Водозаборные скважины для забора подземных вод

Водозаборные сооружения — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Водозабо́рные сооруже́ния (также известны как водозаборный узел — ВЗУ, или каптаж) — сооружения для забора воды из источника, состоящие из ряда основных инженерных объектов:

Большие (перекачивающие свыше 10 000 м³/сут.) водозаборные сооружения могут иметь собственную инфраструктуру: электрическую подстанцию, газораспределительную подстанцию (ГРП), котельную, диспетчерский пункт с возможностью нести вахту, лабораторию для контроля качества воды и прочее.

Место для размещения водозаборного сооружения, так называемый землеотвод, должно быть согласовано с государственным органом санитарно-эпидемиологического надзора и удовлетворять санитарно-эпидемиологическим (СанПиН) и строительным нормам (СНиПам) и пр.

Классификация водозаборных сооружений[править | править код]

По характеристикам источника водозаборы разделяют на подземные и поверхностные. Подземные источники водоснабжения, как правило, отличаются более стабильными характеристиками качества воды и относительной защищенностью от загрязнения с поверхности. Поверхностные источники водоснабжения отличаются высокой производительностью, но требуют постоянного надзора за соблюдением санитарно-технического состояния территории поверхностного источника: озера, реки.

Подземные источники водоснабжения[править | править код]

Подземные воды, согласно п.5.3. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», водоприемные сооружения (чаще употребим: подземный источник водоснабжения) подразделяются на:

Поверхностные источники водоснабжения[править | править код]

Поверхностные источники для водоснабжения подразделяются на:

Для поверхностных источников выделяют, следующие виды водозаборных сооружений^[1]:

• Береговые водозаборные сооружения применяются при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды.
• Русловые водозаборные сооружения применяются обычно при пологом береге, имеют оголовок, вынесенный в русло реки. Конструкции оголовков весьма разнообразны. Из оголовка вода подаётся по самотёчным трубам к береговому колодцу; последний часто совмещен с насосной станцией первого подъёма.
• Плавучие водозаборные сооружения — это понтон или баржа, на которых устанавливаются насосы, забирающие воду непосредственно из реки. На берег вода подаётся по трубам (с подвижными стыками), уложенным на соединительном мостике.
• Ковшовые водозаборные сооружения. Вода поступает из реки сначала в расположенный у берега ковш (искусственный залив), в конце которого размещается собственно В. с. Ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми помехами — шугой и глубинным льдом.

Зона санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения[править | править код]

Зона санитарной охраны (ЗСО) источников водоснабжения регламентируется СанПиН 2.1.4.1110-02 «2.1.4. ПИТЬЕВАЯ ВОДА И ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения». ЗСО состоит из 3-х поясов:

Зона санитарной охраны 2-го и 3-го поясов определяется расчетным путём.

Нормативно-технические документы, стандарты[править | править код]

• ГОСТ 26966-86 (СТ СЭВ 4467-84) Сооружения водозаборные, водосборные и затворы. Термины и определения. Water intake and outlet works and gates. Terms and definitions.
• СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84 (с Изменениями N 1, 2).
• ГОСТ 2761-84: Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора. Sources of centralized economic-drinking water supply. Sanitary and technical requirements and rules of selection

(список не полный)

ru.wikipedia.org

типы сооружений, конструкция и этапы проектирования

Содержание статьи:

Водозаборные сооружения из подземных источников сооружают в загородных домах, фермерских угодьях для налаживания автономной сети водоснабжения. Водозаборные скважины не относятся к группе гидротехнических сооружений первого подъема. Эта конструкция оснащается специальными насосными станциями или водяным насосом для подъема подземных вод на поверхность.

Назначение и устройство водозаборной скважины

Устройство водозаборной скважины

Водозаборная скважина – это специальное гидротехническое сооружение, предназначенное для забора подземных вод из толщи водоносного слоя грунта. Представляет собой трубу с насосом, последний необходим для поддержания давления водяного столба.

Водозабор включает в себя такие части:

• Колонна или обсадная труба – опускается в недра земли, ей может быть свойственен разный диаметр, длина и материал изготовления. Наиболее востребованные трубы – полиэтиленовые, бетонные и стальные.
• Фильтр предназначен для очищения жидкости от примесей из грунта.
• Водяной насос. Существует несколько видов оборудования и разные модификации. В зависимости от глубины скважины, ее диметра выбирают погружной или поверхностный насос, оснащенный электродвигателем. Необходим для транспортировки водяного столба из колодца к водопроводному крану в доме.
• Ствол находится внутри обсадной трубы, по нему поднимается вода на поверхность.

Подземные воды могут находиться на разной глубине, как правило, этот параметр колеблется в пределах от 5-10 метров до 80 и более.

