Конструкция скважины состоит из множества различных деталей крепи. Благодаря таким элементам обеспечивается строительство устойчивого канала на всем протяжении. Их использование оказывается экономически выгодным. Конструкцию таких построек стоит рассмотреть подробнее.
Правильный выбор
Существует множество конструктивных особенностей водозаборных скважин. При правильном выборе конструкции можно определять их характеристики:
- цену скважины;
- ремонтопригодность;
- качество проводимых работ;
- дебит;
- качество воды, которая добывается из скважины.
Конструкция скважины зависит от особенностей участка местности, где будет осуществляться бурение. Также выбор зависит от необходимого дебита.
Стоит рассмотреть подробнее, как такие факторы влияют на качество воды и каким образом их следует учитывать.
Основные элементы
Среди главных составляющих скважины стоит выделить забой, обсадную колонну и др. Каждую из этих деталей стоит рассмотреть более внимательно:
- Устье – представляет собой начало скважины. Оно образуется вертикальной трубой, которая надежно зацементирована.
- Забой – является дном ствола скважины.
- Ствол. Внутри него располагаются обсадные колонны.
- Цементное кольцо – представляет собой затвердевший бетон, который была закачан в кольцо между обсадной колонной и стволом. Он выполняется для повышения герметизации конструкции.
- Фильтр – является необсаженным участком скважины.
Бетонные кольца и обсадная колонна вместе образуют крепь. Достаточно интересной является конструкция артезианской скважины.
Обсадные колонны
Обсадная колонна представляет собой систему специальных труб. Такие элементы могут быть первыми и последними. Их отличают функциональные возможности. Обсадные колонны предназначаются для одной цели – изолировать стенки скважины при бурении от различных внешних воздействий. Прежде всего, учитывается давление на скважину. Чтобы кольцевое пространство было надежно изолировано, следует залить жидким бетонным раствором промежуток, который находится между обсадными колоннами.
Существует особое деление обсадных колонн по назначению. Каждый вид таких изделий стоит рассмотреть подробнее. Они обладают определенными преимуществами и недостатками, которые стоит учитывать.
Кондуктор
Кондуктором называется колонна обсадных труб, которые предназначаются в целях защиты пресной воды от загрязнения. Также их используют при подготовке к установке следующих обсадных колонн.
Кондуктор обычно монтируют в землю на глубину до 100 м. Максимальным показателем погружения является глубина 600 м. Такие изделия обладают диаметром от 177 до 508 м. Кондуктор подвергается опрессовке.
Промежуточная обсадная колонна
Такие изделия используются для разделения различных зон, имеющих разные условия бурения. Промежуточные колонны разделяют на несколько видов:
- хвостовики – такие изделия обычно используются для фиксации только необсаженных участков скважины;
- сплошные – ими перекрываются участки конструкции от устья до забоя;
- летучки – представляют собой специальные колонны, которые используются только в целях перекрытия определенного интервала.
Спуск обсадных колонн, а также крепление скважин при помощи хвостовиков оказывается более выгодным решением, чем спуск более массивных обсадных колонн. Кроме того, таким образом можно существенно упростить конструкцию, а также снизить стоимость работ по бурению.
Направление
Направление представляет собой одну трубу или определенный интервал труб, которые предназначаются для крепления приустьевой части колонны. Благодаря такому элементу конструкция водозаборной скважины защищается от разрушения и размыва. Кроме того, эта деталь используется в целях циркуляции воды.
Существуют определенные различия между удлиненным и шахтовым направлением. Последнее устанавливают всегда. Деталь имеет длину от 3 до 10 м. можно установить одно направление или несколько.
Направление опускают в глиняный слой. Трубы, которые используются для направления, не опрессовывают.
Также можно выделить эксплуатационную колонну, которая служит для разъединения нужных горизонтов от других пород.
Диаметр обсадных колонн начинают проектировать с эксплуатационной колонны. Работы ведутся изнутри. Опираясь на нужный дебет скважины, необходимо выбрать диаметр колонны. Благодаря этому определяется диаметр бурения. Если увеличить этот показатель, можно будет использовать оборудование большей производительности. Также следует учесть, что такое решение позволит облегчить проведение ремонтных работ. Конструкция эксплуатационной скважины отличается простотой, что позволяет соорудить ее за короткий промежуток времени.
bouw.ru
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.
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
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.
lektsia.com
Какие факторы влияют конструкцию водозаборной скважины
Правильно выбранная конструкция водозаборной скважины для воды определяет ее наиболее важные характеристики, к которым относятся:
- Цена скважины на воду.
