Designová řešení

Účelem navrženého odběru vody je zajištění záložního zásobování města vodou při mimořádných událostech v době míru a pro zvláštní období. K běžnému provozu studničních odběrů vody patří pravidelné čerpání. Frekvence čerpání čerpací techniky je 1x za 3 měsíce. Doba čerpání - 1 den. V souladu s projektovými specifikacemi jsou všechny přívody vody vybaveny výdejními jednotkami pro tankování cisteren. Jako vodočerpací zařízení pro zásobování spotřebitelů vodou byly instalovány elektročerpadlové studniční jednotky značky ETsV 10 - 120 - 60. Souprava dodávky zařízení obsahuje: řídicí a ochrannou stanici typu SUZ - 100 (30 - 100A), čidla VU, NU , ZSKh, snímač hladiny USK -TE-2- 100, které plně zajišťují kontrolu nad provozem zařízení a hladin. Signály o nouzovém odstavení čerpacího zařízení ao dosažení havarijního minima ve vrtech jsou vyvedeny na ovládací panel umístěný na čerpací stanici 1. stoupání PIC. Pro přenos signálů projekt zajišťuje položení řídicího kabelu KVBBShv10x1,5 mm2 z každé čerpací stanice do studny. Položení ovládacího kabelu je uvedeno v podkapitole „Systém napájení“. Zapínání a vypínání čerpacího zařízení navržených odběrů vrtné vody, přepínání na záložní napájení je zajištěno v ručním režimu.

Přehled

Vodárenská stanice se nachází na levém břehu nad lužní terase řeky v území. Prozkoumané podpovrchové území, schválené jako ložisko podzemních vod, je identifikováno v pohřbeném údolí levého přítoku řeky, obsahující komplex vodonosných vysoce propustných mezimořských písčito-štěrkopískových ložisek. Rozvoj zásob podzemních vod ložiska je plánován při realizaci aktivit „Cíleného programu organizace záložního zásobování města vodou při mimořádných událostech v době míru a na zvláštní období. Návrhové schéma příjmu vody je skupina pěti těžebních vrtů (včetně stávající studny) umístěných v areálu ICBC. Čtyři studny fungují, jedna je rezervní. Denní průtok každého vrtu je 3600 m3/den, přičemž celkový průtok návrhového odběru vody bude 14400 mXNUMX/den. Tento projekt zahrnuje vrtání čtyř průzkumných vrtů na území vodního díla. Dobu trvání havarijního stavu a jakost podzemních vod upravuje na základě účelu projektovaných odběrů vody „Pokyny pro přípravu a provoz domovních a pitných vodovodů za mimořádných událostí“ M, 1991 (dále jen jako „Pokyny“). Celková doba provozu při mimořádných událostech je do 2 let (s přihlédnutím k občasným spojům 25 let), četnost mimořádných situací se předpokládá 1x za měsíc. Projekt byl zpracován v souladu se základními požadavky „Pokynů pro zpracování projektů a odhadů pro geologické průzkumné práce“, M., 1993 (Příloha k nařízení Roskomnedra ze dne 22.11.93. listopadu 108 č. XNUMX).

Zdroj zásobování vodou

Geologický úsek ložiskové oblasti podzemních vod představují sedimentární pokryvné horniny vendického, spodního kambria a kvartéru. Vendský systém v kotlinském horizontu je tvořen sledem prachovců a pískovců s mezivrstvami jílů (spodní kotlinské souvrství) a hustými jíly s mezivrstvami pískovců (svrchní kotlinské souvrství) o celkové mocnosti cca 200 m. Ložiska spodního kambria jsou reprezentována horizonty Lomonosov a Lontova. Lomonosovský horizont leží v hloubce 95-100 m, složený z pískovců, místy písků, s mezivrstvami jílů o celkové mocnosti 10...15 m. Lontova horizont je homogenní mocnost montmorillonitových jílů s charakteristickou namodralou barvou (modré jíly) o mocnosti 60...70 m. Kvartérní uloženiny reprezentují sedimenty glaciálních, interglaciálních a postglaciálních komplexů, litologicky a mocnostně nesourodé, o mocnosti převážně 30...50 m. V oblastech pohřbených údolí protínajících mocnost spodnokambrických uloženin je tl. zvětší na 100 m nebo více. V kompletním úseku kvartérních ložisek se rozlišují tyto útvary: Moréna Dněpru (g II dn) - balvanité hlíny o celkové mocnosti nejvýše 2...3 m; moréna je lokálně rozšířena v thalwegs prastarých údolí, reprezentovaných glaciálem Dněprsko-moskevské útvary (fll dn-ms - převážně fluvioglaciální písky různé zrnitosti (někdy se štěrkopískovým materiálem) vyplňující starobylé pohřbené údolí. Mocnost nánosů se pohybuje od několika metrů (na stranách údolí) až 30...35 m ( v thalweg části). Moskevská moréna (g II ms) - balvanité hlíny a písčité hlíny o tl. 2... 10 m. V řadě oblastí je moréna erodována. Mikulínská ložiska (t III mk) - jíly, hlíny, distribuované lokálně, v oblastech eroze moskevské morény leží přímo na dněprsko-moskevských sedimentech. Mocnost mikulinských ložisek v ložiskové oblasti je převážně 2...7 m. Ložiska Moskva-Valdaj (flg,l П-Ш ms-vd) - písky různé zrnitosti s čočkami jílovitých ložisek o celkové mocnosti 15...30m. Moréna Luga (g III vdlz) - balvanité hlíny, 5... 15 m mocné. Komplex morénových ložisek: (lg ШЪ, IIV) - pásové jíly, hlíny, písky o mocnosti 7...15 m. 