В зависимости от этого показателя водозаборные скважины делятся на несколько видов.

Типы водозаборных сооружений

С учетом гидрогеологических особенностей местности и технических характеристик скважины классифицируются следующим образом:

• Абиссинская скважина имеет глубину, колеблющуюся в пределах 10-12 метров. Это самые маленькие показатели среди всех разновидностей источников. Для обустройства не используется ствол и обсадная труба, достаточно «иглы» – трубы, диаметром 70 мм. Если слои почвы мягкие, нет необходимости в проведении бурильных работ, достаточно ее просто забить в землю. Процесс нельзя назвать трудоемким, он не отнимает много времени, сил и финансов. Ощутимый недостаток такого источника – сомнительное качество воды. Порой она вовсе непригодна для питья. Дебет составляет 0,5 кубометра/час, этого достаточно для дачного и садового дома с непостоянным проживанием. Срок службы достигает 10 лет, но чаще исчерпывается ресурс через 3-5 лет.
• Скважина на песок. Глубина залегания подземных вод может достигать 30 метров. Состоит из колонны или обсадной трубы диаметром до 130 мм. Для бурения такого источника требуется специальное оборудование и инструменты. Бурение может отнять не один день, вложения также требуются немалые. Производительность или дебет источника достигает 1,5 кубометра/час. Приблизительная продолжительность эксплуатационного срока – 15 лет.
• Артезианская скважина характеризуется большой глубиной, которая достигает 100 и более метров. Вода из такого источника считается самой качественной и чистой, поскольку в нее уже не проникают грунтовые воды. Диаметр обсадной колонны или трубы достигает 160 мм. Начальные показатели производительности – 3 кубометра/час, поэтому разводка воды одновременно может происходить на несколько кранов. Срок службы более 50 лет, но строительство и обустройство артезианской скважины требует больших финансовых вложений.

Каждый тип водозаборной скважины имеет свои особенности, ознакомившись с ними, подбирают подходящий вариант для приусадебного участка.

Нормативно-технические документы и этапы проектирования

Этапы лицензирования скважины

Если глубина водозаборного гидротехнического сооружения более 50 метров, требуется получение лицензии. Этими процессами занимаются специальные комиссии, которым нужно подать полный пакет документов. Как правило, это трудоемкий и длительный процесс. Получение сертификата может отнять от полугода до года.

Для оформления лицензии нужно действовать следующим образом:

• На начальном этапе оформляют разрешение на проведение работ с целью обеспечения автономной системы водоснабжения. Важно четко следовать предписаниям, указанным в документе.
• Обязательной регистрации подлежат проводимые работы по бурению и обустройству скважины.
• После ознакомления с фондовым материалом домовладелец получает техническое задание на проведение работ.
• На следующем этапе составляется проектная работа по поискам и исследованию содержимого недр.
• Предварительно проект проходит геологическую экспертизу.
• С соответствующими органами согласовывается проектная документация.
• Приступают к выполнению работ, описанных в проекте.
• Мастерами проводятся опытно-фильтрационные изыскания.
• Проводят анализ запасов воды и ее качества. Дополнительно проводятся исследования на радиоактивность.
• Проводится сбор информации о скважине: глубина и ее диаметр, динамический и статический уровень воды, дебет сооружения. Составляется отчет об оценке запасов водоносного горизонта.
• Готовится проект санитарно-защитных зон.
• Оформление санитарно-эпидемиологического заключения.

После оформления всей вышеперечисленной документации и проведения работ можно получить лицензию и зарегистрировать источник.

Зона санитарной охраны источника водоснабжения

Зона санитарной охраны скважины

Каждое водозаборное сооружение обладает тремя поясами санитарно-охранных зон. Благодаря им удается предупредить попадание в воду разного рода загрязнений и болезнетворных организмов. Особенности и характеристики каждого из поясов:

• Первая охранная зона имеет радиус в пределах 15-60 метров. Эта окружность должна быть ограждена забором. Здесь запрещено строительство объектов, за исключением тех, которые нужны для эксплуатации водозаборной скважины.
• Основная задача второй охранной зоны – защитить колодезную воду от бактериологического загрязнения. Здесь запрещается возводить объекты, которые могут нести потенциальную угрозу. Речь идет обо всех локальных очистных сооружениях, например, септики, навозные и выгребные ямы. Радиус кольца рассчитывается по специальной формуле и зависит от нескольких факторов – глубины залегания подземных воды и особенностей местности.
• Третья охранная зона предназначена для защиты источника от химического загрязнения. В радиусе этого кольца категорически запрещено строить хранилища для удобрений, склады ядохимикатов и горюче-смазочных веществ. Радиус также высчитывается по специальной формуле.

