Как выравнивают кольца в колодце при смещении

26 Июн

Как выровнять кольца колодца при смещении

admin-renat2019-08-04T15:55:32+03:00

By admin-renat Ремонт и углубление колодцев Комментарии к записи Как выровнять кольца колодца при смещении отключены

Смещение колец в колодце – это распространенная проблема, с которой часто сталкиваются как новички в сфере водоснабжения, так и опытные мастера. Специалисты компании “Ваш Колодец” подробно расскажут о том, почему возникает данная ситуация и как с ней справиться. Уже более 18 лет мы помогаем своим клиентам в решении различных вопросов, а также делаем свою работу быстро, качественно и недорого.

Причины смещения колец

На практике выделяют несколько причин изменения положения колец в колодце:

• Деформация грунта. В наступлением весеннего периода грунтовые воды начинают активно воздействовать на стенки колодца. Давление возрастает, что приводит к разрыву верхних деталей.
• Образование плывуна. Во-многом этот процесс схоже явлением вспучивания грунта, только воздействует он преимущественно на нижних слоях. Смещение происходит внизу колодца, поэтому увидеть его невооруженным взглядом невозможно. Для этого предварительно необходимо откачать воду, после чего можно будет преступать к работе.

Способы восстановления колодца

Специалисты нашей компании рекомендуют в любом случае произвести откачку воды. Это необходимо в первую очередь для того, чтобы была возможность сделать качественную диагностику и исключить возможные скрытые проблемы.

Фронт работы будет зависеть от места локализации сдвига:

1. Если смещены только верхние кольца их можно поправить без объемных земляных работ. Нужно прокопать вокруг колодца ту сторону, в которую нужно сдвинуть кольца. После установки кольца на место нужно скрепить скобами, чтобы такое больше не повторилось.
2. Если нижние кольца смещены, и от туда попадает грязь, в вправить их невозможно, то чтобы устранить эту проблему опускаются кольца диаметром меньше, чтобы закрыть смещение.

Чтобы предотвратить смещение колец, при копке колодца наши специалисты рекомендуют установить специальные накладки на элементы шахты, а области вокруг обсыпать песком и щебнем. Выполнить данный комплекс мероприятий самостоятельно, не так просто, как это может показаться на первый взгляд. Поэтому лучше обращаться к профессионалам, которые точно знают что делать.

Опытные мастера компании “Ваш Колодец” предлагают своим клиентам все виды работ по водоснабжению под ключ – качественно, быстро и по доступным ценам.

Author

admin-renat

---

Как работать с искривленной колодезной шахтой

Первое правило технически правильного колодца — ровный ствол без сдвигов и уклона. Обсадка шахты искривляется по разным причинам, поэтому строители не всегда могут гарантировать соблюдение этого требования.

Как правильно копать и укреплять колодец

Какой будет вода в колодце, зависит от местной гидрогеологии, но за характеристики водозаборной конструкции отвечает строительная бригада. Самым первым делом на выбранном месте роется выемка под первое кольцо. Важно не упустить момент и строго с отвесом или уровнем сделать максимально прямые стенки. Минимальный косяк будет увеличиваться с каждым метром, и до конца работ шахта будет напоминать Пизанскую башню.

Самый правильный и безопасный способ — копка колодца с параллельной обсадкой кольцами. При такой технологии рабочий на дне защищен от неожиданных сдвигов грунта и не выкопает больше чем нужно. Большой вес конструкции будет спускать ее вниз по мере углубления. Сплошные стенки помогают пройти плывуны небольшой мощности.

Встречаются мастера, которые предпочитают сразу вырыть котлован, а потом обсаживать стенки. Это опасно даже при небольших глубинах пролегания водоносов. Из-за плывунов случаются мгновенные обвалы стенок. Шахту мгновенно заиливает обводненным песком или глиной. Не обошлось и без летальных случаев. Для ускорения работы нанимаю экскаватор, чтобы ковшом докопать до возможной глубины, а потом продолжить вручную.

Форма шахты будет держать кольца правильной стопкой, если их сразу правильно установить друг на друга. Спуск нужно выполнять аккуратно и следить, чтобы совпадали контактные торцы. Чтобы не произошло смещение, кольца соединяют скобами из металлических полос или арматуры. Фиксация выполняется в шахматном порядке. Два соседних кольца скрепляются в трех точках. Как альтернативный вариант можно купить кольца с соединением гребень-паз. Они надежно замыкаются и не смещаются.

По ходу надставки колец их не нужно смазывать цементным раствором. Застывший шов не спасает от смещения, и может разорваться из-за небольшого перекоса или вибрации. Более качественной и долговечной будет затирка, выполненная после обсадки всей шахты

Чтобы кольца не смещались зимним пучением, нужно предотвратить прямой контакт стенок с грунтом. Для этого ствол колодца на глубину промерзания укутывают геотекстилем или чем-то похожим по качеству. Такая обертка позволит грунту скользить по колодцу, не разрывая гидроизоляцию.

