Подземные воды. Проект водозаборной скважины

Обратите внимание, что проект строительства (реконструкции) водозабора (водозаборного узла, ВЗУ) не имеет отношения к проекту водозабора по 463 приказу Минприроды РФ, это разные документы.

Проект водозабора на пресную воду, добываемую в артезианской скважине для питья и хозяйственно-бытовых нужд, составляется владельцем участка недр. Разработка этого документа является обязательным условием для осуществления законной эксплуатации артезианской скважины (закон РФ «О недрах»).
Обязательным условием для начала работ по созданию проекта водозабора является наличие лицензии на добычу подземных вод. Кроме того, должна быть проведена оценка запаса водных ресурсов с последующей постановкой источника на государственный баланс. Протокол утверждения запасов водных ресурсов выдается Государственной комиссией по запасам.

В документе содержится описание геологических и гидрогеологических условий месторождения, составлена схема добычи ресурсов, в соответствии с которой обеспечивается возмещение подземных вод. Проект содержит достоверную информацию о рельефе участка местности вокруг источника пресной воды, литологической структуре скважины, глубине залегания водоносного пласта и источниках его формирования. Важными разделами проектной документации являются:
схема инженерной системы водозабора (расположение оборудования, наблюдательных и резервных станций);
перечень измерительно-контрольных приборов;
режим эксплуатации (рекомендации);
объемы добычи подземных вод.
Эти сведения необходимы для составления программы эксплуатации скважины в таком режиме, который, с одной стороны, удовлетворяет потребности собственника недр в питьевой (и технической) воде, с другой- обеспечивает восполнение добытых ресурсов.

Стадии разработки проекта водозабора

На предварительной стадии (предпроектные работы) определяются потребности в ресурсах водопользователей. Данные, полученные аналитическим путем, используются для . Далее разрабатывается о возможности организации водоснабжения. Следующим этапом становится , затем разрабатывается документация на бурение скважины на воду.

После получения (утверждают территориальные органы санитарного контроля) и проведения инженерно-изыскательских работ на месте бурения скважины начинается детализованная разработка разделов проекта водозабора.

По завершении подготовки всех разделов необходимо отправить материал на прохождение независимой экспертизы. Проверяется как теоретическая часть, так и инженерные расчеты документации. После получения положительного заключения начинается разработка рабочего задания.

Проект водозабора может быть объективно составлен только после получения полной информационной картины об участке месторождения подземных вод. Кроме вышеперечисленных законодательных документов (лицензии, заключений о санитарном состоянии объекта, протоколе утверждения запасов), предоставляется картография местности, данные о составе воды, полученные в аккредитованных лабораториях.
Важно! Состав исходной документации определяется условиями эксплуатации, спецификой режима работы, количеством потребителей.

Услуги компании «Геодин»

Чтобы заказать проект водозабора на артезианскую скважину в Московской области, позвоните нам или отправьте заявку в электронном виде. Специалисты нашей фирмы обладают достаточным опытом и квалификацией для того, чтобы выполнить работы оперативно, в полном соответствии с требованиями законодательств в части содержания, последовательности разделов и оформления документа.

Указанные цены являются ориентировочными и дают возможность понять уровень затрат по конкретному сегменту.

Бурение скважин

Оформление разрешительной документации

Сооружение ВЗУ

Насосное оборудование

Водоподготовка

Гидрогеологические исследования

Инженерные изыскания

Аудит инженерных систем и сооружений

Внутренние инженерные системы загородного дома

Помимо вышеуказанных видов работ, ГК «АКВА-ХЭЛП» выполняет широкий спектр услуг в области водоснабжения и водоподготовки любых объектов строительства и инфраструктуры.

