Для захвата и вывода подземных минеральных вод на поверхность (к местам использования) без загрязнения их в выходных путях и сохранения качества строят каптаж. Каптаж (французское слово captage от латинского capto - хватаю, ловлю) представляет собой гидротехническое сооружение для захвата в трубы, колодцы и другие устройства подземного источника. Тип и конструкцию каптажа выбирают в зависимости от гидрогеологических условий выхода подземных вод, их состава, а также от технических и санитарных условий. Над каитажными сооружениями на курортах устраивают архитектурно-художественные павильоны, бюветы и галереи.
При устройстве каптажа соблюдают следующие основные требования: 1) захват подземной воды производится так, чтобы она не могла вытекать в обход каптажа, особенно в периоды максимального расходования ее; 2) вода источника должна быть захвачена в водонепроницаемое каптажное сооружение до выхода ее на поверхность земли (во избежание загрязнения); 3) при каптаже источника уровень воды не должен подниматься выше естественного при выходе на поверхность земли, иначе источник может найти выход в обход каптажного сооружения.
Различают каптажи восходящих источников и каптажи нисходящих источников.
Каптаж восходящих источников - это устройство для вывода на поверхность земли напорных (артезианских) вод. Такое устройство представляет собой шахтный опускной колодец или скважину глубокой выработки круглого сечения в земной коре, сооружаемую путем бурения механическими приспособлениями без доступа рабочих внутрь нее.
Артезианские (подземные) воды заключены в более или менее глубоких водоносных пластах между водонепроницаемыми слоями и находятся под напором; при вскрытии этих пластов путем устройства буровых скважин или артезианских колодцев воды поднимаются в них выше кровли водоносного пласта и при достаточном напоре изливаются на поверхность или фонтанируют. Все каптажи шахтных колодцев и скважин источников оборудуются надземными и легкими павильонами закрытого типа с вентиляционной трубой.
Рис. 70. Схема каптажа восходящего источника: 1 - питательная труба; 2 - задвижка на питательной трубе; 3 - переливная труба, через которую уходит вода при ее наибольшем расходе; 4 - вентиляционная труба.
Схема каптажа восходящего (из песков) источника, выполненная в виде шахтного опускного колодца, приведена на рис. 70. На дне колодца уложена (послойно) засыпка из гравия и гальки, предотвращающая взмучивание песка. Вода под естественным напором проходит через толщу песка, гравия и гальки, скопляется в шахте и из нее по трубе 1 направляется к местам использования, т. е. в сборные резервуары для розлива или в резервуары курортов. Постоянный уровень воды в таком каптаже поддерживается переливной трубой 3.
Каптаж скважинами применяется для некоторых минеральных лечебных вод (углекислых и сильно газированных), когда требуется захватить их на глубине нескольких десятков метров (30-50 и более); благодаря неизменному давлению, под которым воды находятся до выхода на поверхность земли, сохраняются их естественные свойства и особенно содержание в них растворенных газов. Так, например, «Махачкалинская» минеральная вода выводится буровой скважиной на поверхность с глубины более 1500 м.
В зависимости от геологических условий скважины бурят в вертикальном, наклонном и горизонтальном направлениях как в земной поверхности, так и в подземных выработках - штольнях, галереях, туннелях и т. д. Кантаж Ессентукских и Боржомских минеральных источников выполнен в виде вертикальных скважин, Кисловодского нарзанного источника - в виде наклонной скважины; каптаж Лермонтовского источника в Пятигорске состоит из штольни и трех буровых наклонных скважин, выведенных из этой штольни.
Скважины закладывают на необходимую глубину и опускают их внутрь трубы.