В колодцах с высоким уровнем воды зимнее смещение случается из-за замерзания. Лед расширяется, давит на стенки, разломать кольцо он не может, поэтому немного приподнимает. В таких случаях не скобы не помогают. Давление настолько сильное, что начинают выкрашиваться отверстия, в которые забивали арматуру. Чтобы предотвратить преждевременное разрушение конструкции, на зиму в воду помещают несколько пластиковых бутылок с песком. Они должны плавать на поверхности, и послужат демпфирующими вставками при замерзании. Внешнюю часть колодца нужно утеплять, чтобы вода не успевала промерзать.

Что делать, если кольца ушли налево

Смещение колец — это популярная колодезная проблема. Их сдвигает из-за невнимательности строителей, сейсмологической активности в регионе, открытии плывуна. Искривление верхней части шахты можно исправить только путем полной раскопки до проблемного места и возвращении колец на место. После выравнивания производится обратная засыпка и трамбовка грунта, с укладкой отмостки.

На больших глубинах приходится нейтрализовать последствия сдвига. Незначительное смещение на ширину меньше, чем толщина стенок колодезного кольца, расчищается и заделывается строительным раствором. В будущем необходимо контролировать, не продолжаются ли подвижки. Если кольца разошлись настолько, что в образованной ступеньке виден грунт, его нужно сначала затрамбовать жирной глиной, а дальше заделать раствором.

Глубокие сдвиги не опасны в плане попадания верховодки и поверхностных стоков, при условии правильного взаимного расположения колодца и окружающих хозяйственных объектов. Неприятности будут доставлять только частички грунта, насекомые и корни растений, которые смогут проникнуть в щель.

Чтобы сократить вероятность сдвигов, для строительства колодца используются только заводские кольца желательно из одной партии.

Так есть гарантия, что габариты всех заготовок будут идентичными, без перекосов и выступов

Ликвидировать прорехи между кольцами способом затирки можно только в новых колодцах. Для старых водозаборов рекомендуется перекрывать сдвиги с помощью ремонтных колец меньшего диаметра. Это в принципе решает проблему, но в искривленный ствол может пройти намного меньший диаметр. В результате уменьшится объем накопительной части колодца и будет сложнее выполнять очистку и ремонт в дальнейшем.

Вместо ремонтных колец из железобетона также используются специальные усиленные трубы из полимеров. Они проще в работе за счет малого веса и пластичности. Такие трубы выполняются уже с готовыми резьбовыми торцами для легкости соединения.

В совсем новом колодце сдвиги можно попытаться устранить с помощью домкрата, но делать это нужно осторожно. При прикладывании больших усилий даже качественное кольцо может просто лопнуть.

Смещение колодец случается и в результате неудачного углубления колодца. По ожидаемому сценарию после подкапывания нижнего кольца вся шахта должна сползти вниз равномерно. Но по законам подлости и физики иногда опускаются только несколько нижних колец, а верхняя часть остается висеть. В сплошной стенке образовывается круговой проем. Можно подождать пока ствол сдвинется с места самостоятельно или начать продавливаться сверху большим весом.

При любом раскладе в зазор насыплется много породы разной фракции. Случается, что пока удается снова сомкнуть всю шахту, нижние кольца полностью затягивает глиной и песком, и приходится заниматься длительной очисткой.

Одной из причин смещения колец может быть бетонная отмостка. Ее не рекомендуется использовать из-за частых ремонтных случаев. Если вокруг оголовка начнет двигаться бетонный монолит весом в несколько тонн, то тонкие стыки разойдутся, и в образовавшиеся щели будет свободно попадать весь поверхностный мусор и осадки с поверхности.

Горизонтальные смещения в готовом колодце могут происходить из-за некачественных железобетонных колец. Заготовки кустарного производства нельзя использовать для глубоких шахт. Давление на стенки будет настолько сильным, что будет приминать и крошить стенки

Как определить и чем заделать трещины и смещения

Смещения на небольшой глубине видны невооруженным глазом, но чтобы увидеть полную картину проблемы, нужно осмотреть колодец на всю высоту. Спускаться туда самому и страшно и опасно без подготовки. Вместо этого можно закрепить на прочной веревке фотоаппарат или мобильный телефон в режиме съемки и спустить его до воды плавно поворачивая, чтобы захватить все стенки.

Для ремонта обнаруженных зазоров нужно использовать раствор на основе цемента марки НЦ. Он обладает большей пластичностью, поэтому готовый шов продержится без растрескивания дольше, чем обычный. Также используется цемент, который расширяется и заполняет узкие проемы. Нельзя добавлять в смесь асбест и другие вредные наполнители. В ассортименте известных торговых марок есть специальные составы для применения в питьевых водозаборах. Они нейтральны и не отдают в воду никаких веществ. Совсем непригодны для ремонта пенные составы в баллонах.

