Обоснование конструкций водозаборных скважин

Обоснование конструкций водозаборных скважин

Конструкции эксплуатационных скважин должны обеспечивать: высококачественное вскрытие продуктивных водоносных горизонтов с целью их эксплуатации при минимальных сопротивлениях прифильтровых зон; длительный срок эксплуатации и минимальный темп снижения производительности; выполнение ремонтных и восстановительных работ; тщательную изоляцию водоносных горизонтов друг от друга, за исключением тех, которые эксплуатируются совместно; экономичность (стоимость применяемых материалов, трудовые затраты и др.); минимально возможный диаметр ствола скважины наименьшие сопротивления при подъеме воды насосом.

3. Артезианскими называют напорные подземные воды, находящиеся в водопроницаемых (пористых, трещиноватых, закарстованных) пластах, перекрытых и подстилаемых водонепроницаемыми породами. Эти воды всюду залегают ниже грунтовых вод и образуют артезианские бассейны.

Артезианские воды имеют весьма большое значение для народного хозяйства; они широко используются для целей водоснабжения городов, сельского хозяйства, населенных пунктов и промышленных предприятий, в то же время, как и всякие подземные воды, они создают проблемы при строительных работах.

Актуальность работы обусловлена увеличением объёмов как надземного, так и подземного строительства во всех крупнейших городах России, и необходимостью в тщательных исследованиях, предшествующих этому строительству. Одним из важнейших аспектов строительства является выявление наличия подземных вод.

Целью работы является всестороннее изучение артезианских вод.

В работе для достижения цели были рассмотрены следующие вопросы:

· условия залегания артезианских вод;

· методы их разведки и использования;

· трудности, возникающие из-за наличия артезианских вод;

· обеспечение безопасного строительства.

Гидрограф — график изменения во времени расходов воды в реке или другом водотоке за год, несколько лет или часть года (сезон, половодье или паводок).

4.Подземные воды конусов выноса, как и строение самих конусов выноса имеют свои особенности, а именно:

- отложения конусов выноса сложены рыхлыми обломочными породами неоднородного мехсостава как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях;

- для всех конусов выноса характерна горизонтальная зональность. Выделяются: зона глубокого залегания, зона выклинивания, область вторичного погружения;

- наличие в конусах выноса мощной толщи песчано-галечников с высокими коллекторскими свойствами создает как бы подземное водохранилище с большими емкостными запасами подземных вод;

- питание подземных вод происходит за счет интенсивного поглощения поверхностного стока (до 50 – 60 % от общей величины питания), за счет инфильтрации оросительных вод (15 – 25 %), инфильтрации атмосферных осадков (9 %) и подземного стока со стороны горного массива (8 – 14 %);

- качество подземных вод также подвержено горизонтальной зональности с увеличением минерализации от вершины к периферии.

Учитывая указанные особенности подземных вод конусов выноса, гидрогеологические работы должны иметь определенную направленность.

На поисково-оценочном этапе производится сбор всего фактического материала и делается его анализ. При слабой изученности проводится гидрогеологическая съемка 1: 25 000 – 1: 100 000 масштаба, сопровождающаяся геофизическими исследованиями. По осевой части конуса выноса от гор к равнине закладывается поперечник из 3 – 4 -х скважин глубиной 100 – 200 м, из которых производятся пробные зональные откачки. Ведутся наблюдения за режимом подземных вод и проводятся балансово-гидрометрические исследования.

Затем перпендикулярно ранее заложенному профилю скважин разбуривается поперечник из 3 – 4-х скважин с расстояниями между ними от 500 до 2000 м. Из всех скважин производятся пробные, а из наиболее водообильных – и опытные откачки, продолжаются режимные и балансово-гидрометрические исследования для определения величины питания. Тщательно ведутся замеры расходов поверхностных водотоков в верхнем и нижнем течении, а также изучается родниковый сток в зоне выклинивания.

Водозабор из подземных вод

Использование подземных вод для целей водоснабжения определяется законодательными, нормативными актами государства и условиями формирования и залегания различных категорий подземных вод: характеристикой водоупоров и кровли водоносных пластов, мощностью последних, составом и свойствами водовмещающих пород, спецификой формирования водоносных горизонтов, особенностями источников их питания и др. По условиям залегания и формирования подземных вод различают обычно артезианские, хорошо прикрытые мощными водонепроницаемыми кровлями и залегающими на значительных глубинах, и грунтовые воды, залегающие обычно на небольших глубинах (до 30 м) в аллювиальных отложениях. По гидравлическим характеристикам подземные воды различают как напорные, при которых статический уровень воды в пробуренной скважине устанавливается выше кровли водоносного пласта, и безнапорные, при которых статические уровень воды устанавливается ниже границы кровли водоносного пласта, прикрывающей водовмещающую породу (5). Подземные воды на территории России находятся в собственности государства и использование их в народном хозяйстве регламентируется Водным Кодексом РФ. В зависимости от конкретных условий для добывания подземных вод могут применяться: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные или лучевые водозаборы, каптажи родниковых вод. Состав сооружений водозаборов из подземных источников определяется глубиной залегания, мощностью, водообильностью и геологическим строением водоносных горизонтов, а также гидравлическими и санитарными 57 характеристиками подземных потоков, требуемой производительностью водозабора и технико-экономическими показателями. Основой для выбора типа водозаборного сооружения из подземных источников являются гидрологическое заключение, проектный геологический разрез и санитарные условия района размещения водозабора. При выборе типа водозабора и его параметров должны соблюдаться следующие требования: качество и режим потребляемой воды из водозабора; в каком месте следует размещать скважины или колодцы и в каком количестве; как обеспечить зоны санитарной охраны; какой водоносный горизонт следует использовать; каков удельный дебит скважины (колодца) при допустимом понижении статического уровня воды; обоснованность принятого способа бурения, конструкций фильтров, типов водоподъемников, конструкций скважин, способов тампонажа затрубного пространства, конструкций оголовков и способы их сооружений и др. Для бесперебойной подачи воды из водозабора потребителю должны быть учтены условия работы всей системы водоснабжения: включая местоположение одного или нескольких сборных резервуаров, очистных сооружений водоподготовки (если требуется), резервуаров и насосных станций второго подъема. При проектировании новых и расширении существующих водозаборов должны учитываться условия взаимодействия их с существующими водозаборами на соседних участках, а также их влияние на окружающую природную среду (поверхностный сток, растительность и др.).

Водопотребление и оценка его размеров

водопотребление: Использование водных ресурсов с изъятием воды из водного объекта

Оценочная норма водопотребления -расход (использование) водных ресурсов на отпуск единицыпродукции при условии внедрения наилучших существующих (доступных) технологий, обеспечивающихсокращение водопотребления и водоотведения при одновременном максимально возможномсокращении удельного расхода всех других ресурсов, используемых на производство этой продукции..

обоснование конструкций водозаборных скважин