Если Вы не нашли цену на интересующую Вас услугу в данном разделе или не увидели требующийся к реализации вид работ перейдите по

Без воды жизнь человека невозможна. Без чистой воды - тем более. Эта истина известна даже первокласснику. Но, к сожалению, даже взрослые люди не всегда понимают, что подземные воды являются ценным ископаемым ресурсом. Причем невозобновляемым. К тому же, при небрежном пользовании подземные воды могут быть загрязнены, что приведет к глобальной экологической катастрофе. Чтобы избежать этого, государство регулирует и контролирует процессы разработки месторождений, цель которых - извлечение полезных ископаемых из недр земли. Жидкие ископаемые, например, пресная питьевая вода, добываются с помощью скважинного метода разработки земных недр. Как и следует из названия, в нем используются эксплуатационные скважины на воду.

Необходим ли проект водозабора

Для разработки любых месторождений, начиная от угля и заканчивая пресной водой, актуальным законодательством "О недрах" установлены аналогичные требования. В частности, обязательным условием является наличие определенных правовых актов и документов, регламентирующих эксплуатацию артезианской скважины. Проект водозабора - один из таких необходимых документов. Это значит, что до тех пор, пока этот технический документ не составлен, добыча подземных вод выходит за рамки закона.

Другими словами, программа водозабора носит название "Проект водозабора". Недропользователь обязан его разработать в числе прочих действий, которые предприятие обязано выполнить по лицензии на добычу артезианских вод.

Проект водозабора – это технический документ, предоставляющий право на эксплуатацию месторождения подземных вод. Составление проекта регулируется соответствующим Постановлением Правительства РФ.

Проект водозабора отражает следующую информацию:

1. гидрогеологические параметры месторождения;

2. определение зон санитарной охраны - территорий, включающих источник водоснабжения;

3. технические показатели водозабора и оборудования, из которого он состоит - скважины, станции, насосы и т.п;

4. анализ того, насколько качество подземной воды удовлетворяет установленным санитарно-гигиеническим нормам и требованиям;
5. 
гарантия промышленной безопасности при эксплуатации водозабора и ремонте его элементов;
6. 
оценка состояния окружающей среды и ее охрана. Сохранение благоприятной экологической обстановки;
7. 
экологический мониторинг (контроль) подземных вод;
8. 
оценка состояния уже имеющего водозабора и режима его работы;


В итоге проект водозабора - подробное руководство по эксплуатации водозаборных сооружений. Его прямая задача - предотвратить химическое и бактериологическое загрязнение окружающей среды в течение процесса недропользования и водоотбора.

Если организация не выполняет лицензионные обязательства вовремя, на нее может быть наложен штраф в размере до полумиллиона рублей. Разумеется, проектная документация проходит многократную проверку в нескольких инстанциях. По окончанию рассмотрения проекта специальная комиссия согласует проектную документацию либо выдвигает обоснованный отказ.

Преимущества проектирования нашей организацией

Если ваше предприятие, планируя работы по бурению артезианских скважин, желает облегчить процесс разработки и утверждения проектной документации, рекомендуем обратиться к специалистам нашей компании. Уже несколько лет мы занимаемся разработкой проектов водозаборов любой сложности. При необходимости, высококвалифицированные опытные специалисты нашей организации проходят экспертизу и утверждение проекта водозабора в Департаменте по недропользованию. Стоимость проекта водозабора от 160 000 рублей, срок исполнения от 30 рабочих дней; в стоимость так же входит утверждение проекта в Департаменте по недропользованию (госпошлина не оплачивается), срок утверждения – до 1,5 месяцев, согласно административному регламенту.