На этапе проектирования, строительства и обустройства скважины лучше отдавать предпочтение строительным компаниям с опытом работ в данной сфере.

strojdvor.ru

5.2. Сооружения для забора подземных вод

Тип и конструкция сооружения для приема подземных вод зависит, в основном, от глубины их залегания и мощности водонасосного горизонта.

Сооружения для приема подземных вод могут быть разделены на четыре вида:

1. Трубчатые колодцы;

2. Шахтные колодцы;

3. Горизонтальные водозаборы;

4. Каптажные камеры.

5.2.1. Трубчатые колодцы

Трубчатые колодцы служат дли приема безнапорных и напорных подземных вод, залегающих на глубине более10м. Это самый распространенный вид водоприемных сооружений для систем водоснабжения промышленных предприятий.

Трубчатые колодцы устраивают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления колодца диаметр обсадных труб уменьшают, в результате чего колодец приобретает телескопическую форму. Над верхом колодца делают кирпичную или бетонную камеру. В нижней части колодца устанавливают фильтр, состоящий из надфильтровой, водоприемной (фильтрующей) и отстойной частей. Трубчатые колодцы можно оборудовать фильтрами следующих типов: дырчатыми, щелевыми, сетчатыми, проволочными и гравийными.

Рисунок 5.4 – Трубчатые колодцы

Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных (рисунок а, б), так и напорных (рисунок в,г) подземных вод. В том, и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта – «совершенные колодцы» (рисунок а, в) или заканчиваться в толще водоносного пласта – «несовершенные колодцы» (рисунок б, г).

В зависимости от требуемого расхода и мощности водоносного горизонта устраивается один или несколько трубчатых колодцев, располагаемых перпендикулярно направлению потока подземных вод (рисунок 5.5).

Рисунок 5.5 – Схема расположения трубчатых колодцев

При неглубоком залегании динамического уровня 1подземные воды отводят из трубчатых колодцев по самотечным или сифонным трубопроводам2в сборный колодец3, из которого их откачивают насосами насосной станции4. применение сифонных трубопроводов позволяет уменьшать глубину заложения сборных трубопроводов. При глубоком залегании динамического уровня (более 20м от поверхности земли) каждый колодец оборудуют насосом.

5.2.2. Шахтные колодцы

Шахтные колодцы служат для приема подземных вод, залегающих на глубине не более 30м. Их выполняют из бетона, кирпича, бутового камня и дерева. Чаще всего шахтные колодцы строят опускным способом, поэтому они имеют обычно круглую форму в плане.

Для приема воды дно шахтных колодцев устраивают в виде, так называемых, обратных фильтров путем послойной засыпки зернистых материалов с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. В боковых стенках колодцев создают водоприемные отверстия. Для повышения дебета шахтных колодцев увеличивают площадь донного фильтра путем расширения основания.

Для получения значительных расходов воды устраивают несколько шахтных колодцев, которые располагают перпендикулярно направлению потоков грунтовых вод. Воду из каждого колодца отводят в сборный колодец, из которого ее перекачивают насосами на очистные сооружения или к потребителям.

studfile.net

Водозаборное сооружение (водозабор)

Водозаборное сооружение (водозабор) – это гидротехническое сооружение для отбора воды из водоема, водотока или подземного водного объекта в целях промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Различают В.с. поверхностных и подземных вод. В.с. поверхностных вод делят на водоприемники берегового типа, располагающиеся на склоне и откачивающие воду насосами через всасывающие трубы непосредственно из русла, и водоприемники руслового типа, которые состоят из приемного оголовка в русле реки, откуда вода по самотечным линиям поступает в береговой колодец и далее откачивается насосом. Для отбора подземных вод используют В.с. вертикальные (скважины, шахтные колодцы), горизонтальные (траншейные и трубчатые, галереи, штольни, кяризы – комбинации штолен и шахтных колодцев), лучевые и каптажи родников.

Наиболее распространенные В.с. – буровые скважины, которые применяют для забора подземных вод в разнообразных условиях. В проектах водозаборов подземных вод должна предусматриваться режимная сеть наблюдательных скважин или водомерных постов (при каптаже родников) для наблюдения за уровнями, дебитом, температурой и качеством воды. Для этого используются эксплуатационные скважины и др. В.с., оборудованные с учетом осуществления полного комплекса режимных наблюдений за ними. Водоприемную часть скважины при вскрытии рыхлых водовмещающих пород оборудуется специальным фильтром. В случаях, когда водовмещающие рыхлые породы перекрыты устойчивой кровлей, оборудуются т.н. бесфильтровые скважины, в водоприемной части которых искусственно создается каверна. В устойчивых скальных породах вместо фильтров устанавливают дырчатые трубы. Глубина водозаборных скважин изменяется от первых десятков метров до 1000 м и более; диаметр водоприемной части от 100 до 600 мм; производительность достигает нескольких тыс. м³/сут. Скважинные В.с. применяют во всех случаях, когда целесообразно эксплуатировать несколько водоносных горизонтов.