- Тщательность выполняемых работ, их качество.
- Ремонтопригодность.
- Состав и свойства добываемой воды.
- Дебит устройства.
К факторам, от которых зависит конструкция сооружения, относятся:
- Гидрогеологические особенности местности, где сооружается устройство.
- Требуемый дебит.
Зависимость гидрогеологии на конструкцию водозаборной скважины
В зависимости от гидрогеологии могут быть такие варианты устройств:
- Скважина водозаборная с одинарной обсадкой, где обсадная колона одновременно является и эксплуатационной. Используется для сооружения в устойчивых породах неглубоких, не более 35 метров, песчаных.
Чтобы уменьшить стоимость устройства возможно использование пластиковых обсадных труб. Обсадная колонна опускается внутрь водоносного слоя на два метра.
Совет: Углублением колонны можно увеличить дебит устройства, но в этом случае должна быть соответствующая мощность водоносного слоя. Скважина на песок обязательно обсыпается гравием в районе расположения фильтра. Между дном и фильтром, для сооружения отстойника, должно быть не менее одного метра.
- Сооружение с одинарной обсадкой и эксплуатационной или фильтровальной колонной из пластика. Достаточно распространенный вид скважины на песок. Применяется в неустойчивых и устойчивых породах. В последних увеличивает срок службы обсадной колонны, изготовленной из стали, и предотвращает контакт воды с металлом.
Совет: Такой вариант особенно рекомендуется для редко используемых скважин, где возможно появления неприятного затхлого запаха воды.
- Устройство с одинарной обсадкой и участком с открытым стволом. Чаще применяется для мелких скважин на известняк.
В этом случае обсадная колонна проходит через рыхлые породы, а затем упирается в известняк. После этого идет открытый ствол на глубину до десяти метров от начала слоя известняка. - Скважина артезианская с эксплуатационной трубой из пластика. По конструкции она такая же, как вторая. Используется в сооружениях, где высокий уровень воды.
- Скважина артезианская с двойной обсадкой. Одна стальная обсадная колонна идет через все слои, которые лежат выше водоносного горизонта, другая заглубляется в водоносный горизонт. Используется при низком уровне воды.
- Скважина артезианская с несколькими обсадными трубами и кондуктором. Делается в случае непростой геологии, когда имеются неустойчивые слои, плывуны. Первая труба изготавливается с самым большим диаметром, а направляющей для остальных труб является обсадная.
Совет: Обязательно во всех конструкциях нужно провести затрубную цементацию. Делается это для того, чтобы уменьшить действие коррозии на обсадную трубу от грунта и предотвратить попадание верхних грунтовых вод в водоносный слой вдоль колонны.
Как получить право на пользование скважиной
Лицензирование водозаборных конструкций представляет собой долгий и трудоемкий процесс, включающий в себя:
- Для лицензионной комиссии нужно сформировать комплект документов.
- Регистрацию и получение и лицензии для геологического изучения недр с целью водоснабжения объекта.
- Соблюдение условий полученной лицензии.
- Регистрацию работ в Севзапнедрах.
- Знакомство с фондовыми материалами.
- Приобретение технического задания для выполнения работ в Севзапнедрах.
- Разработку проекта о поисках и оценках запасов подземных пресных вод для водоснабжения любого объекта.
- Выполнение геологической экспертизы этого проекта.
- Согласование проекта работы в Севзапнедрах.
- Проведение работ по этому проекту.
- Организация опытно-фильтрационных работ.
- Испытание, оценка качества и подсчет запасов воды.
- Наблюдение за подземными водами.
- Проведение лабораторных химико-бактериологических исследований подземных вод.
- Отбор пробы воды из устройства на качество воды согласно СанПиН 2.1.4.1074-01.
- Сбор показателей технического состояния, данных динамического уровня и режимов наблюдений за дебетом скважин.
- Исследование на радиоактивность подземных вод.
- Проект Зон расположения санитарной охраны скважин.
- Отчет по оценке резервов подземных вод.
- Получение экспертного заключения, в каком состоянии находится санитарно защитная зона скважины водозабора.
- Получение на эту зону санитарно-эпидемиологического заключения в Роспотребнадзоре.
- Авторский контроль отчета проекта ЗСО и на лицензирование в Роспотребнадзоре.
- Передача на ТКЗ Севзапнедра Отчета.
- Экспертиза его.
- Защита на ГКЗ отчета. Получение лицензии на сооружение, ее регистрация.
