ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84) — Проектирование резерва в заборе и подача воды потребителям

Содержание материала

Проектирование резерва в заборе и подача воды потребителям

2.42. Системы хозяйственно-питьевого, производственного и сельскохозяйственного водоснабжения по степени надежности подачи ими воды для обеспечения непрерывной, без особого ущерба работы предприятий и условий проживания населения при критической ситуации на сооружениях системы и на источнике водоснабжения делятся на три категории.

Для каждой категории надежности установлены объем и срок допустимого снижения подачи воды, а также допустимый срок перерыва в подаче воды (см. п. 1.15).

2.43. При водоснабжении из подземных вод снижение подачи воды или перерыв в ее подаче потребителю могут возникнуть в результате неполадок на водозаборе:

из скважин — вследствие внезапного засорения фильтра скважины при обвале или оседании глинистых пород, лежащих над водоносным пластом, прорыва фильтрующей поверхности на каркасе фильтра и интенсивного пескования скважины, обрыва водоподъемных труб, поломки насоса или двигателя, а также при необходимости отключения (по плану ремонта или вне плана) одной или нескольких (по очереди) скважин для регенерации фильтров и пород прифильтровой зоны с целью восстановления производительности скважин;

из шахтных колодцев — вследствие обвала крепления и нарушения целостности фильтра, поломки насоса, двигателя;

горизонтальном — вследствие засорения на отдельных участках водоприемной или водопроводящей части водозабора, поломки насоса, двигателя в водосборном колодце;

лучевом — вследствие засорения фильтров-лучей, заиления русловых отложений над фильтрами-лучами, поломки водоподъемного оборудования в шахте.

2.44. При возникновении на водозаборе аварийной ситуации или при плановом выключении из работы отдельных скважин для их ремонта снижение подачи воды потребителю не должно превышать 3 % расчетного расхода, а полный расчетный расход должен быть восстановлен в указанные выше сроки (см. п. 1.15) соответственно категориям надежности. Для этого водозабор должен иметь резерв (запас) в водозахватных сооружениях (резерв по источнику) или в водоподъемном оборудовании («горячий» резерв), или и в том и в другом одновременно.

2.45. Величина резерва определяется категорией системы водоснабжения, а средства резерва — типом водозабора и гидрогеологическими условиями.

Резерв на водозаборе подземных вод из скважин предусмотрен в СНиП 2.04.02-84 (табл. 4).

Категория систем водоснабжения

Количество рабочих скважин на водозаборе

количество резервных скважин на водозаборе

количество резервных насосов на складе

* Исчисляется в % количества рабочих скважин.

2.46. В зависимости от гидрогеологических условий и при необходимом обосновании количество резервных скважин может быть увеличено (СНиП 2.04.02-84). При этом вместо увеличения числа резервных скважин в отдельных случаях возможно выбрать из общего количества скважин на водозаборе такие, которые при необходимости могут быть временно переведены на форсированный режим работы, — на большее понижение динамического уровня в них и больший их дебит. В этом случае на складе должны быть насосы с несколько большей производительностью, чем те, которыми оборудованы скважины для эксплуатации водозабора в нормальных условиях. При этом должен быть резерв мощности в электроснабжении.

2.47. Расположение резервных скважин на водозаборе определяется в зависимости от схемы водозабора и гидрогеологических условий.

При линейной схеме водозабора резервные скважины могут быть расположены или на его флангах с общим для водозабора шагом между скважинами, или в пределах ряда (что экономичнее) между скважинами (или ближе к скважинам), находящимися в лучших гидрогеологических условиях, допускающих временную эксплуатацию одновременно рабочей и резервной скважин с их проектным дебитом при большем, против проектного понижении в них уровня воды.

При группе различным образом расположенных рабочих скважин на водозаборе резервные могут быть размещены в любом месте в пределах водозабора с учетом гидрогеологических условий по указанному выше принципу.

Резервными могут быть любые из общего числа скважин, пробуренных на водозаборе.

Сказанное о проектировании резервных скважин в равной степени относится и к проектированию резервных шахтных колодцев.

2.48. Резерв на горизонтальных водозаборах следует предусматривать в его производительности на величину до 25 % больше расчетного расхода. При этом регулирование поступления в водозаборный колодец расчетного расхода воды при нормальных условиях работы водозабора может осуществляться щитком на сливе воды в водосборный колодец.

2.49. Резерв на лучевых водозаборах с размещением скважин-лучей на берегу и под руслом реки для водоснабжения крупных водопотребителей при двух и более рабочих водозаборах может быть запроектирован или целиком в виде одного резервного водозабора, или в виде резервных скважин-лучей в каждом водозаборе.