Для централизованных систем водоснабжения создаются групповые В.с., состоящие из большого числа скважин (десятки, иногда сотни). Воду из скважины откачивают поверхностными (при глубине уровня до 10 м) или погружными насосами, а также эрлифтными установками.

Шахтные колодцы сооружают, как правило, при водозаборе из первых от поверхности безнапорных водоносных горизонтов, сложенных рыхлыми породами сравнительно ограниченной мощности до 20 м. В неводообильных пластах, когда нельзя осуществить водозабор из скважин, шахтные колодцы сооружают и в напорных водоносных пластах при глубине залегания их до 40 м от поверхности.

Горизонтальные В.с. устраивают для забора воды из безнапорных горизонтов небольшой мощности.

Лучевые В.с. представляют собой водосборные шахтные колодцы с непроницаемыми стенками, куда собирается вода по расходящимся горизонтальным лучам-скважинам (дренам). Их используют при неглубоко залегающих до 20 м водоносных горизонтах небольшой мощности (5-10 м). Наиболее целесообразно их применение в долинах рек с постоянным стоком, где скважины проходят непосредственно под руслом реки.

Расчеты производительности В.с. для добычи подземных вод – основной элемент оценки эксплуатационных запасов подземных вод по формулам динамики подземных вод, выбор которых зависит от гидрогеологических условий и типа сооружения. В сложных гидрогеологических условиях для этих целей используют математическое компьютерное моделирование.

Источники: Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. 2-е изд. Биндеман Н.Н., Язвин Л.С. —М., 1974; Поиски и разведка пресных подземных вод для целей крупного водоснабжения. Плотников Н.И. —М., 1968. Ч. 1-2.

fireman.club

5. Водозаборные сооружения сооружения для забора подземных вод Общие указания

5.1.Выбор типа и схемы размещения водозаборных сооружений следует производить исходя из геологических, гидрогеологических и санитарных условий района.

5.2.При проектировании новых и расширении существующих водозаборов должны учитываться условия взаимодействия их с существующими и проектируемыми водозаборами на соседних участках, а также их влияние на окружающую природную среду (поверхностный сток, растительность и др.).

5.3.В водозаборах подземных вод применяются следующие водоприемные сооружения: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, комбинированные водозаборы, лучевые водозаборы, каптажи родников.

Водозаборные скважины

5.4.В проектах скважин должен быть указан способ бурения и определены конструкции скважины, ее глубина, диаметры колонн труб, тип водоприемной части, водоподъемника и оголовка скважины, а также порядок их опробования.

5.5.Способы бурения скважин приведены в рекомендуемомприл. 1.

5.6.В конструкции скважины необходимо предусматривать возможность проведения замеров дебита, уровня и отбора проб воды, а также производства ремонтно-восстановительных работ при применении импульсных, реагентных и комбинированных методов регенерации при эксплуатации скважин.

5.7.Диаметр эксплуатационной колонны труб в скважинах следует принимать при установке насосов: с электродвигателем над скважиной — на 50 мм больше номинального диаметра насоса; с погружным электродвигателем — равным номинальному диаметру насоса.

5.8.В зависимости от местных условий и оборудования устье скважины следует, как правило, располагать в наземном павильоне или подземной камере.

5.9.Габариты павильона и подземной камеры в плане следует принимать из условия размещения в нем электродвигателя, электрооборудования и контрольно-измерительных приборов (КИП).

Высоту наземного павильона и подземной камеры надлежит принимать в зависимости от габаритов оборудования, но не менее 2,4 м.

5.10.Верхняя часть эксплуатационной колонны труб должна выступать над полом не менее чем на 0,5 м.

5.11.Конструкция оголовка скважины должна обеспечивать полную герметизацию, исключающую проникание в межтрубное и затрубное пространства скважины поверхностной воды и загрязнений.

5.12.Монтаж и демонтаж секций скважинных насосов следует предусматривать через люки, располагаемые над устьем скважины, с применением средств механизации.

5.13.Количество резервных скважин следует принимать по табл. 10.

Таблица 10

Примечания: 1. В зависимости от гидрогеологических условий и при соответствующем обосновании количество резервных скважин может быть увеличено.

2. Для водозаборов всех категорий следует предусматривать наличие на складе резервных насосов: при количестве рабочих скважин до 12 — один; при большем количестве — 10 % числа рабочих скважин.

