Устройство трубчатых водозаборных скважин
К водозаборным скважинам относятся и трубчатые или буровые колодцы. Трубчатые или буровые колодцы обычно устраивают для забора подземных вод, залегающих на глубине более 30 м.
Бурение трубчатых или буровых колодцев выполняют чаще буровыми машинами с устройством стен колодца из обсадных труб — металлических или асбоцементных.
Трубчатые колодцы представляют собой буровую скважину диаметром 30…50 см, стенки которой закреплены обсадными металлическими, а при неглубоких скважинах — асбоцементными трубами.
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.
Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения жилого дома с хозпостройками от трубчатого водозаборного колодца показана на рисунке ниже.
Обычно над устьем скважины устраивают закрытую камеру, в которой устанавливают оборудование для контроля и подъёма воды. Надземный павильон или подземную камеру (колодец) над скважиной выполняют исходя из условия размещения в нем электродвигателя, электрооборудования и контрольно-измерительных приборов (КИП).
ПРИМЕЧАНИЕ: В конструкции скважины необходимо предусматривать возможность проведения замеров повышения и понижения уровня воды и отбора проб воды, а также производства ремонтно-восстановительных работ при эксплуатации скважин.
Высоту наземного павильона и подземной камеры принимают в зависимости от габаритов оборудования, но не менее 2,4 м. Верхняя часть эксплуатационной колонны труб должна выступать над полом не менее чем на 0,5 м.
ПРИМЕЧАНИЕ: Конструкция оголовка трубы скважины должна обеспечивать полную герметизацию, исключающую проникание в межтрубное и затрубное пространства скважины поверхностной воды и загрязнений.
Монтаж и демонтаж секций скважинных насосов следует предусматривать через люки, располагаемые над устьем скважины, с применением средств механизации.
В зависимости от местных условий схему водозабора следует принимать в соответствии с приведенными в таблице 1 рекомендациями.
Таблица 1: Рекомендуемая схема водозабора в зависимости от местных условий.
| п/п | Условия водозабора | Схема водозабора |
| 1 | 2 | 4 |
| 1 | При отсутствии наружных сетей водопровода | Забор воды из шахтных колодцев с помощью вёдер. Шахтный или трубчатый колодец, оборудованный электронасосом. В жилом доме — |
| 2 | При наличии наружных сетей водопровода | Полное благоустройство. Внутренний водопровод с устройством ввода. |
| 3 | Примечание: 1. Бак-аккумулятор устанавливается только в тех домах, в который чердачное перекрытие выдерживает дополнительную статистическую нагрузку, например, железобетонные плиты перекрытия. 2. Гидропневматическая установка выпускается в комплекте с насосами типа «Агидель» или «Малыш». | |
Внутридомовые разводящие сети и подводка к приборам холодной и горячей воды монтируются (как и при обычном водопроводе) в соответствии с типовым проектом принятого к строительству жилого дома.
Для механизации процесса подъёма воды в шахтных и трубчатых колодцах устанавливают насосы. В таблице 2 приведены технологические показатели различных марок насосов.
Таблица 2: Характеристики насосов для подъёма воды в шахтных и трубчатых колодцах.
| п/п | Марка насосов | Производительность, м3/час | Напор, м | Мощность электродвигателя, кВт | Масса агрегата, кг |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Насосы, монтируемы на понтоне | |||||
| 1 | Кама | 0,6 | 20 | 0,33 | 6 |
| 2 | НЭБ-1/20 | 1,0 | 20 | 0,22 | 7 |
| 3 | Агидель | 1,5 | 19 | 0,40 | 11 |
| Насосы, монтируемые на плите | |||||
| 4 | ВС-0,5/18и | 1,8 | 18 | 0,4 | 27 |
| 5 | КЦВ-1,5м | 0,6 | 20 | 0,4 | 26,5 |
| Погружные насосы | |||||
| 6 | Малыш | 1,5-0,35 | 1-20 | 0,22 | 11 |
Как правило, проектирование и строительство трубчатых колодцев осуществляется специализированными проектными и строительными организациями при наличии специального разрешения районной санэпидстанции.
Способы бурения скважин для водозабора
Согласно СНиП 2.04.02-84 выбор способа бурения скважин принимается в зависимости от местных гидрогеологических условий, глубины и диаметра скважин.
