Проектування свердловин для водопостачання.

Одним із видів робіт Noosfera Group Company – є проектування свердловин для водопостачання.

Важливо відмітити те, що ці роботи виконуються згідно ДБН В.2.5-74:2013,одопостачаннязовнішніх мереж та споруд, основні положення проектування).

Вимоги до водозабірних споруд питного водопостачання повинні відповідати ДСанПіН 2.2.4-171.

Водозабірні свердловини.

Свердловинами можна здійснювати забір води з:

  • прибережних водоносних горизонтів, які мають гідравлічний зв’язок з постійними поверхневими водоймами;
  • обмежених (закритих і напівзакритих) водоносних горизонтів та підземних басейнів.
  1. Конструкцію свердловин, їх кількість та технічні параметри слід приймати на основі гідрогеологічних розрахунків із вибором оптимального варіанту та урахуванням їх впливу на навколишнє природне середовище.
  2. Кількість резервних свердловин слід приймати в залежності від категорії системи водопостачання за надійністю дії або за ступенем забезпеченості подачі води згідно з таблицею 10.

Таблиця 10 – Кількість резервних свердловин в залежності від категорії системи водопостачання

Кількість робочих свердловин, шт.Категорія та кількість резервних свердлови
IIIIII
Від 1 до 41 шт.1 шт.1 шт.
Понад 5 до 122 шт.1 шт.
Понад 1320 %10 %

Примітка. Категорії водозаборів за ступенем забезпеченості подачі води приймаються згідно з 8.4.

Для водозаборів всіх категорій допускається передбачати на складі резервні насоси: при кількості робочих свердловин до 12 – один; при більшій кількості – 10 % від числа робочих свердловин.

У залежності від гідрогеологічних умов кількість резервних свердловин згідно з таблицею 10 допускається збільшувати.

  1. У проекті свердловини потрібно визначати: спосіб буріння та її конструкцію, глибину, діаметр експлуатаційної колони труб, тип водоприймальної частини, тип водопідйомного обладнання, тип оголовка, а також порядок випробування.
  2. Способи буріння свердловин для систем водопостачання рекомендується вибирати за таблицею Б.1 (додаток Б).
  3. У конструкції свердловини слід передбачати можливість проведення вимірів дебіту та рівня, відбору проб води, а також виконання ремонтно-відновлювальних робіт при застосуванні імпульсних, реагентних і комбінованих методів регенерації при експлуатації свердловин.
  4. Діаметр експлуатаційної колони труб у свердловинах слід приймати при встановленні насосів: з електродвигуном над свердловиною – на 50 мм більше номінального діаметра насоса; із зануреним електродвигуном таким, що дорівнює номінальному діаметру насоса.
  5. Устя свердловини залежно від місцевих умов і устаткування потрібно розташовувати в наземному павільйоні або підземній камері.
  6. Габарити павільйонів або підземних камер водозабірних свердловин у плані слід приймати за умови розміщення електротехнічного та контрольно-вимірювального обладнання, а також запірно-регулюючої арматури.

Висоту наземного павільйону і підземної камери слід приймати залежно від габаритів устаткування, але не менше ніж 2,4 м.

  1. Верхня частина експлуатаційної колони труб повинна виступати над підлогою не менше ніж на 0,5 м.
  2. Монтаж і демонтаж секцій свердловинних насосів слід передбачати через люки, що розташовуються над гирлом свердловини, із застосуванням засобів механізації.
  3. Фільтри в свердловинах слід встановлювати в пухких, нестійких скельних і напів- скельних породах.
  4. Конструкцію та розміри фільтра рекомендується приймати в залежності від гідрогеологічних умов, дебіту і режиму експлуатації свердловини (згідно з додатком Б).
  5. Кінцевий діаметр обсадної труби при ударному бурінні повинен бути більше зовнішнього діаметра фільтра не менше ніж на 50 мм, а при обсипанні фільтра гравієм – не менше ніж на 100 мм.

При роторному способі буріння (без кріплення стінок трубами) кінцевий діаметр свердловин повинен бути більше зовнішнього діаметра фільтра не менше ніж на 100 мм.