При водоснабжении некрупных водопотребителей одним рабочим лучевым водозабором резерв в нем следует предусматривать в виде резервных скважин-лучей,

Количество резервных скважин-лучей можно принимать по табл. 4а.

Количество рабочих скважин-лучей на водозаборе

Число резервных скважин-лучей

Количество рабочих скважин-лучей на водозаборе

Водозаборная скважина – что это такое, ее предназначение, устройство

Водозаборная скважина

Водозаборные скважины устраивают, чтобы добывать воду для питья и бытовых нужд. Скважины входят в автономную систему водопровода на даче, в частном доме. Одной из разновидностей устройства является артезианская скважина, на постройку которой требуется специальное разрешение.

Перед тем, как начать строить скважину, следует познакомиться с тем, что такое водозаборная скважина, ее разновидности, также особенности устройства.

Водозаборной скважиной называют гидротехническое сооружение, которое служит для того, чтобы добывать подземные воды. Цель применения источника влияет на особенности водоносного горизонта, который применяется в эксплуатации.

Общее понятие о скважине, горизонт скважины

Чтобы поливать огород, и в других технических целях разрешено применение грунтовых вод, который располагаются в первом водоносном горизонте. Верхний слой, ближе всего к поверхности почвы, называется верховодкой. Пласт воды находится на глубине пять-девять метров. К недостаткам данного горизонта относят, что в сухое время года может упасть объем жидкости в источнике, либо совсем пропасть.

Фильтрующий слой почвы имеет небольшую толщину, поэтому жидкость в источнике может загрязняться мелким мусором, удобрением, химией с полей, которые расположены вблизи. Данную воду можно применять в технических целях.

Скальные почвы без трещин, глина могут выступать в качестве естественного водоупора. Известняки, песчаные почвы, мел относятся к породам, вмещающим влагу. Воду можно добывать на суглинистой почве, алевритах, глине с трещинами, но почвы имеют низкую водоотдачу, поэтому отличаются малой производительностью, а вода бывает с примесями химических веществ.

Горизонт, расположенный на глубине от 9 до 15 метров, имеет более чистую воду, которую можно использовать для питья. Вода может содержать органические примеси в небольших количествах. На данном уровне строят скважины средней глубины на песке.

В районах Поволжья водоносные слои разделяются пластами глины. Чтобы создать качественную изоляцию уровень глины должен превышать десяти метров. Если скважина сверху перекрыта с помощью глины, ее называют артезианской. Горизонт этой скважины считается напорным, вода в скважине занимает отметку, которая выше, чем начало водоносного уровня. Иногда вода превышает поверхность земли, такую скважину называют самоизливной.

Внимание! Водозаборную скважину относят к гидротехническим устройствам, которые осуществляют первый подъем с помощью специального оборудования.

Водоносный пласт лежит глубоко, свыше тридцати метров от поверхности почвы. Вода в скважине отличается вкусовыми особенностями, чистотой.

Подробности

Как найти воду на участке

Выбирая подходящее оборудование для источника, проводят работы по разведке, чтобы определиться с местом постройки. Участок должен обеспечивать бесперебойный забор жидкости.

Выделяют два основных способа, как выбрать место:

1.С помощью горшка. Данный способ известен давно, его применяли в деревнях. Метод определения не требует денежных вложений. Потребуется горшок из глины, имеющий объем один литр с сухими гранулами силикагеля. Наполненный камушками горшок взвешивают, вес надо запомнить. Горшок оборачивают тканью, заглубляют в грунт примерно на полметра. Спустя сутки горшок изымают, взвешивают. Разница в весе покажет количество жидкости, которую забрали в себя камушки. Так горшок размещают в разных местах на участке, по весу определяют место, в котором вода располагается ближе к верхнему краю земли.

2.С помощью наблюдения. Чтобы не прибегать к услугам компаний для узнавания гидрологический особенностей участка, применяют метод наблюдения. В местах, в которых влага лежит высоко к поверхности, по утрам собирается туман. В теплый день над этим местом клубятся мошки.

Особенности устройства водозаборных источников

Перед строительством скважины необходимо сделать ее схему. Внешне это шахта в виде круга, но на практике это сложная конструкция, потому что нужно укрепить стенки скважины от разрушения. В этих целях применяют обсадную трубу. Скважины имеют простой принцип действия. В шахту опускают насос, с помощью которого забирают жидкость из скважины. Сам насос подводят к трубопроводу водоснабжения.

Схема, по которой проводят обустройство скважины:

1.Выбирают место под скважину.