3. Категории водозаборов по степени обеспеченности подачи воды следует принимать согласно п. 4.4.

5.14.Существующие на участке водозабора скважины, дальнейшее использование которых невозможно, подлежат ликвидации путем тампонажа.

5.15.Фильтры в скважинах надлежит устанавливать в рыхлых, неустойчивых скальных и полускальных породах.

5.16.Конструкцию и размеры фильтра следует принимать в зависимости от гидрогеологических условий, дебита и режима эксплуатации в соответствии с рекомендуемымприл. 2.

5.17.Конечный диаметр обсадной трубы при ударном бурении должен быть больше наружного диаметра фильтра не менее чем на 50 мм, а при обсыпке фильтра гравием — не менее чем на 100 мм.

При роторном способе бурения без крепления стенок трубами конечный диаметр скважин должен быть больше наружного диаметра фильтра не менее чем на 100 мм.

5.18.Длину рабочей части фильтра в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м следует принимать равной мощности пласта; в безнапорных — мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине (фильтр, как правило, должен быть затоплен) с учетомп. 5.19.

В водоносных пластах мощностью более 10 м длину рабочей части фильтра надлежит определять с учетом водопроницаемости пород, производительности скважин и конструкции фильтра.

5.19.Рабочую часть фильтра следует устанавливать на расстоянии от кровли и подошвы водоносного пласта не менее 0,5—1 м.

5.20.При использовании нескольких водоносных пластов рабочие части фильтров надлежит устанавливать в каждом водоносном пласте и соединять между собой глухими трубами (перекрывающими слабоводопроницаемые слои).

5.21.Верхняя часть надфильтровой трубы должна быть выше башмака обсадной колонны не менее чем на 3 м при глубине скважины до 50 м и не менее чем на 5 м при глубине скважины более 50 м; при этом между обсадной колонной и надфильтровой трубой при необходимости должен быть установлен сальник.

5.22.Длину отстойника следует принимать не более 2 м.

5.23.Бесфильтровые конструкции скважин для забора подземных вод из рыхлых песчаных отложений надлежит принимать при условии, когда над ними залегают устойчивые породы.

5.24.После окончания бурения скважин и оборудования их фильтрами необходимо предусматривать прокачку, а при роторном бурении с глинистым раствором — разглинизацию до полного осветления воды.

5.25.Для установления соответствия фактического дебита водозаборных скважин принятому в проекте необходимо предусматривать их опробование откачками в соответствии с указаниями, приведенными в рекомендуемомприл. 3.

studfile.net

Какие типы водозаборных сооружений для приема подземных вод используются в практике водоснабжения?

В водозаборах подземных вод применяются следующие водоприемные сооружения: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, комбинированные водозаборы, лучевые водозаборы, каптажи родников.

Водозаборные скважины применяют при залегании водоносных пластов на глубине более 10 м и значительной их мощности (более 5-6 м) и устраивают как в безнапорных, так и в напорных водоносных пластах.

В зависимости от местных условий и оборудования устье скважины располагают в наземном павильоне или подземной камере, габариты которых в плане принимают из условия размещения электродвигателя, электрооборудования и контрольно-измерительных приборов.

Водозаборные скважины состоят из следующих основных конструктивных элементов: кондуктора, технической колонны труб, эксплуатационной колонны, цементной защиты, водоприемной части (фильтра) отстойника, надфильтровой колонны, сальника.

В качестве обсыпки фильтров применяется песок, гравий и песчано-гравийные смеси. В многослойных гравийных фильтрах толщина каждого слоя обсыпки должна приниматься для фильтров собираемых на поверхности земли не менее 30 мм, создаваемых в забое скважины – не менее 50 мм. Длина рабочей части фильтра в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м принимается равной мощности пласта, в безнапорных – мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине (фильтр как правило, должен быть затоплен) с учетом установки рабочей части фильтра на расстоянии от кровли и подошвы водоносного пласта не менее 0,5-1,0 м.

При использовании нескольких водоносных пластов рабочие части фильтров устанавливаются в каждом водоносном пласте и соединяются между собой глухими трубами, перекрывающими слабоводопроницаемые слои. Бесфильтровые конструкции скважин для забора подземных вод из рыхлых песчаных отложений принимаются при условии залегания над ними устойчивые породы.

Шахтные колодцы применяют, как правило, в первых от поверхности безнапорных водоносных пластах, сложенных рыхлыми породами и залегающих на глубине до 30 м. При мощности водоносного пласта до 3,0 м принимаются шахтные колодцы совершенного типа с вскрытием всей мощности пласта, при большей мощности допускаются совершенные и несовершенные колодцы с вскрытием части пласта.