Услуги по проектированию, предоставляемые ООО «РОСГЕОРЕСУРС» – это качественная, достоверная и своевременно предоставленная документация. К каждому клиенту мы стараемся подойти индивидуально, чтобы сотрудничество с нашей компанией было плодотворным и надежным.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра гидрогеологии

Курсовой проект по водоснабжению

МОСКВА 2002

Введение

Общая часть

1 Исходные данные задания на проект системы водоснабжения

2 Геолого-гидрогеологические условия района работ

Расчетно-проектная часть

2 Оценка качества воды

3 Мероприятия по улучшению качества воды

4 Обоснование расчетной схемы

5 Обоснование количества и схемы водозаборных скважин

6 Выбор метода расчета и расчетных формул

7 Выбор схемы водоснабжения объектов

8 Гидродинамический расчет водопроводной сети

9 Обоснование конструкции водозаборных скважин и их оборудования

10 Организация зон санитарной охраны

11 Перспективы организации искусственного пополнения запасов

Заключение

Список литературы

Введение

Целью курсового проектирования является проектирование водозабора подземных вод для водоснабжения рабочего посёлка и промышленного предприятия.

В связи с этим необходимо решить следующие задачи:

Определение размеров водопотребления;

Выбор источника водоснабжения;

Выбор метода оценки эксплуатационных запасов подземных вод;

Обоснование количества и схемы расположения водозаборных скважин;

Оценка качества подземных вод;

Обоснование схемы водоснабжения;

Обоснование конструкции водозаборных скважин и их оборудования;

Организация зон санитарной охраны, проектируемого водозабора;

Перспективы организации искусственного пополнения запасов подземных вод.

1. Общая часть

.1 Исходные данные задания на проектирование системы водоснабжения

Население в поселке составляет 21тыс. жителей 50 процентов которых работает на предприятии из них 5 процентов работает в горячих цехах. На технические цели расходуется 1700 м3 воды в сутки. Расстояние между водозабором и башней составляет 800м., а между башней и поселком 300м. Расстояние между поселком и предприятием 1300м. Конфигурация поселка прямоугольная с соотношением сторон 1:2. здания в поселке 3х этажные. Предприятие работает в 3и смены. Абсолютная отметка поверхности земли у водозабора 250м у предприятия на 15м выше, а у башни выше на 10м. поселок застроен зданиями оборудованными внутренним водопроводом с централизованными горячей водой и канализацией. Потенциальная возможность загрязнения подземных вод это мутность и бактериальное загрязнение.

1.2 Геолого-гидрогеологические условия района работ

Район работ расположен на территории внутригорной впадины (см. рис1.) выполненной верхнечетвертичными среднезернистыми песками мощностью h=100м, занимающим площадь F=30км2. Дно и борт впадины слагают практически непроницаемые породы. В песчаных отложениях развиты грунтовые воды. Глубина до уровня воды составляет в среднем 5м. Величина инфильтрационного питания подземных вод составляет 10% от суммы осадков Х=200мм/год. Разгрузка подземных вод осуществляется в виде родников в периферийной части впадины с суммарным расходом Qp=18л/с. Коэффициент фильтрации песков К=10м/сут., водоотдача М=0.1. Уклон зеркала грунтовых вод в естественных условиях I=10-4.

2. Расчетно-проектная часть

.1 Определение размеров водопотребления

Основным документом, определяющим нормы расходования воды при проектировании систем хозяйственно питьевого водоснабжения является СНиП.

В рассматриваемых условиях при водоснабжении поселка и промышленного предприятия следует учитывать водопотребление для хозяйственно-питьевых целей в поселке и на предприятии, на производственные нужды предприятия, на поливку территории и на пожаротушение.

) Расход воды для хозяйственно-питьевых нужд в поселке Qхпб определяется исходя из численности его жителей N=21000 по формуле:

Qхпб=Kн*qж*N*10-3,

где 10-3-коэффициент перевода л в м3;Кн=1,1-коэффициент, учитывающий расходы воды на местные нужды и неучтенные расходы;qж=300л/сут-среднесуточная норма водопотребления на 1го жителя в л/сут, определяемая по СНиПу, в зависимости от степени благоустройства и природно-климатических условий района проектируемого водоснабжения. Qхпб=6930м3/сут

) Расход воды на поливы территории поселка и предприятия определяется с учетом характера поливаемых площадей и норм расхода на поливы, установленных СНиПом. При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства суммарный расход воды на поливы Qбл определяется исходя из общей численности населения N и нормы расхода на поливы qn=60л/сут, исчисляемой на одного жителя.