В попытке исправить хороший колодец используются самые необычные методы. Иногда владельцы по нескольку месяцев раскапывают вокруг шахты траншею, чтобы добраться до кривого места и починить его. Также умельцы, которые успешно возвращали кольца на место на глубине 10-15 метров. Иногда удается пересунуть их в нужное место, предварительно подвесив всю верхнюю часть колонны.

Предпринимать любые трудоемкие меры по выравниванию смещенных колец нужно после оценки состояния водозабора. Если шахта сдвинулась под давлением грунта, и за стенками нет пустоты, задвинуть кольцо назад практически невозможно.

Что делать, когда ваш колодец начинает качать песок или песок

Если ваш колодец начинает качать песок, ил или грязь, это может указывать на серьезную проблему с вашим колодцем. Песок в колодезной воде или осадок в колодезной воде требует решения некоторых проблем.

Песок в воде может привести к абразивному износу скважинного насоса, засорению и преждевременной замене арматуры, приборов и вашей системы водоподготовки.

В частных колодезных системах часто то, что кажется песком, на самом деле может быть осадком или другим твердым материалом из различных источников.

Обязательно определите, исходит ли то, что вы наблюдаете, из вашего колодца или из вашего дома, и попробуйте налить воду прямо из колодца в белое ведро, чтобы увидеть, сможете ли вы идентифицировать песок или осадок.

Рассмотрите возможность проверки воды на наличие загрязнителей, особенно если присутствует неприятный запах, неприятный запах или привкус.

Существует множество причин внезапного появления песка в колодце. Когда ваша скважина начинает перекачивать песок, обычно лучше обратиться за советом к бурильщику или подрядчику по насосу, чтобы определить источник или причину.

Тем не менее, давайте обсудим некоторые из наиболее распространенных причин появления песка или песка в колодце и наши знания о подходе к этой проблеме.

Распространенные причины появления песка и отложений в колодезной воде

Скважинный насос настроен на слишком низкое значение в скважине

Если ваш колодец внезапно начинает перекачивать песок и осадок, это может означать, что колодец заполняется песком или что ваш насос находится слишком низко в колодце у дна колодца.

В большинстве скважин используются погружные насосы, опускаемые в воду в корпусе.

Обычно скважинный насос устанавливается так, чтобы он находился как минимум на 10–20 футов выше основания скважины. Но если насос находится рядом с основанием колодца, песок или песок и осадок могут быть затянуты внутрь.

В старых колодцах ствол колодца может настолько сильно заполниться мелким песком и илом, что насос может начать засасывать песок из этого нароста.

Деградация экрана скважины

Когда скважина пробурена, она футерована сталью, железом или ПВХ-пластиком, называемым обсадной трубой. Бурильщик устанавливает обсадную трубу в ствол скважины.

Обсадная труба колодца имеет канавки, которые позволяют воде проникать в колодец из окружающих грунтовых вод и в то же время препятствуют проникновению песка и песка. Это называется колодезным экраном.

Ваш погружной скважинный насос находится внутри этого кожуха, и со временем хороший экран может испортиться или подвергнуться коррозии, что позволит илу и песку попасть в скважину и перекачаться в вашу систему водоснабжения.

Скважинный насос слишком большой

В некоторых случаях скважинный насос может быть слишком мощным или сильным для скважины и, следовательно, всасывать песок из окружающего водоносного горизонта.

Этот песок может привести к быстрому износу клапанов насоса и скоплению песка на дне колодца, что может привести к попаданию песка в ваши водопроводные линии.

В любом случае внезапное появление песка или песка не является хорошим признаком, и следует проверить источник или причину.

Что мне делать? Как очистить скважину от песка?

Если из вашей скважины начинает выкачиваться песок или осадок, лучше всего связаться с бурильщиком скважин или местным специалистом по скважинам, чтобы обсудить проблему и возможные способы ее устранения.

Иногда подрядчик по скважинам может поднять насос на 10–20 футов, чтобы исключить поглощение песка. Специалист по скважине может поместить камеру в вашу скважину и осмотреть экран скважины, чтобы увидеть, не испортился ли он и не нуждается ли он в ремонте.

Новая обсадная колонна

В некоторых серьезных случаях может быть рекомендован новый корпус.

Однако есть также специальные экраны, которые подрядчик может установить над насосом для защиты от песка.

Хотя это невозможно для некоторых скважин, если обсадная труба очень старая или если диаметр скважины слишком мал, если ремонт нецелесообразен или невозможен, может быть рекомендована новая скважина.

(Нажмите здесь, если хотите узнать больше о скважинах для подземных вод.)

Центробежный сепаратор песка

Другим решением является установка центробежного сепаратора песка поверх земли перед напорным резервуаром для фильтрации воды перед тем, как она попадет в вашу домашнюю водопроводную систему. Центробежные сепараторы песка эффективно удаляют более 98% всех частиц размером 200 меш (74 микрона) и более.