При временном прекращении пользования устройства составляется акт на консервацию водозаборной скважины.
Санитарные зоны для охраны скважин
По нормативным документам охранная зона водозаборной скважины включает в себя три пояса, как видно на фото. Они предназначены для защиты водопроводных сооружений от загрязнений.
Итак:
- Первый пояс представляет собой окружность радиусом более 15 метров, который огорожен забором. В нем нельзя возводить никакие строения, не имеющие отношения к решаемым ВЗС задачам.
- Второй пояс ЗСО служит для предотвращения бактериального загрязнения источника водоснабжения. В его границах не допускается расположение объектов, которые несут в себе опасность загрязнения биологическими веществами. Это могут быть навозохранилища, локальные очистные сооружения.
- Третий пояс служит для охраны от химических элементов. Здесь не допускается размещение хранилищ для удобрений, ядохимикатов или горюче-смазочных материалов.
Как построить водозаборный узел
При строительстве водозаборного узла инструкция предлагает следующие этапы монтажа и установки элементов:
- Системы водоподготовки, которая обеспечит очистку воды от вредных примесей.
- Резервуаров чистой воды для хранения жидкости, прошедшей фильтрацию.
- Насосной станции второго подъема, которая обеспечивает потребителям подачу воды и предназначена для поддержания нормального давления в сети.
- Пожарных насосов, осуществляющих подачу воды для тушения пожаров.
- Контрольно-измерительных приборов. Их данные контролируют работу оборудования, отмечают расход воды.
- Автоматики, обеспечивающей работу систем в автоматическом режиме.
- Систему для дренажа, которая сбрасывает жидкость, идущую на промывку фильтров. Служит для отвода воды при переполнении РЧВ или подтоплении ВЗУ.
Элементы водозаборного узла нужно размещать внутри специального павильона, выполненного с использованием простой конструкции или капитальной постройки. Можно размещать резервуары чистой воды и вне здания.
Как правильно возводить водозаборные скважины хорошо видно на видео. В этой статье рассматриваются некоторые вопросы организации водозаборных конструкций.
moikolodets.ru
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………….. 4
1. Общая часть ……………………………………………………………………………………. 5
1.1. Краткая характеристика санитарно-технических норм расхода воды……………………….. 5
1.2. Требования к качеству воды……………………………………………………………………………………. 6
1.3. Правила выбора места заложения скважины……………………………………………………………. 7
1.4. Зона санитарной охраны скважины…………………………………………………………………………. 8
2. Техническая часть………………………………………………………………………….. 10
2.1. Краткая характеристика условий проведения работ на участке………………………….. 10
2.2. Определение величины понижения уровня воды и динамического уровня при эксплуатации 11
2.3. Выбор и обоснование типа фильтра и расчет его параметров…………………………….. 12
2.4. Выбор и обоснование способа бурения……………………………………………………………… 13
2.5. Определение проектной глубины скважины……………………………………………………… 14
2.6. Выбор и обоснование водоподъемного оборудования для эксплуатации и для проведения опытных работ…………………………………………………………………………………………………………….. 14
2.7. Выбор и расчет конструкции скважины……………………………………………………………. 16
2.8. Выбор бурового оборудования………………………………………………………………………….. 18
2.9. Выбор и расчет режимов бурения……………………………………………………………………… 19
2.10. Обоснование компоновок бурового снаряда……………………………………………………… 20
2.11. Технология вскрытия и освоения водоносного горизонта………………………………….. 21
2.12. Технология и расчет параметров цементирования скважины…………………………….. 22
2.13. Методика и выбор технических средств для проведения опытно-исследовательских работ в скважине……………………………………………………………………………………………………………………… 23
3. Анализ и выбор способа ликвидации поглощений промывочных жидкостей 25
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………….. 28
Приложение………………………………………………………………………………………… 29
Введение
Подземные воды играют важную роль в развитии народного хозяйства. Объёмы потребления подземных вод в России как и во всём мире постоянно возрастают.
Эксплуатация подземных вод осуществляется главным образом буровыми скважинами, как наиболее эффективными и экономичными водозаборными сооружениями, а эффективность и экономичность во многом объясняется качеством проекта, в котором должно быть предусмотрено применение наиболее совершенных технических средств и технологии бурения с учётом интересов охраны и рационального использования природных ресурсов.
Основная цель курсового проектирования заключается в том, чтобы научиться пользоваться учебной, справочной, научно-технической литературой и другими источниками информации о современном достижении науки и практики с тем, чтобы в дальнейшем на высоком инженерном уровне решать вопросы техники и технологии сооружения скважин в практической деятельности.