Qбл=qn*N*10-3=1260м3/сут

) Расход для хозяйственно-питьевых нужд на предприятии Qхпп определяется исходя из численности работающих в холодных Nх и горячих Nг цехах и соответствующих им норм расхода воды на 1го работника в смену qх=25 и qг=45 по формуле:

Qхпп=(qх*Nх+qг*Nг)*10-3+qа*nа*mс*10-3,

где nа=35/3 и qа=375-соответственно количество душевых сеток и норма расхода воды на 1у душевую сетку (определяется по СНиПу в зависимости от характера производственного процесса); mс=3-количество смен. Обычно принимают

nа=Nг/n*mс,

где n- количество человек на 1у душевую сетку (в зависимости от санитарных условий производственного процесса). Qхпп=(25*9975+45*525)*10(-3)+375*12*3*10(-3)=286,5м3/сут

) Расход воды на производственные нужды предприятия уже задан.

) Расход воды для целей пожаротушения Qп (пожарный запас воды) определяется исходя из расчетного количества одновременных пожаров Пп=2, их расчетной продолжительности tп=3сут, нормы расхода воды на пожаротушение qп=15м3 и времени восстановления пожарного запаса tв=1сут по формуле:

Qп=3.6*qп*Пп*tп/tв=324м3/сут,

где исходные для расчета данные определяются по СНиПу.

) Общие размеры водопотребления (или суммарная производительность проектного водозабора) определяется как сумма расходов воды по всем видам водопотребления:

Qобщ=Qхпб+Qбл+Qхпп+Qт+Qп=10500,5

2.2 Оценка качества воды

Водоснабжение поселка будет организовано за счет использования грунтовых вод в песчаных отложениях заполняющих межгорную впадину. Подземные воды характеризуются высоким качеством физических свойств (отсутствие мутности цвета) и благоприятными бактериологическими показателями. Данные о химическом составе подземных вод в пределах изученного месторождения, а также предельно-допустимые концентрации (ПДК) компонентов в соответствии с требованиями ГОСТ-2874-82 «Вода питьевая», «Гигиенические требования и контроль за качеством» представлены в таблице №1.

Анализ данных, характеризующих качество подземных вод позволяет сделать вывод о том, что по показателям химического состава подземные и поверхностные воды отвечают требованиям ГОСТа, за исключением таких элементов как SO4-2 и Pb. По содержанию общего числа бактерий и коли-индексу подземные воды также соответствуют требованиям ГОСТа. Потенциально возможное загрязнение подземных вод мутность и бактериальное загрязнение.

2.3 Мероприятия по улучшению качества воды

Таблица 1 «Характеристика качества воды»

Показатели химического составаСодержание в водеПДКСухой остаток, г/л0.51Ph7.46-9Общая жесткость77Cl, г/л0.10.35SO4, г/л0.10.5Fe, мг/л0.40.3F, мг/л1.00.7-1.5As, мг/л0.010.05Pb, мг/л0.050.03NO3, мг/л1045Zn, мг/л1.55Sr, мг/л2.87Число микроорганизмов на 1дм3 воды50100Коли-индекс13

Обезжелезивание воды следует проводить фильтрованием в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды: упрощенной аэрацией, аэрацией, введением реагентов окислителей с аэрацией или без нее.

Так как общее содержание железа меньше 10мг/л и Ph не меньше 6.8 и при условии что щелочность воды более (1+Fe+2/28), содержание двухвалентного железа больше 70% и перманганатная окисляемость не более (0.15Fe+2+5)мг/лO2, а содержание углеводорода не более 0.5мг/л.

