреби у воді, закладають колодязь і на меншу глибину.

Поперечні розміри шахти доцільноприймати мінімальними з метою економії матеріалів та трудовитрат. Керуватися при цьому слід лише зручністю роботи в шахті, тим більше, що збільшення розмірів поперечного перерізу колодязя, як уже було зазначено вище, зазвичай мало позначається на підвищенні дебіту. Так, збільшення радіусу колодязя в 10 разів дає зростання дебіту лише в 1,5 раза. Виняток становить лише той вкрай рідкісний випадок, коли колодязь живлять висхідні ключі, розчищення яких на більшій площі дна колодязя збільшує дебіт значно.

Мал. 2. Влаштування шахтних колодязів

Водоприймальну частину недосконалого колодязя найчастіше роблять з донним фільтром з трьох шарів щебеню або гравію із зернами різної крупності: товщина нижнього шару, що знаходиться в контакті з водоносною породою, — 0,1 м, двох інших — по 0,15 м. Зерна кожного верхнього шари фільтра повинні бути в 6-8 разів більшими за зерна нижнього.

Мал. 3. Недосконала шатрова криниця

Якщо водоносний пласт сильно розріджений (пливун), а приплив води багатий, влаштовують дощате дно зі щілинами або просвердленими отворами. Фільтр із щебеню або гравію в цьому випадку насипають зверху на дошки.

Оголовок колодязя має височіти на 0,6–0,8 м над рівнем землі. Навколо колодязя необхідно зробити глиняний замок шириною 0,5 м і глибиною 1-1,5 м і бажано залізобетонне вимощення, що захистить колодязь від набряку в нього брудної води з поверхні землі.

Кріплення шахти колодязя роблять із дерева, бетону, залізобетону, цегли та природного каменю. Виконати кріплення можна трьома способами: зведенням кріплення з дна готової шахти (у разі небезпеки обвалів ґрунту цю роботу необхідно проводити тільки з тимчасовим кріпленням стінок шахти), нарощуваннямкріплення зверху (опускне кріплення), нарощування знизу.