Эти сепараторы песка действуют как фильтры для удаления песка и осадка за счет центробежной силы, отбрасывая крупные частицы, песок, мусор и шлам наружу к стенке сепаратора, а вниз под действием гравитационной силы втягивая отделенные твердые частицы мимо пластины спиновой ловушки в центробежную ловушку. камера хранения твердых частиц.

Очищенная вода затем поднимается через вихревой локатор и возвращается в водопроводную систему. Попав в камеру для хранения твердых частиц, песок можно легко слить через небольшое отверстие шарового клапана в нижней части устройства вручную или автоматически с помощью клапана автоматической промывки.

Дальнейшее техническое обслуживание не требуется, так как нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, а также нет сеток, картриджей, конусов или фильтрующих элементов, которые нужно чистить или заменять. Если требуется более тонкая фильтрация, за ней должен следовать другой тип вторичного фильтра для удаления более мелких частиц.

Для большинства бытовых и ирригационных нужд мы рекомендуем Lakos Sandmaster, а для более крупных систем или приложений до 290 галлонов в минуту мы рекомендуем промышленные сепараторы Lakos.

Сетчатый фильтр с промывочным клапаном

Альтернативой центробежному сепаратору песка является центробежный фильтр, который состоит из сетчатого фильтра и небольшого клапана, расположенного в нижней части фильтра. Сетка отфильтровывает песок и осадок, и ее можно очистить, открыв шаровой кран и промыв фильтр.

Эти песчаные и осадочные фильтры не должны быть слишком тонкими, поскольку они могут привести к падению давления. Как правило, сито с размером ячеек 60 или, возможно, 100 меш хорошо отфильтровывает большую часть песка и песка. Фильтры этого типа устанавливаются после гидроаккумулятора.

Как центробежный сепаратор песка, так и сетчатые фильтры имеют ручные шаровые краны, которые позволяют вымывать песок.

Если вы используете много воды или в воде много песка, может потребоваться частая очистка, и в этом случае можно установить автоматический промывочный клапан.

Эти клапаны включаются на несколько секунд и смывают накопившийся осадок, поддерживая чистоту песколовки.

Комбинация различных типов фильтров для колодезной воды также может максимизировать производительность и свести к минимуму техническое обслуживание.

При наличии небольшого количества песка и отложений, таких как глина, почва или частицы пыли, сочетание сначала крупноячеистого (60 меш) центрифужного фильтра, а затем обратного промывного фильтра отложений может удалить большую часть отложений и не требует постоянного обслуживания и фильтрации изменения.

Автоматические фильтры с обратной промывкой, использующие фильтрующие материалы для мутности, такие как Chemsorb или Turbidex, могут фильтровать до 3–5 микрон, а затем вымывать накопленный осадок один или два раза в неделю по мере необходимости.

В некоторых случаях при наличии очень мелкого осадка размером менее 5 микрон рекомендуется использовать глубинный фильтр двойного класса последней ступени с размером пор 1 микрон. Однако, поскольку большая часть осадка удаляется центробежным фильтром и фильтром обратной промывки осадка, картридж служит дольше.

В колодезной воде есть осадок или песок? Если ваша скважина начинает качать песок или гравий, получите наш бесплатный путеводитель или позвоните нам для получения дополнительной информации.

Резюме

Колодцы для ирригационных систем Флориды

Дорота З. Хаман и Гэри А. Кларк

Скважина – это любая выемка, которая пробурена, забита, вырыта, намыта или сооружена иным образом, когда предполагаемое использование такой выемки заключается в обнаружении и сборе грунтовых вод. Целью данной публикации является представление информации о различных типах водоносных горизонтов, обсуждение различных типов оросительных колодцев, обычно сооружаемых в водоносных горизонтах Флориды, а также обсуждение строительства, разработки и испытаний оросительных колодцев.

Водоносные горизонты

Качество и количество подземных вод варьируется от места к месту. Однако воду в некотором количестве можно найти под землей практически везде. В результате 97 процентов доступной пресной воды в мире составляют подземные воды.

Крупные резервуары подземных вод называются водоносными горизонтами. Условиями хорошего водоносного пласта являются высокая проницаемость, которая является мерой легкости, с которой вода может течь через почвенный профиль, и высокая дренируемая пористость, которая указывает на то, что из водоносного пласта может быть удалено большое количество воды. Эти особенности лучше всего характерны для песка и гравия, хотя трещиноватые скальные образования и растворенные каверны в известняке также являются хорошими водоносными горизонтами.

Водоносные горизонты могут располагаться в сцементированных или рыхлых пластах. Консолидированные образования состоят из твердых пород с грунтовыми водами в трещинах или кавернах. Рыхлые образования состоят из песка и гравия или рыхлого грунта, поровое пространство которых насыщено водой.