Бурение водозаборных скважин и конструкции скважины определяется проектом, в котором должны быть указаны:
- глубина скважины;
- диаметр закладываемых труб ствола скважины;
- тип водоприемной части скважины;
- тип водоподъёмника;
- тип оголовка скважины.
Способ испытания установленного оборудования скважины также предусматривается проектом на водозаборный колодец.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для крепления скважин применяют обсадные стальные муфтовые и электросварные трубы. В конструкциях скважин колонны обсадных труб принимают телескопическими вариантами. Разница между диаметрами предыдущей и последующей колонн обсадных труб должна быть не менее 50 мм.
Колонны обсадных труб для временного (при бурении) закрепления стенок скважины должны извлекаться. В колоннах обсадных труб для постоянной эксплуатации скважин должно производиться извлечение свободного конца труб, при этом верхний обрез обсадной трубы, остающейся в скважине, должен находиться выше башмака предыдущей колонны не менее чем на 3 м.
Кольцевой зазор между оставшейся частью колонны и предыдущей колонной обсадных труб должен быть зацементирован или заделан путем установки сальника.
Для предотвращения проникания поверхностных загрязнений и воды неиспользуемых водоносных пластов должна предусматриваться изоляция скважин.
Качество изоляции должно проверяться откачкой или наливом воды при бурении ударным способом и нагнетанием воды под давлением при роторном бурении, а также геофизическими методами, последний способ чаще всего применяют при бурении колодцев до 30 м.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для цементации кольцевых зазоров в водозаборных скважинах надлежит применять цемент по ГОСТ 25597-83.
При наличии агрессивных вод в используемых и гидравлически связанных с ними водоносных пластах должна предусматриваться антикоррозионная защита обсадных труб или применяться трубы из материалов, стойких к коррозии.
Существующие на участке водозабора скважины, дальнейшее использование которых невозможно, подлежат ликвидации путем тампонажа.
Установка фильтров в водозаборных скважинах
Фильтры в скважинах устанавливают в рыхлых, неустойчивых скальных и полускальных породах. Конструкцию и размеры фильтра принимают в зависимости от гидрогеологических условий и режима эксплуатации скважины.
Рабочую часть фильтра устанавливают на расстоянии от верхней отметки и нижней водоносного пласта не менее чем на 0,5-1 м.
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.
Длина рабочей части фильтра для погружного насоса в водозаборной скважине показана на рисунке ниже.
Длину рабочей части фильтра следует принимать:
- в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м — равной мощности пласта;
- в безнапорных водоносных пластах — равной мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине (фильтр, как правило, должен быть затоплен).
В водоносных пластах мощностью более 10 м длину рабочей части фильтра определяют проектом с учетом:
- водопроницаемости пород,
- производительности скважин
- и конструкции фильтра.
Верхняя часть трубы над фильтром должна быть выше башмака обсадной колонны:
- не менее чем на 3 м — при глубине скважины до 50 м;
- не менее чем на 5 м — при глубине скважины более 50 м.
При этом между обсадной колонной и трубой над фильтром при необходимости должен быть установлен сальник.
Длину (высоту) отстойника воды принимают не более 2 м.
ПРИМЕЧАНИЕ: Бесфильтровые конструкции скважин для забора подземных вод из рыхлых песчаных отложений принимают при условии, когда над ними залегают устойчивые породы.
После окончания бурения скважин и оборудования их фильтрами предусматривают прокачку, а при роторном бурении с глинистым раствором — разглинизацию — до полного осветления воды.
Обеззараживание воды в шахтных колодцах
Для обеззараживания воды в шахтных колодцах применяют дозирующие хлорпатроны марки ДТСГК вместимостью 250, 500, и 1000 см3.
Заполненный патрон закрепляют керамической или резиновой пробкой и погружают в воду на расстояние 20…50 см от поверхности дна колодца. При этом остаточное содержание хлора в воде должно составлять 0,4…0,5 мг/л.
Продолжительность действия таких патронов равна одному месяцу. Ёмкость хлорпатрона зависит от объёма воды в колодце, дебита воды и водопотребления.
Выбор источника хозяйственно-питьевого водоснабжения должен производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.1.04-80.
Качество воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды, должно соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82.
Водозаборные скважины выполняют в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и СНиП II-7-81* «Конструкции зданий и сооружений. Строительство в сейсмических районах».