Задачей курсового проектирования является закрепление и углубление теоретических знаний, использование этих знаний для решения конкретных задач.
1. Общая часть.
1.1. Краткая характеристика санитарно-технических норм расхода воды.
При проектировании скважин на воду и системы водоснабжения любого объекта прежде всего должно быть определено, сколько воды и какого качества необходимо подавать данному объекту.
Вода расходуется различными потребителями для самых разнообразных целей: а) хозяйственно-питьевые нужды населения; б) производственные нужды предприятий промышленности и сельского хозяйства; в) тушение пожаров.
Для ориентировочного определения расчетного расхода воды проектируемой разведочно-добывающей скважины можно использовать данные табл. 1.
Таблица 1
Расчетные нормы расхода воды [16]
Количество воды на нужды местной промышленности, обслуживающей население, и неучтенные расходы допускаются дополнительно в размере 5-10% от суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.
Для определения общего суточного количества воды, необходимого для водоснабжения объекта, величину, полученную по нормам табл. 1, нужно умножить на коэффициент суточной неравномерности (1,1-1,3) и сложить с количеством воды, требуемым для восстановления противопожарного запаса.
Расход воды на противопожарные нужды зависит от числа жителей и характера застройки (табл. 2).
Таблица 2
Расходы воды на наружное пожаротушение
Количество воды, требуемое для противопожарных целей, должен обеспечивать неприкосновенный запас в резервуарах, который необходимо восстанавливать из скважины в течение следующего времени:
а) 24 ч — в населенных пунктах и на промышленных предприятиях с производством, отнесенным по пожарной опасности к категориям А, Б и В;
б) 36 ч — на промышленных предприятиях с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям Г и Д;
в) 72 ч — в сельских населенных пунктах и на сельскохозяйственных предприятиях.
При определении часового дебита проектируемой разведочно-добывающей скважины следует считать продолжительность работы водопроводов для городов, больших поселков и крупных промышленных предприятий 20-22 ч/сут, а для средних и небольших объектов 8-12 ч/сут.
1.2. Требования к качеству воды
Качеством воды называется совокупность свойств воды, обусловленная в основном концентрацией содержащихся в ней компонентов.
В состав воды в виде различных химических соединений входят около 50 элементов, многие из которых содержатся в малых количествах, но также влияющих на ее свойства. Природные воды всегда содержат несколько компонентов. В зависимости от размера частиц, составляющих компоненты воды, различают:
1) растворенные компоненты, частицы которых находятся в состоянии молекулярной или ионной дисперсности (размер частиц менее 0,1 мкм); к ним можно отнести растворенные в воде газы (кислород, углекислый газ, сероводород, азот) а также катионы и анионы растворенных в воде солей кальция, магния, натрия, калия, хлора и др.
2) коллоидные компоненты, частицы которых находятся в состоянии высокой дисперсности (размер частиц 0,1-10 мкм). Эти компоненты могут быть органического и минерального происхождения. К органическим относятся гумминовые вещества и масла (масла попадают в воду со сточными водами), а к минеральным — кремниевая кислота (SiO2 ), соединения металлов и др.;
mirznanii.com
Подготовительные работы
Перед тем как приступать к бурению скважины, обязательно следует провести геологические изыскания. Для этого также стоит пригласить профессионалов. Дело в том, что работы по бурению шахт оплачиваются в зависимости от глубины последних (за каждый пройденный метр). Поэтому, конечно же, то место на участке, где вода подходит к поверхности ближе всего, поискать стоит. Найти специалиста, способного провести такие изыскания качественно, особого труда не составит. Обычно эту услугу оказывают сами компании, занимающиеся бурением шахт.
Виды скважин
Основных типов водозаборных шахт существует всего два:
- фильтрационные;
- артезианские.
Водоносные слои под землей располагаются неравномерно. Первый их уровень расположен чаще всего не слишком глубоко, в зависимости от местности, — в 15-50 м от поверхности земли, под песчаным пластом. Для забора такой воды бурится, соответственно, не слишком глубокая фильтрационная скважина. По-другому она называется шахтой «на песок». Второй уровень подземных вод залегает под слоем известковых отложений. Располагается он на глубине до 120 и более метров. Скважины, предназначенные для забора такой воды, называются артезианскими.
В сравнении с фильтрационными шахты «на известняк» имеют массу преимуществ. Во-первых, вода в них гораздо вкуснее и чище. А во-вторых, поток из шахт этой разновидности бьет под напором. В большинстве случаев такая водозаборная скважина (фото ее можно видеть ниже) может эксплуатироваться даже и без использования насосного оборудования.