Водоносные горизонты также могут быть классифицированы как напорные и безнапорные. Напорный водоносный горизонт изолирован от атмосферы непроницаемым слоем (рис. 1). Поверхность подземных вод в стесненных условиях часто подвергается давлению выше атмосферного, поскольку она ограничена непроницаемыми слоями, ограничивающими водоносный горизонт. Высота, на которую поднимается вода в колодце, выходящем из ограниченного водоносного горизонта, называется потенциометрическим уровнем и представляет собой гидростатическое давление в этой точке водоносного горизонта. Воображаемая поверхность, представляющая ограниченное давление во всем замкнутом водоносном горизонте или его части, называется потенциометрической поверхностью.

 

Рисунок 1.

 

Безнапорные водоносные горизонты ограничены только снизу непроницаемыми пластами и часто называются водоносными горизонтами уровня грунтовых вод (рис. 1). Когда вода не удаляется насосами, уровень грунтовых вод в безнапорном водоносном горизонте и пьезометрический уровень в замкнутом водоносном горизонте называются статическими уровнями воды. Во Флориде статический уровень воды в безнапорных пластах обычно находится вблизи поверхности земли и может иметь значительные колебания. Пополнение безнапорных водоносных горизонтов происходит в результате осадков или просачивания из близлежащих ручьев или озер. Следовательно, это зависит от времени года и от метеорологических условий. Потенциометрическая поверхность замкнутого водоносного горизонта также может изменяться в зависимости от условий подпитки и откачки. Потенциометрическая поверхность будет подниматься и опускаться в зависимости от объема воды в водоносном горизонте. Колебания уровня воды в безнапорном водоносном горизонте или изменения гидростатического давления в напорном водоносном горизонте следует учитывать при установке новой скважины.

Классификация скважин

Скважины можно классифицировать как самотечные, безнапорные артезианские скважины или комбинацию артезианских и самотечных (насосные артезианские скважины) (рис. 1). Тип скважины зависит от типа водоносного горизонта, содержащего воду. Гравитационные скважины проникают в безнапорные водоносные горизонты. В результате статический уровень воды в самотечной скважине совпадает с уровнем грунтовых вод (пьезометрической поверхностью безнапорного водоносного горизонта).

Если гидростатическое давление в напорном водоносном горизонте достаточно, чтобы вода поднялась выше уровня воды в водоносном горизонте, артезианские условия присутствуют. Повышенный уровень воды в колодце указывает на замкнутость водоносного горизонта и на то, что вода на поверхности водоносного горизонта находится под давлением, превышающим атмосферное давление. Такая скважина называется артезианской. Если гидростатического давления достаточно для того, чтобы вода поднималась достаточно высоко, чтобы вытекать на поверхность земли, существует свободнотекущая артезианская скважина. Для любой артезианской скважины должны быть соблюдены следующие условия: 1) водоносный горизонт должен быть напорным, то есть непроницаемыми пластами выше и ниже водоносного пласта; 2) зона подпитки должна располагаться над верхними водоупорными пластами; 3) отсутствие свободного выхода водоносного пласта на нижней отметке; 4) наклон пластов; 5) источник пополнения запасов воды, например достаточное количество осадков. Артезианская скважина не обязательно является самотечной. Схема на Рисунке 1 показывает необходимые условия как для безнапорных, так и для безнапорных артезианских скважин.

Скважины также можно разделить на неглубокие и глубокие. Во многих районах хорошую воду для орошения можно получить из неглубоких водоносных горизонтов. Тщательное исследование мелководных водоносных горизонтов должно быть выполнено до строительства скважины. В некоторых случаях, когда уровень грунтовых вод неглубокий из-за высокого уровня грунтовых вод, насосы для орошения могут быстро истощить запасы воды.

Строительство скважин

Районы управления водными ресурсами Флориды устанавливают стандарты и критерии для строительства, ремонта и ликвидации скважин. Во всех районах требуется разрешение на любую скважину диаметром более 2 дюймов. Все скважины в округе должны соответствовать стандартам этого округа, независимо от того, требуется ли разрешение на скважину. Окружные и другие постановления также могут применяться и должны соблюдаться. Например, некоторые округа запрещают строительство неглубоких колодцев в некоторых районах.

Строительство

В целом колодцы можно разделить на три основных типа в зависимости от метода строительства: забивные, вырытые или буровые. Небольшие колодцы диаметром до 3 дюймов и глубиной 60 футов могут быть построены путем погружения бурового наконечника в рыхлый материал, такой как песок или гравий. Проникновению в скважинный острие может способствовать использование высокоскоростной струи воды на конце бурового наконечника. приводная труба (насадки)

Колодец – это яма, вырытая до уровня грунтовых вод. Эти скважины обычно не проникают в подземные воды достаточно глубоко, чтобы обеспечить высокий дебит воды. Вырытая колодезная яма часто облицовывается каменной кладкой, бетоном или сталью для поддержки.