При расположении водоприемной части в песчаных грунтах на дне колодца предусматривается обратный песчано-гравийный фильтр или фильтр из пористого бетона, а в стенках водоприемной части колодцев – фильтры из пористого бетона или гравийные. Обратный фильтр выполняется толщиной 0,4-0,6 м из нескольких слоев песка и гравия по 0,1-0,15 м каждый, с укладкой в нижнюю часть фильтра мелких, а в верхнюю – крупных фракций.

Горизонтальные водозаборы предусматриваются, как правило, на глубине до 8,0 м в безнапорных водоносных пластах, преимущественно вблизи поверхностных водотоков. Они проектируются в виде каменно-щебеночной дрены, трубчатой дрены, водосборной галереи или водосборной штольни.

Водозаборы в виде каменно-щебеночной дрены рекомендуются для систем временного водоснабжения. Трубчатые дрены проектируются на глубине до 5,0-8,0 м для водозаборов II-III категорий. Для водозаборов I и II категорий принимаются, как правило, водосборные галереи.

Для исключения выноса частиц породы из водоносного пласта при проектировании водоприемной части горизонтальных водозаборов предусматривается обратный фильтр из двух-трех слоев толщиной не менее 0,15 м.

Для водозабора в виде каменно-щебеночной дрены прием воды производится через щебеночную призму размером 30.30 или 50.50 см, уложенную на дно траншеи с уклоном 0,01-0,05 в сторону водосборного колодца, с устройством обратного фильтра.

Водоприемная часть водозаборов из трубчатых дрен выполняется из керамических, асбестоцементных, железобетонных и пластмассовых труб с круглыми или щелевыми отверстиями с боков и в верхней части трубы; нижняя часть трубы (не более 1/3 по высоте) должна быть без отверстий. Минимальный диаметр труб 150 мм.

Водоприемные галереи принимаются из сборного железобетона с щелевыми отверстиями или окнами с козырьками. Под железобетонными звеньями галереи предусматривается основание, исключающее осадку их относительно друг друга. С боков галереи в пределах ее водоприемной части устраивается обратный фильтр.

Комбинированные водозаборы используются в двухпластовых системах с верхним безнапорным и нижним напорным водоносными пластами.

Водозабор следует предусматривать в виде горизонтальной трубчатой дрены, каптирующей верхний безнапорный пласт, к которой снизу или сбоку подключены патрубки фильтровых колонн вертикальных скважин-усилителей, заложенных в нижнем пласте.

Лучевые водозаборы состоят из системы горизонтальных лучей скважин, радиально присоединенных к водосборному колодцу. Они применяются в водоносных пластах мощностью до 20 м, кровля которых расположена от поверхности земли на глубине не более 15-20 м. В неоднородных или мощных однородных водоносных пластах применяются многоярусные лучевые водозаборы с лучами, расположенными на разных отметках. В галечниковых грунтах при крупности фракций D60-70 мм, при наличии в водоносных породах включений валунов в количестве более 10% и в илистых мелкозернистых породах лучевые водозаборы применять не рекомендуется.    

Каптажные устройства (водосборные камеры или неглубокие опускные колодцы) применяются для захвата подземных вод из родников. Захват воды из восходящего родника осуществляется через дно каптажной камеры, из нисходящего – через отверстия в стене камеры. При каптаже родников из трещиноватых пород прием воды в каптажной камере допускается осуществлять без фильтров, а из рыхлых пород – через обратные фильтры.

Для освобождения воды родника от взвеси каптажная камера разделяется переливной стенкой на два отделения: одно – для отстаивания воды с последующей очисткой его от осадка, второе – для забора воды насосом. При наличии вблизи нисходящего родника нескольких выходов воды каптажная камера выполняется с открылками.

Рис. 4. Схема горизонтального водосбора (а) и конструкции дрен из щебня (б):

I - смотровые колодцы; 2 - водосборный колодец: 3 - дренажные трубы; 4-

насосная станция; 5 - насыпной грунт; 6 - глиняный экран; 7 - песок; 8 -

гравий; 9 - щебень; 10 - труба с отверстиями для входа воды;

students-library.com

Что такое водозаборная скважина и зачем она нужна?

Водозаборная скважина — это важная часть системы водоснабжения участка. В загородных домах она является основным источником воды — как для санитарно-гигиенических нужд, так и для полива огорода и сада.

Водозаборная скважина и является гидротехническим сооружением первого подъёма. На этой конструкции устанавливается специальное оборудование для подъёма воды.

Водоносные слои

Для начала нужно разобраться в том, как делаются водяные скважины и как найти для них подходящее место. Источник воды находится в различных слоях почвы. Самый близкий к поверхности грунта носит название «верховодки». Его глубина 5-9 м, хотя бывают и более близкие слои.