Но несмотря на все преимущества артезианских шахт, большинство хозяев загородных участков предпочитает использовать недорогой вариант «на песок». В эксплуатации такие шахты достаточно удобны и служат долго.
Водозаборная скважина: схема подачи воды в дом
Бурят шахты с помощью специальной техники. Диаметр скважины может быть разным. Но, конечно же, лучше заказывать шахту пошире (от 15 см). В этом случае и воды в ней будет больше. Для того чтобы стенки шахты не осыпались, после окончания бурения в нее устанавливается обсадная труба из пластика либо металла.
На следующем этапе обустраивается кессон. Так называют специальный «колодец» с бетонным дном и стенками, в котором в последующем устанавливается необходимое для перекачки воды в дом насосное оборудование. В холодных регионах кессон и его крышка обязательно утепляются с использованием минваты или пенополистирола.
От дома к кессону и к находящейся в нем обсадной трубе выкапывается траншея. В ней прокладывается магистраль, подсоединяемая к насосному оборудованию. Как и кессон, в холодных регионах при необходимости использования воды не только в летний, но и в зимний период труба в траншее утепляется.
Оборудование для скважины
Итак, как видите, само устройство водозаборной скважины не слишком сложное. Собственно, за перекачку воды из шахты в дом могут отвечать:
- глубинный скважинный насос;
- водозаборная станция.
Последний тип оборудования в использовании считается более удобным. Однако устанавливать станции допускается обычно только на не слишком глубокие скважины (до 20 м). В остальных случаях используются глубинные насосы. Наиболее популярными марками такого оборудования у нас в стране являются: отечественный «Водомет», украинский «Водолей» и итальянские «Педролло».
Правила эксплуатации
Иногда случается так, что пробуренная совсем недавно водозаборная скважина заиливается и прекращает эффективно выполнять свою функцию. Чаще всего такие проблемы доставляют хозяевам загородного участка шахты «на песок». Для того чтобы этого не происходило, следует соблюдать одно очень важное правило — скважина должна регулярно прокачиваться. Допускать простоя шахты нельзя. Даже если вода нужна не слишком часто, насос для откачки следует включать периодически. Делать это нужно обязательно. Ремонт скважины — удовольствие не из дешевых. В любом случае затраты на него будут намного большими, чем на использованное при прокачке электричество.
Правильная эксплуатация водозаборных скважин предполагает также выбор наиболее подходящего оборудования. Так, к примеру, не стоит приобретать для шахты роторный насос. Его использование сильно ускоряет заиливание. Лучше купить современную вибрационную модель. Разумеется, сама обсадная труба должна быть закрыта сверху (герметично). Любой попадающий в скважину мусор также способствует ее быстрому заиливанию.
Ну и, конечно же, при эксплуатации шахты следует следить за тем, чтобы поблизости от нее не появлялись никакие свалки или выгребные ямы. Просачивающаяся в грунт грязь легко может попасть в саму скважину или в водоносный слой.
Особенности ремонта
Но что же делать, если водозаборная скважина все-таки заилилась? Конечно же, своими силами в данном случае обойтись удастся вряд ли. Для очистки скважины придется вызывать специалистов. Эту услугу также обычно оказывают компании, специализирующиеся на бурении шахт.
Собственно, сам ремонт водозаборных скважин может производиться тремя способами:
- прокачкой;
- промывкой;
- продувкой.
В первом случае из шахты выкачивается сразу вся вода вместе с илом. Сливают ее в любое удобное место. Промывка осуществляется путем помещения в скважину колонны труб и подачи через них сильного напора воды. Примерно так осуществляется и продувка. Однако в данном случае водозаборная скважина прочищается с использованием воздуха.
Если шахта заилилась, а денег на вызов специалистов нет, в качестве временной меры можно использовать и самостоятельную прокачку. В этом случае обычно применяется какой-нибудь недорогой насос. К примеру, можно воспользоваться хорошо известным всем дачникам оборудованием «Малыш». Взболтать ил в скважине можно, если просто несколько раз опустить и поднять сам насос на тросе.
Вывод
Таким образом, решить проблему водоснабжения загородного дома очень легко — путем бурения скважины. Однако, для того чтобы шахта работала стабильно, а ее дебет долгое время оставался высоким, нужно, конечно же, соблюдать правила ее эксплуатации — не допускать простаивания и использовать для откачки воды современное вибрационное оборудование.
businessman.ru