Более глубокие скважины обычно строят бурением. Обычно используется канатно-инструментальное или роторное оборудование. В первом способе тяжелое долото неоднократно сбрасывается на дно скважины с помощью канатных инструментов, а измельченный материал периодически удаляется желонкой. Вращательное буровое оборудование состоит из долота, вращаемого колонной труб. Шлам удаляется за счет непрерывной циркуляции бурового раствора по мере проникновения долота в пласт. Буровой раствор закачивается вниз через бурильную трубу и выходит через порты или форсунки в долоте. Шлам выносится на поверхность буровым раствором вне бурильной трубы. На рис. 2 показаны поперечные сечения скважины в водоносном горизонте, а на рис. 3 — в напорном водоносном горизонте соответственно. В обоих случаях депрессия представляет собой разницу между уровнем грунтовых вод или потенциометрической поверхностью (напорные условия) и уровнем воды в скважине во время откачки. Он представляет собой сумму потерь напора, вызванных течением воды через пористую среду, и потерь напора, вызванных поступлением воды в скважину.

 

Фигура 2.

 

 

Рисунок 3.

 

Горизонтальное расстояние от центра скважины до границы конуса депрессии называется радиусом влияния. Каждый конус депрессии различается по размеру и форме в зависимости от скорости откачки, продолжительности откачки, пополнения водоносного горизонта внутри конуса и характеристик водоносного горизонта, таких как проницаемость водоносного пласта. На конус депрессии воздействует откачка других скважин, находящихся в радиусе влияния этой скважины.

Оросительная скважина должна проникать в водоносные пласты достаточно глубоко, сохраняя при этом затраты в экономически обоснованных пределах. Во Флориде глубина колодца также будет ограничена качеством воды, поскольку соленая вода является основой питьевой воды по всему штату. В прибрежных районах Флориды часто встречается интрузия соленой воды в водоносный горизонт. Принимая во внимание проблемы с качеством воды, колодец должен быть достаточно глубоким, чтобы избежать пересыхания во время засухи или в периоды повышенного понижения давления, например, при откачивании для защиты от замерзания в зимние месяцы. Также важно помнить, что более глубокие колодцы обычно дают больший выход воды на фут просадки.

Зависимость между диаметром скважины и дебитом воды не является линейной, и в результате удвоение диаметра не приведет к удвоению количества воды, которое можно откачать из скважины. Для систем орошения газонов в жилых домах обычно достаточно воды для подачи воды из колодца диаметром 4 дюйма. Для более крупных установок и больших колодцев перед определением размера и установкой колодца необходимо изучить местные условия вблизи предполагаемого участка колодца.

Стандарты

, разработанные районами управления водными ресурсами во Флориде, содержат спецификации для обсадных труб и хвостовиков в скважинах. Функция обсадной трубы скважины состоит в поддержании заданного размера ствола скважины, предотвращении обрушения ствола скважины, а также в качестве кожуха насоса, а также в качестве канала для потока воды от входа скважины к входу насоса. Хвостовик представляет собой трубу, которая устанавливается либо внутри внешней обсадной колонны для улучшения, ремонта или защиты внешней обсадной колонны, либо под внешней обсадной трубой для герметизации обрушения, с которым может столкнуться скважина с открытым водоносным горизонтом. Сварные, бесшовные черные или оцинкованные трубы, трубы из нержавеющей стали или одобренные типы неметаллических труб могут использоваться для обсадных труб или хвостовиков в соответствии со спецификациями районов управления водными ресурсами. Непрерывная обсадная труба должна простираться от 6 до 12 дюймов над поверхностью земли до нескольких футов в самый верхний консолидированный слой. Для получения подробной спецификации по размерам и конструкции корпуса необходимо проконсультироваться с местным отделом управления водными ресурсами. (Таблица 1, Таблица 2) Выравнивание скважины имеет большое значение, особенно когда используются вертикальные турбинные насосы и в скважине размещается вертикальный вал. Допустимые допуски на несоосность также будут зависеть от размера корпуса по отношению к внешнему диаметру погружного или вертикального турбинного насоса.

Экраны

Обсадная колонна скважины может быть сплошной или щелевой (экранированной). Сплошная обсадная труба не имеет перфорации и применяется в верхних частях скважины. Щелевая обсадная труба или скважинные фильтры применяются в нижних, водоносных частях скважин. Экран позволяет воде поступать в скважину из насыщенного пласта, предотвращает попадание в скважину мелкодисперсных материалов и служит структурной опорой для рыхлого материала водоносного горизонта. Всякий раз, когда используется фильтр, необходимо, чтобы он был прикреплен к корпусу водонепроницаемым уплотнением.