  1. Робочу частину фільтра слід встановлювати на відстані від покрівлі і підошви водоносного пласта від 0,5 м до 1 м.
  2. Довжина робочої частини фільтра для напірних водоносних горизонтів потужністю до 10 м включно повинна дорівнювати потужності водоносного пласта з урахуванням 9.1.2.15.

Для безнапірних водоносних горизонтів довжина робочої частини фільтра може бути менше потужності водоносного пласта на величину зниження експлуатаційного рівня води в свердловині (тобто фільтр, як правило, повинен бути затоплений) з урахуванням 9.1.2.15.

У водоносних пластах потужністю більше ніж 10 м довжину робочої частини фільтра слід визначати з урахуванням водопроникності порід, продуктивності свердловин та конструкції фільтра.

  1. При використанні декількох водоносних пластів робочі частини фільтрів слід встановлювати у кожному водоносному пласті і з’єднувати між собою глухими трубами, які перекривають слабоводоводопроникні шари.
  2. Верхня частина надфільтрової труби повинна бути вище башмака обсадної колони не менше ніж на 3 м при глибині свердловини до 50 м включно і не менше ніж на 5 м при глибині свердловини більше ніж 50 м; при цьому між обсадною колоною і надфільтровою трубою за необхідності слід встановлювати сальник.
  3. Глибину відстійника слід приймати не більше ніж 2 м.
  4. Безфільтрові конструкції свердловин для забору підземних вод з пухких піщаних відкладень слід приймати за умови, коли над ними залягають стійкі породи.
  5. Конструкція оголовка свердловини повинна забезпечувати повну герметизацію, що виключає проникнення у міжтрубний та затрубний простори свердловини поверхневої води і забруднень.
  6. Існуючі на ділянці водозабору свердловини, подальше використання яких неможливе, підлягають ліквідації шляхом тампонажу згідно з [4] та [25].
  7. Після закінчення буріння свердловин і обладнання їх фільтрами необхідно передбачати прокачування, а при роторному бурінні з глинистим розчином – розглинизацію до повного освітлення води.
  8. Для встановлення відповідності фактичного дебіту водозабірних свердловин, прийнятому в проекті, необхідно передбачати їх випробування відкачуванням згідно з рекомендаціями, наведеними у додатку В.
  9. Шахтні колодязі
  10. Шахтні колодязі слід застосовувати для нецентралізованих систем водопостачання.
  11. Шахтний колодязь складається з наступних конструктивних елементів:
  • оголовок;
  • ствол;
  • водоприймальна частина;
  • водозабірна частина – зумпф.

Забір води слід здійснювати з безнапірних водоносних пластів, що складені пухкими породами і які залягають на глибині до 30 м

  1. За ступенем розкриття водоносного горизонту шахтні колодязі слід підрозділяти на досконалого типу (з розкриттям всієї потужності пласта) і недосконалого типу (з розкриттям частини пласта).

При потужності водоносного пласта до 3 м рекомендується передбачати шахтні колодязі досконалого типу; при більшій потужності допускаються досконалі або недосконалі колодязі.

  1. Водоприймальну частину шахтних колодязів у залежності від гідрогеологічних умов і глибини слід влаштовувати тільки на дні або на дні і стінках.

Фільтри в свердловинах слід встановлювати в пухких, нестійких скельних і напівскельних породах.

При розташуванні водоприймальної частини в пухких породах на дні шахтних колодязів потрібно передбачати зворотний піщано-гравійний фільтр або фільтр з пористого бетону, а в стінках водоприймальної частини колодязів – фільтри з пористого бетону, гравійні або з полімерних, нетканих геотекстильних та інших фільтруючих матеріалів.

Зворотний піщано-гравійний фільтр слід передбачати з декількох шарів піску та гравію з товщиною шару від 0,1 м до 0,15 м кожний, загальною товщиною від 0,4 м до 0,6 м, з укладанням в нижню частину фільтра мілких, а у верхню – крупних фракцій.

Конструкцію зворотніх фільтрів із полімерних або нетканих геотекстильних фільтруючих матеріалів слід приймати відповідно до технічної документації виробників, а при застосуванні для питного водопостачання – самі матеріали повинні відповідати вимогам 5.10.