Для уменьшения количества бактерий, содержащихся в подземной воде, следует проводить обеззараживание. Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование воды. Введение хлорсодержащих реагентов будет осуществляться перед подачей воды в бак водонапорной башни. Газообразный хлор подеется в водопроводную сеть непосредственно через эжектор, создающий разрежение в хлораторе. После введения хлора в обрабатываемую воду необходимо обеспечить не менее 30-минутный их контакт. Это будет достигаться в резервуаре станции обработки воды перед водонапорной башней. На выходе из контактного резервуара содержание остаточного хлора не должно превышать 0.3-0.5 мг/л. Для поддержания содержания остаточного хлора в пределах заданной величины следует в процессе эксплуатации корректировать концентрацию дозы хлора подаваемой для обеззараживания.

Для сведения на нет мутности подземных вод, необходимо провести коагулирование. Оно применяется для ускорения процесса осаждения из воды мельчайших взвешенных частиц, а также веществ, находящихся в воде в коллоидальном состоянии. В обычных условиях коллоидальные частицы, несущие одноименные электрические заряды, отталкиваются друг от друга. При введении в воду электролитов ионы их, обладающие зарядом, противоположным по знаку зарядам коллоидальных частиц, содержащихся в воде, частично нейтрализуют последние. Вследствие этого частицы начинают соединяться и укрупнятся, образуя хлопья. Чем больше размеры хлопьев, тем быстрее проходит процесс их осаждения.

В качестве коагулянта применим сернокислый алюминий. При введении в воду сернокислый алюминий вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния, обуславливающими карбонатную жесткость воды. Ход реакции представляется следующими уравнениями:

Al 2 (SO 4 ) 3 +3Ca(HCO 3 ) 2 =3CaSO 4 +2Al(OH) 3 +6CO 3

Al 2 (SO 4 ) 3 +3Mg(HCO 3 ) 2 =3MgSO 4 +2Al(OH) 3 +6CO 3

Гидроокись алюминия Al(OH) 3 выделяется в коллоидальном состоянии, и положительно заряженные частицы её при взаимодействии с отрицательно заряженными частицами естественных коллоидов нейтрализуют их заряды, что вызывает одновременно коагуляцию и тех, и других.

Коагулянт должен быть введён в очищаемую воду до поступления её в отстойник. Реагент приготовляется и вводится в воду в виде раствора или порошка. Количество подаваемого в воду реагента строго дозируется.

Для надлежащего действия реагента при введении его в воду надо обеспечить его совершенное смешивание с очищаемой водой. Для этой цели служат смесители различных типов и конструкций. В смесителе начинаются реакции взаимодействия введенных в воду реагентов с веществами, находящимися в сырой воде. Для образования хлопьев надлежащей величины, обеспечивающих хорошее качество осветления воды при их осаждении, требуется определенное время. Поэтому, прежде чем подавать воду из смесителя в отстойник, её направляют в так называемые камеры реакций, где происходит образование достаточно крупных хлопьев коагулянта. Рост хлопьев происходит быстрее при плавном помешивании воды. После образования хлопьев вода поступает в отстойник, где происходит её осветление.

2.4 Обоснование расчетной схемы

Схематизация - это обоснованное упрощение природных условий и действующих техногенных факторов с целью получения математической модели (расчетной схемы) исследуемого потока. Схематизация гидрогеологических условий производится на основе учёта характерных особенностей потока подземных вод, а именно: режима движения воды, структуры и мерности потока, гидравлического состояния пласта, изменчивости свойств среды, интенсивности вертикального и горизонтального водообмена, воздействия внешних границ пласта, строения фильтрационной среды. В нашем случая режим движения воды - нестационарная фильтрация; по структуре и мерности потока - радиальная двухмерная в цилиндрической системе координат; гидравлическое состояние пласта - безнапорный пласт (имеется свободная поверхность уровня); по интенсивности вертикального и горизонтального водообмена - пласт с рассредоточенным питанием (за счет среднегодового значения инфильтрации и водоупора, сложенного коренными породами); воздействие внешних границ пласта - ограниченный пласт; строения фильтрационной среды - однородный пласт.