Недостатком «верховодки» является то, что в засушливое лето объем поступления воды резко снижается, а иногда она пропадает совсем.

Толщина фильтрующего слоя грунта в таких случаях невелика, и поэтому в воду попадает много загрязняющих частиц, удобрения и сельскохозяйственная химия с ферм, расположенных поблизости. Такая жидкость может использоваться только для технических нужд. Теоретически для питья ее можно кипятить, но и это не дает гарантии полной очистки.

Более чистую воду следует искать на горизонте 9-15 м, там она пригодна для питья и приготовления пищи, хотя некоторое количество органических отложений имеется и здесь. Для забора жидкости на этом уровне устраивают неглубокие скважины «на песке».

Самой чистой считается вода из артезианских скважин. Эти водоносные горизонты находятся на глубине 30 м и более (до 200 м). Вода здесь отличается хорошими потребительскими свойствами — она чистая, и вкусовые качества у нее лучше.

Поиски воды на участке

Прежде чем выбирать оборудование для скважины, нужно провести разведывательные работы и найти то место на дачном участке, где можно обеспечить постоянный забор воды.

По горшку

Чтоб четко установить зоны залегания воды, в деревнях использовали глиняной посудой.

Этот способ поиска не потребует особых затрат. Понадобится только глиняный горшок объемом около 1 л, а также сухие гранулы силикагеля. Последние нужно насыпать в горшок, после чего его взвешивают, чтобы знать точный вес.

Горшок заворачивают в кусок ткани и закапывают в почву на глубину около 0,5 м. Через сутки его нужно достать и опять взвесить. По разнице в весе можно судить, сколько воды впитали гранулы. Разместив горшки в нескольких местах, можно выбрать, где жидкость находится ближе к поверхности.

Наблюдение

Поиском места для скважины должны заниматься специализированные компании, у которых есть гидрогеологические данные о местности. Но иногда на их услугах можно сэкономить, просто проводя наблюдения. Например, ранним утром над теми участками, где вода ближе подходит к почве, клубится туман. Днем над ними будут виться столбы мошек.

Устройство водозаборных сооружений

Если владелец участка собирается самостоятельно заниматься устройством системы водоснабжения, ему потребуется схема скважины.

Скважина — это отверстие круглой формы, которое нужно пробурить на глубину влагоносного слоя. На практике конструкция скважины на воду оказывается несколько сложнее, поскольку нужно защитить стенки этого отверстия, чтобы предотвратить их разрушение. Для этой цели используется обсадная труба.

Принцип работы скважины прост. В нее спускают насос, производящий забор воды, а он подключается к системе водоснабжения.

Работы по устройству скважины производятся по такой схеме:

1. Определяется место, где будут бурить.
2. Выкапывают небольшой приямок — диаметром в 1,5-2 м и такой же глубины. Когда будет ясно, что скважина работает, то есть дает нужное количество воды, стенки приямка нужно укрепить — забетонировать или обшить деревом, чтобы с наступлением холодов они не обрушились.
3. В центре приямка монтируют оборудование для бурения и выполняют пробивку скважины. Для частного строительства используется самый простой способ пробивки, для которого нужны только тренога, желонка, прочный трос для работы с ней, а также обсадная труба подходящего размера.

На выбор той или иной конструкции скважины влияет желаемая производительность сооружения, глубина залегания водного пласта, особенности грунта, в котором будет выполняться бурение.

Пробивка скважины

Сначала желонка крепится к тросу или веревке, которую протягивают через блок треноги. Под прямым углом от него устанавливают 1 секцию обсадной трубы — ее монтаж проводится под тщательным контролем. Желонку вводят в отверстие трубы, поднимают, а затем отпускают, в свободном падении она пробивает грунт. Каждые 50-70 см глубины ее нужно поднимать, очищать от набившейся земли и продолжать процесс.

Обсадная труба тоже играет важную роль, поскольку своим весом разрушает грунт. Когда над поверхностью появятся 20 см первой секции трубы, рабочий должен присоединить вторую, используя муфту. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута запланированная глубина.

Специализированные организации, когда устраивают скважину или колодец, используют бурильные установки, и процесс идет быстрее. Но стоят их услуги дорого, а несложное строение скважины позволяет справиться со всем собственными силами.

Торцевой гравийный фильтр

Гравий насыпают на дно скважины, чтобы в воду не попадали частицы известняка и песок. Такой слой состоит из смеси гравия средней и мелкой фракции. Всего понадобится 2 ведра материала.