В большинстве случаев фильтры не требуются в сцементированных породах, таких как известняк Флоридского водоносного горизонта. В известняковых породах скважина бурится в водоносный сцементированный пласт, и скважина остается открытой без фильтра скважины. По этой причине многие скважины относительно недороги в центральной и южной Флориде.

Заливка

Если по каким-либо причинам между скважиной и обсадной трубой имеется пространство, скважина должна быть цементирована путем заполнения затрубного пространства материалами, установленными районами водного хозяйства. Инъекция защищает водоносный горизонт от деградации, вызванной движением воды по стволу скважины либо с поверхности в водоносный горизонт, либо между водоносными горизонтами. Заливка также предотвращает потерю артезианского давления в артезианском водоносном горизонте. В большинстве случаев требуется бетонная заливка. Однако в некоторых случаях в неконсолидированных породах с такой обрушенной природой, при которой кольцевое пространство полностью заполнено существующим материалом, только несколько верхних футов кольцевого пространства должны быть герметизированы цементным раствором для обеспечения защиты от загрязненных поверхностных вод.

Уплотнения скважин

Колодец должен закрываться водонепроницаемой крышкой на время временных перерывов в работе на колодце. Это правило также относится к колодцам, которые используются только сезонно или периодически. При демонтаже насосного оборудования колодец должен быть закрыт водонепроницаемой крышкой или клапаном. К колодцам, расположенным в плоскости затопления, применяются особые правила для предотвращения загрязнения грунтовых вод во время паводков.

Все безнапорные колодцы (артезианские) должны быть оборудованы задвижкой для регулирования сброса из колодца. Также требуется заглушить все заброшенные скважины.

Разработка скважин

Вновь строящиеся скважины должны быть разработаны и испытаны. Целью освоения скважин является получение воды без песка с максимальной производительностью. Операция бурения изменяет гидравлические характеристики водоносного пласта в непосредственной близости от скважины, вызванные уплотнением, перемещением природных мелкозернистых материалов и/или миграцией буровых растворов в пласт. В результате локальная проницаемость и гидравлическая проводимость могут сильно снизиться, ограничивая приток воды в скважину.

Разработка скважины снижает уплотнение и удаляет мелкий материал из порового пространства вблизи скважины. Избирательно удаляя более мелкие фракции материала водоносного горизонта, разработка увеличивает естественную пористость и проницаемость ненарушенных материалов вблизи скважины. В безнапорных водоносных горизонтах он создает решетчатую зону отложений вокруг экрана, тем самым стабилизируя пласт, так что вода из скважины не содержит песка. При разработке также удаляется буровой раствор, который покрыл ствол скважины или попал в пласт в процессе бурения, а также перемещенную глину вдоль стенок скважины.

Освоение скважины может осуществляться с использованием нескольких различных методов: избыточной закачки, обратной промывки, механического помпажа, воздушной разработки, струйной обработки, кислотной обработки или взрывов. Часто используется более одного метода, особенно для больших скважин.

Перекачка

Для небольшой ирригационной скважины наиболее распространенным методом разработки скважины является перекачка. Рекомендуется начинать откачку примерно при 25% желаемого дебита скважины и продолжать до тех пор, пока вода не станет чистой. Процесс следует повторять при 50, 75, 100 и выше 100 процентов желаемого дебита скважины. Скорость последней закачки должна быть как минимум на 25% выше, чем желаемый дебит скважины, если это возможно. Для операции перекачки следует использовать испытательный насос. По возможности не рекомендуется использовать стационарный насос для этой операции, так как частицы песка могут вызвать чрезмерный износ насоса.

Обратная промывка

Обратная промывка между циклами закачки повышает эффективность освоения скважины. Реверсирование потока воды через фильтр в пласт удаляет более мелкие фракции и перераспределяет оставшиеся частицы. Обратная промывка может быть осуществлена ​​запуском насоса и его отключением, когда вода поднимается на поверхность. Это позволяет воде из насосной колонны падать обратно в скважину, реверсируя поток воды через фильтр. При освоении скважин часто используется комбинированный метод перекачки и обратной промывки.

Механический пульсатор

Обратный поток через фильтр в пласт также может быть достигнут за счет использования механических устройств, таких как уравнительный блок или уравнительный плунжер. Они перемещаются вверх и вниз в корпусе, как поршень в цилиндре. Устройства Surge недороги, просты в использовании и весьма эффективны в качестве инструментов разработки. Их можно использовать для скважин любой глубины и диаметра.

Развитие авиации

Сжатый воздух можно использовать для попеременной помпажа и прокачки скважины. При пульсации воздуха в скважину нагнетается сжатый воздух, который поднимает воду на поверхность. Когда вода достигает верха обсадной колонны, компрессор отключается, и столб аэрированной воды падает обратно в скважину. Осадок периодически удаляют из скважины с помощью эрлифтной откачки. Эта процедура устраняет необходимость в насосе во время разработки скважины, что позволяет избежать риска износа насоса, вызванного перекачиванием песка.