Разведанное месторождение относится к месторождениям подземных вод в условиях закрытых структур. Основным источником формирования эксплутационных запасов в закрытых структурах при водоотборе является сработка статических запасов подземных вод. В безнапорных водах основную роль в обеспечении водоотбора играют гравитационные запасы.

Динамические запасы связаны с поступлением воды из окружающих слабопроницаемых пород. На практике часто суммарная величина динамических запасов приближено оценивается по расходам источников, выходящих на периферии структуры.

Длина межгорной впадины равна её ширине, поэтому пласт представляет круг (круговой пласт). Выбираем расчётную схему: круговой пласт с учетом дополнительного питания и непроницаемыми границами.

R вл. =1.5*√(a*t)

a=к*m/ ,

a =95*10/0,1=9500м2сут.,

R вл. =1.5*√9500*104=14620,1м.

2.5 Обоснование количества и схемы водозаборных скважин

Проектная производительность водозаборных скважин принимается либо на основе фактических дебитов разведочных скважин при их опробовании, либо на основе определения расчетной водозахватной способности водозаборных скважин Qв. Последняя, в частности, определяется исходя из допустимой входной скорости воды в фильтр Vд=65(3√k) и площади рабочей части фильтра Fв=2*∏*r0*l0 соответственно по формуле:

Qв=Vд*Fв=130*∏*r0*l0*(3√k)=2638,32 ;

Q0=0,75*Qвх=1978,74

Так как мощность водоносного горизонта 95м. выбираем фильтр с длиной рабочей части 30м. При этом фильтр будет затопленным, а остаточный столб воды будет обеспечивать заглубление насоса и проектный дебит скважины. Радиус r0 принимается равным 0.1м

Общее количество водозаборных скважин для обеспечения суммарной потребности объектов в воде Qсум определяется (с округлением и последующим уточнением дебита) по формуле:

n=Qсум/Q0~6

Принимаем еще 1у резервную скважину по требованиям СНиПа п.5.41 таким образом n=7.

Водозаборные скважины размещены в кольцевой ряд, так как месторождение подземных вод расположено в круговом пласте с учетом дополнительного питания. Скважины будут расположены в центре данного пласта. Расстояние между скважинами будет установлено на основе повариантных расчетов, стремясь к тому, чтобы заданная производительность Qсум обеспечивалась эксплуатацией наиболее компактного водозабора при величинах понижений в расчетных скважинах не превышающих допустимого Sдоп=47,5. В первом приближении расстояния между скважинами могут быть приняты в зависимости от конкретных гидрогеологических условий: от 50м до 500м. При этом, меньшие значения следует принимать для пластов с высокой водопроводимостью (более 1000м2/сут), при наличии открытых границ, большие значения - для пластов с низкой водопроводимостью (менее 100м2/сут), при наличии закрытых границ. Минимальное расстояние между скважинами как правило не должно быть меньше мощности продуктивного горизонта.

2.6 Выбор метода расчета и расчета и расчетных формул

Так как водозабор располагается в закрытой структуре и имеет дополнительное питание в виде источников выходящих на периферии рассматриваемой территории, то будем использовать расчетную схему для кругового пласта с учетом дополнительного питания.

S=He-√(H2e-2*Qст*F0/(∏*k)+∑61Q*ln(Rk/r*)/(∏*k))=32,6м, где

r*=1.6*r=1.6*R/(2*∏)=12,74 - приведенное расстояние;

R=50м - расстояние до центральной скважины;

Qст=0,6*μ*Vпл/tр=17100м3/сут;

tр=104сут - расчетное время эксплуатации водозабора;

Vпл=95*30000000=2,85*109м3 - объем пласта.