Чтобы исключить массовое попадание к водозабору песка или мелкого известняка, в обсадную трубу нужно высыпать около 2-х ведер гравия в смеси мелкой с средней фракций, после чего несколько раз приподнять и опустить ее, давая возможность гравию распространиться за габариты трубы.

Гидрозатвор

Он необходим для того, чтобы в скважину не попадала дождевая или талая вода. Его делают из глины, поднятой при устройстве конструкции. Для армирования можно использовать фибровую стружку. Ее должно быть не более 5%, все остальное — глина.

Последнюю разводят до консистенции густой сметаны, добавляют стружку, перемешивают и заполняют этим раствором предварительно устроенное вокруг обсадной трубы углубление конической формы. Раствор должен сохнуть в течение недели.

Нижний фильтр

Его устраивают на 1 секции обсадной трубы до того, как произведено ее погружение. Для этого сверлят отверстия диаметром 3-4 мм на расстоянии 2 м от нижнего ее конца и наматывают на этот участок проволоку из нержавейки — плотно, виток к витку, а их концы закрепляют сваркой.

Второй вариант — просто оборачивают участок с отверстиями специальной фильтрующей сеткой. Она стоит дешевле. Но служит такая сетка всего 10 лет, а проволочный фильтр — около 50 лет.

Выбор насоса

Чтобы скважина стабильно обеспечивала дом водой, нужно правильно выбрать насос. Это делается с учетом пластового давления, рельефа местности, глубины скважины и других показателей. Кроме того, нужно ориентироваться на производительность насоса — она должна соответствовать дебиту скважины и расчетной потребности в воде.

Насосы для скважин бывают погружные и наружные. Первые устанавливаются непосредственно в скважине, примерно в 2-х метрах ниже верхнего уровня жидкости. Вместе с ним опускают электрический кабель и шланг подачи воды.

Для погружных насосов важен диаметр. Он должен быть таким, чтобы оборудование нормально помещалось в обсадную трубу.

Выделяют несколько типов такого оборудования. Вибрационные насосы считаются более долговечными, но могут разрушать скважину за счет производимых колебаний. Поэтому специалисты советуют выбирать центробежные агрегаты.

Дополнительное оборудование

Помимо перечисленного оборудования могут понадобиться дополнительные устройства. Например, для того чтобы обеспечить защиту насоса от «безводной» работы в сухом режиме, нужна поплавковая система. С ее помощью происходит отключение электроэнергии в тех случаях, когда уровень жидкости снижается до заданного минимума. Когда уровень восстановится, датчик снова подаст сигнал, и система автоматически включит электроэнергию.

Для этого понадобится приобрести датчик протока. Принцип работы устройства заключается в том, что при наличии давления в системе происходит отжимание подвижного лепестка, срабатывает специальное реле и оборудование поддерживается в рабочем состоянии. Если давление опускается ниже критического показателя, описанный лепесток опускается, при этом размыкается реле и агрегат отключается.

Чтобы обеспечить стабильный поток воды, нужно предотвратить ее слив в источник, а для этого нужен обратный клапан.

Виды водозаборных устройств

Скважины бывают нескольких видов.

Различают несколько видов скважин.

Например:

1. Разведочные ­- необходимы для уточнения гидрогеологической обстановки. Для их бурения используется инструмент малого диаметра, так что стоимость их устройства невысока.
2. Фильтровые стволы, или скважины на песок. Обладают невысоким дебетом и рассчитаны на 5 лет эксплуатации. Забор воды в таких случаях осуществляется с водоносных горизонтов глубиной не более 30 м. При этом срок эксплуатации во многом зависит от того, насколько регулярно пользуются скважиной — при длительных простоях происходит заиливание фильтра. Если такой ствол оснащен ручным насосом, то систему называют абиссинским колодцем.
3. Артезианская («бурение на известняк»). Отличительно чертой является большая глубина. Благодаря этому удается дойти до водоносных известняков, а эта среда сама по себе обладает водоочистными свойствами. Дебет такого источника высок для снабжения водой дома, рассчитанного на круглогодичное проживание.

Также выделяют промышленные скважины, но их обустройство стоит дорого, и для частной системы водоснабжения они не используются.

scvazina.ru

Смотрите также

• 
  Фильтры для очистки воды из скважины от извести
• 
  Устьем скважины называют
• 
  Расстояние от скважины до септика санпин
• 
  Станок для бурения скважин на воду своими руками
• 
  Какие требования предъявляются к станции управления фонтанной арматурой газлифтной скважины
• 
  Трубы водоподъемные для скважин гост
• 
  Бурение фундамента алмазной коронкой
• 
  Восстановление продуктивности скважин
• 
  Подсматривание в замочную скважину
• 
  Как открыть замочную скважину
• 
  Как очистить скважину от заиливания