Струйная установка

При освоении скважин могут применяться высокоскоростные струи воды или воздуха. Струйная обработка осуществляется с помощью горизонтальной струи внутри скважины или экрана. Струйный инструмент с равномерно расположенными соплами перемещается вверх и вниз вдоль экрана, вымывая более мелкие материалы.

Кислотная обработка

Разработка скважин и водоносных горизонтов в известняковых или доломитовых породах может осуществляться с использованием кислоты. Использование кислоты открывает трещины и трещины в пласте вокруг открытого ствола скважины. Это увеличивает общую проницаемость водоносного горизонта за счет растворения материалов в трещинах. Во Флориде для разработки кислот требуется специальное разрешение от района управления водными ресурсами.

Использование взрывчатых веществ

Взрывчатые вещества иногда используются в скальном колодце (консолидированном водоносном горизонте) для разработки и увеличения его добычи. Во Флориде запрещено использование взрывчатых веществ при строительстве колодцев для расширения полости, если только это не одобрено районом управления водными ресурсами.

Тестирование

Испытание скважин

После освоения скважины следует провести испытание на откачку, чтобы определить потенциальный дебит скважины, выбрать эффективный насос и определить депрессию, которая может повлиять на расположение насоса для погружных или глубинных турбинных насосов.

Испытание скважины проводится путем измерения дебита и депрессии через определенные промежутки времени во время откачки. Можно построить кривую производительность/депрессия (рис. 4), которая позволяет эффективно выбрать насос для заданных условий. Так как просадка для требуемой производительности известна, то место расположения погружного или глубинного турбинного насоса можно определить по графику.

 

Рисунок 4.

 

Тестирование водоносного горизонта

Испытание на откачку также может предоставить данные, необходимые для определения гидравлических параметров водоносного горизонта. Испытание на откачку водоносного горизонта требует измерения депрессии в близлежащих наблюдательных скважинах в дополнение к данным производительности/депрессии из скважины. Испытание водоносного горизонта определяет влияние вновь устанавливаемых скважин на существующие скважины, радиус влияния скважины и просадки в скважине для разных дебитов. Результаты этого типа испытаний необходимы для правильного размещения скважин, а также для исследования и управления подземными водами.

Резюме

В данной публикации обсуждались различные типы скважин, их строительство и развитие в зависимости от типа водоносного горизонта. Были представлены различные методы в зависимости от геологических условий, размера и глубины скважины. В этой публикации подчеркивалась роль районов управления водными ресурсами во Флориде в регулировании водозаборных скважин.

Каталожные номера

Инженерная практика ASAE: ASAE EP400 — «Проектирование и строительство ирригационных колодцев». Стандарты ASAE. Сент-Джозеф, Мичиган.

ГЛАВА 40 A-3 Административного кодекса Флориды «Регулирование колодцев». 1985. Правила Северо-западного округа управления водными ресурсами Флориды. Гавана, Флорида.

ГЛАВА 4ИЛИ-3. «Строительство скважин на воду». Управление водными ресурсами реки Сент-Джонс, Палатка, Флорида.

ГЛАВА 40D-3. «Регламент Уэллса». Правила Департамента экологического регулирования Юго-Западной Флориды. 1982.

Дрисколл, Ф.Г. Подземные воды и колодцы . 1986. Johnson Division, St. Paul, Minnesota 55112 Hornsby, AG «Подземные воды: скрытый ресурс», информационный бюллетень по почвоведению № 19. 86. МФСА, Университет Флориды, Гейнсвилл, Ф.Л. Изуно, Ф.Т., Д.А. Хаман. «Основная сельскохозяйственная терминология дренажа». доб. Циркуляр 733, МФСА, Университет Флориды, Гейнсвилл, FL Pair, CH, WH Hinz, KR Frost, RE Sneed, TJ Schiltz. Орошение . 1983. Ирригационная ассоциация, 1911 North Fort Myer Drive, Arlington, Virginia 22209.

Schwals, G.O., R.K. Frevert, T.W. Edminster, K.K. Barhes. Инженерия по охране почв и водных ресурсов. 1981. Джон Уайли и сыновья.

Столы

Таблица 1.

** Рекомендуемые диаметры скважин для различных скоростей откачки*

Просмотр

Таблица 2.

** Максимальная скорость нагнетания для определенных диаметров обсадной колонны стандартного веса при скорости воды 5 футов/сек (1,5 м/сек).

Вид

Публикация № CIR803

Дата: 18.10.2017

• Хаман, Дорота З.
• Кларк, Гэри А.

Сельскохозяйственная и биологическая инженерия

СВЯЗАННЫЕ ТЕМЫ

• Колодцы
• Компоненты ирригационной системы

• Критический вопрос: качество и сохранение воды

Об этой публикации

Это документ CIR803, один из серии Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии, UF/IFAS Extension.