2.Роют приямок, который имеет размер окружности около двух метров, глубину примерно два метра. Когда будет достигнут водоносный слой, стенки шахты укрепляют: бетоном или обшивкой из дерева. Это служит защитой от обрушения во время холодов.

3.В центр приямка ставят бурильное оборудование, пробивают скважину. В частном доме скважину делают своими руками, применяя треногу, желонку, трос и обсадную трубу.

Внимание! Производительность конструкции, тип почвы, глубина горизонта скважины влияет на выбор типа источника.

Особенности пробивки скважины

Желонку прикрепляют к тросу, который перевешивают через треногу. Первая секция обсадной трубы устанавливается под углом в 90 градусов от него. Ее следует монтировать под строгим контролем. Желонку опускают внутри трубы, вытаскивают на поверхность, и снова бросают. Под своим весом она пробивает почву. Когда желонка опустится примерно на 50 сантиметров, устройство поднимают для очистки от почвы, затем продолжают работу.

Процесс ведут до того, как не достигнут нужную глубину, постепенно наращивая обсаду.

Внимание! Для бурения скважины можно нанять специализированную бригаду, которая с помощью спецтехники быстро пробурит скважину, но стоить это будет дорого.

Фильтр из гравия

Гравием усыпают дно источника для защиты от проникновения в воду известняковых частиц с песком. Слой фильтра содержит среднего и мелкого размера частицы. Как правило, требуется около двух ведер гравия.

Монтаж гидрозатвора

Гидрозатвор устанавливают для защиты скважины от дождевой, талой воды. Его сооружают с помощью глины, которую выкопали, когда рыли шахту. В качестве арматуры применяется фибровая стружка, которую добавляют в глину около пяти процентов от всей смеси.

Глину следует развести, как густую сметану, добавить стружку, смешать. Далее этот раствор заливают в зазор вокруг обсады, который имеет коническую форму. Глина будет сохнуть одну неделю.

Фильтр на обсадной трубе

Фильтр устраивают на обсадной трубе снизу, пока ее не погрузили в почву. Следует просверлить отверстия сечением 3 миллиметра в 2 метрах от низа трубы. Намотать в этом месте проволоку плотным слоем, без нахлеста. Концы нержавеющей проволоки приваривают к трубе.

Другим способом организовать фильтр считается установка специальной сетки на конец трубы с отверстиями. Данный метод обойдется дешевле. Сетка прослужит около десяти лет, а из проволоки фильтр простоит до пятидесяти лет.

Как выбрать насос

Скважину оснащают насосным оборудованием для перекачки воды. Насос выбирают, исходя из давления грунта, особенностей рельефа, размера скважины. При выборе опираются на уровень производительности насоса, который должен обеспечивать дебит скважины, также объем затрат воды в доме.

Насосы бывают погружного типа, наружного типа. Погружной насос опускают в скважину на два метра ниже, чем верхний уровень воды. С оборудованием в скважину погружается электрокабель со шлангом, который подает воду. Погружной насос должен соответствовать диаметру обсадной трубы, чтобы поместиться внутри.

Погружные насосы бывают разными. Долговечными являются насосы вибрационного типа, но оборудование может разрушить шахту своими колебаниями во время работы. Рекомендуется устанавливать насосы центробежного типа.

Дополнительные детали конструкции. Скважину оснащают дополнительным оборудованием. В источник опускают поплавковый механизм, чтобы защитить насос от работы на сухом ходу. Если жидкость падает до минимума, электричество отключается, при восстановлении уровня устройство автоматически заработает. Также требуется установка датчика протока.

В основе принципа действия прибора лежит механизм, при котором отжимается подвижной лепесток, если есть давление в сети. При этом начинает работать реле давления, поддерживая работу устройства. При низком давлении лепесток закрывается, реле прекращает работу, а вслед за ним выключается насос.

Внимание! Конструкцию оснащают обратным клапаном, чтобы вода не возвращалась в источник.

Разновидности конструкций. Водозаборные скважины отличаются по предназначению. Выделяют несколько разновидностей конструкций:

1.Разведочные скважины строят, чтобы уточнять гидрогеологические особенности на местности. Шахту бурят малого диаметра, чтобы стоило это недорого.

2.Скважина на песок отличается малым дебетом, имеют до пяти лет службы. Водоносный горизонт в них лежит не глубже 30 метров. Срок службы может быть больше, если скважиной пользуются постоянно. Если скважина имеет ручной насос, то она носит название абиссинского колодца.

Внимание! При долгих простоях фильтры могут заиливаться, что снижает эксплуатационный срок конструкции.

3.Артезианский источник имеет большую глубину. Бурение ведется до известняка, который сам очищает воду. Данный источник может в полном объеме обеспечить дом водой в течение всего года.