  1. Розміри водозабірної частини шахтних колодязів слід визначати в залежності від необхідного запасу води.
  2. Верх шахтних колодязів (оголовка) повинен бути вище поверхні землі не менше ніж на 0,8 м. При цьому навколо колодязя потрібно передбачати вимощення шириною від 1 м до 2 м з уклоном 100 %о (0,1) від колодязя.

Навколо колодязів, що подають воду для питного водопостачання, крім того, слід передбачати влаштування замка із глини або жирного суглинку глибиною 2 м і шириною 1 м.

  1. У колодязях необхідно передбачати вентиляційну трубу діаметром не менше ніж 100 мм, виведену вище поверхні землі не менше ніж на 2 м. Отвір вентиляційної труби має бути захищений ковпаком із сіткою.
  2. Оголовок слід перекривати кришкою з улаштуванням над ним навісу або будки. Територія шахтного колодязя повинна бути огороджена, біля ствола обладнана лава для відер.
  3. Горизонтальні водозабори слід застосовувати, як правило, на глибинах до 8 м та поблизу водотоків для перехоплення потоку підземних вод у верхніх безнапірних водоносних пластах невеликої потужності.

Горизонтальні водозабори повинні бути захищені від попадання в них поверхневих вод.

  1. Горизонтальні водозабори складаються з наступних елементів:
  • водоприймальної частини, в яку надходить вода з водоносного горизонту. Вона може бути побудована у вигляді кам’яно-щебеневої дрени, трубчастої дрени (зокрема трубофільтра з пористого бетону), галереї, штольні;
  • водопровідної (колекторної) частини;
  • оглядових та водозбірного колодязів.

Для виключення виносу часток із пухких, нестійких скельних і напівскельних порід водоносного пласта у водоприймальну частину слід передбачати улаштування зворотного фільтра. Його конструкцію та матеріал потрібно приймати згідно з 9.1.3.4.

Насосні станції горизонтальних водозаборів слід, як правило, поєднувати з водозбірним колодязем.

  1. Кам’яно-щебеневі дрени слід застосовувати для нецентралізованих систем водопостачання, а також для систем тимчасового водопостачання за умови відбору води на глибині до 4 м. Вони влаштовуються шляхом укладання на дно траншеї кам’яно-щебеневої призми (зі зворотним фільтром) з розміром сторін перетину від 0,3 м до 0,5 м та уклоном від 10 % до 50 % (від 0,01 до 0,05) у бік водозбірного колодязя, з якого здійснюється відбір води.
  2. Горизонтальні водозабори з трубчастою водозбірною дреною та укладанням труб у відкритих траншеях слід передбачати для водозаборів II та III категорій за умов відбору води з першого від поверхні безнапірного водоносного горизонту, який залягає на глибині до 8 м.
  3. Для спостереження за роботою трубчастих водозбірних дрен і галерей, їх вентиляції та ремонту слід передбачати оглядові колодязі, відстань між якими має бути:
  • не більше ніж 50 м – для водозаборів із трубчастих водозбірних дрен діаметром від 150 мм до 500 мм включно;
  • не більше ніж 75 м – для водозаборів із трубчастих водозбірнихдрен діаметром понад 500 мм;
  • від 100 м до 150 м включно – для галерей.
  1. Оглядові колодязі слід передбачати також у місцях зміни напрямку водоприймальної частини в плані або вертикальній площині.

Оглядові колодязі слід приймати діаметром 1 м; верх колодязів повинен бути вище над поверхнею землі не менше ніж на 0,2 м; навколо колодязів потрібно передбачати водонепроникне вимощення шириною не менше ніж 1 м та глиняний замок; колодязі повинні бути обладнані вентиляційними трубами, виведеними вище поверхні землі не менше ніж на 2 м. Отвір вентиляційної труби має бути захищений ковпаком із сіткою.

  1. Водоприймальну частину горизонтальних водозаборів із трубчастих дрен слід приймати з керамічних, азбестоцементних, залізобетонних і пластмасових труб із круглими або щілинними отворами з боків у верхній частині труби; нижня частина труби (не більше ніж 1/3 по висоті) повинна бути без отворів, також можна застосовувати металеві перфоровані труби (якщо це обумовлено завданням на проектування). Мінімальний діаметр труб слід приймати 150 мм.