Hydrogeologické poměry

V hydrogeologické části uvažovaného území se rozlišují tyto hlavní zvodnělé vrstvy a komplexy: horizont podzemní vody; intermorénový komplex (složený z horních a dolních intermorénových horizontů); Lomonosov horizont; GHorizont podzemních vod má sporadické rozložení a je omezen především na novověká ložiska a dále na tenké písčité vrstvy v pásových jílech a hlínách svrchně kvartérních uloženin (g, lg IIIb). Hladina podzemní vody leží v převážné hloubce 0...0,5 m. Podzemní voda je napájena atmosférickými srážkami, vypouštěnými do řeky. Intermoraine zvodnělý komplex je omezen na starověká pohřbená údolí, rozkládající se převážně v šířkovém směru a je reprezentován horním a dolním mezimorainovým horizontem, hydraulicky vzájemně propojeny kvůli absenci trvalé separační vrstvy jílu. Horní mezimorénová zvodeň (f lg, l П-Ш ms - vd) v uvažovaném území leží v hloubkách 15...35 m přímo pod morénou Luga, podložena jílovitými útvary moskevské morény. Vodonosné horniny jsou zastoupeny převážně jemnozrnnými a středně zrnitými písky se štěrkovými a oblázkovými inkluzemi na bázi zvodnělé vrstvy. Vodní abundance svrchního intermorénového horizontu je charakterizována měrnými vrtnými průtoky 2,2...2,8 l/s. Spodní mezimorénová zvodeň (f II dn-ms) leží v hloubkách 60...85 m pod moskevskými morénovými uloženinami nebo přímo pod svrchním mezimorénovým horizontem, podloží balvanitými hlínami dněperské morény nebo spodnokambrickými jíly. Vodonosné horniny jsou zastoupeny písky různé zrnitosti, o mocnosti od několika metrů při hranicích horizontu až po 30...35 m v údolní části prastarých údolí. Vodní výdatnost horizontu v oblasti je charakterizována měrnými vrtnými průtoky do 3,9 l/s. Lomonosovská zvodeň (С\ 1т) leží v hloubce 80...90 m, je zastoupena pískovci, místy písky, s mezivrstvami jílů o tl. 10.. ,15 m. Výdatnost vody horizontu je velmi nízká, měrné průtoky studní obvykle nepřesahují setiny litru za sekundu. V rámci řešeného území nemá Lomonosovský horizont praktický význam pro využití z důvodu velmi nízké výdatnosti vody.

Metodika a náplň práce. Hlavní projektové parametry průzkumných a těžebních vrtů

V souladu s technickou specifikací je v místě projektovaného odběru vody na území vodárny plánováno vyvrtání čtyř průzkumných a těžebních vrtů na spodní mezimorénový horizont. Metoda vrtání je perkusní-lano. Hloubka studny - 85,0 m. Statická hladina - 10,0m. Měrný průtok - 3,9 l/s. Provozní průtok - 150 m3600/hod. (XNUMX m/den). Odhadovaná dynamická hladina vody ve studni -25,0 m. PProjekt počítá s terénní a kancelářskou prací. Práce v terénu zahrnuje: vrtání 4 průzkumných a těžebních vrtů; hydrogeologické práce; vybavení studní zařízením na zvedání vody; provádění topografických a geodetických prací. Vrty budou vrtány metodou perkusního lana na strojích typu UKS-22M s odběrem zeminy. Počáteční průměr vrtání je 600 mm, konečný - při konstrukční hloubce 85,0 m - 300 mm. Vrtání se provádí: od 0,0 do 17,0 metrů s hrotem D = 600 mm; od 17,0 do 35,0 metrů s hrotem D = 500 mm; od 35,0 do 60,0 metrů s hrotem D = 400 mm. od 60,0 do 85,0 metrů s hrotem D = 300 mm. Interval odběru vzorků půdy je 3 m, ale ne méně než 1 vzorek z každé vrstvy. Vrtání vrtů je doprovázeno pozorováním litologického složení a mocnosti procházejících hornin a polohy vodní hladiny během gelace. 

No design

V souladu s návrhovou geologickou částí byl přijat následující návrh vrtu: 1. sloup pažnicových trub d=24" (vodič) je zachycen do hloubky 17 m. Zaústění je vyhloubeno jámou o půdorysných rozměrech 1 x 1 m a hloubce 1 m a vyplněno cementovou maltou. Čekání na vytvrzení cementu (OCC) - 3 dny. 2. větev pažnicových trubek d=20" je zachycena do hloubky 35 m, následuje mezitrubková cementace trubních větví v intervalu 17,0-0,0 m a uvolnění cementové kaše na ústí vrtu. OZT - 3 dní. 3. - pracovní kolona pažnicových trubek d=16" je zachycena do hloubky 60 m, následuje mezitrubková cementace sloupů v intervalu 35,0-0,0 m a uvolnění cementové kaše na ústí vrtu. WCC - 3 dny. 4. - pracovní plášťová šňůra d= 12" se loví do hloubky 85m. 5. - filtrační kolona d = 8", instalovaná „skrytě“ na ucpávce v hloubce 60-85 m. Filtr o průměru 8"mm o celkové délce 25m. Nadfiltrační záslepka je dlouhá 5m. Interval montáže pracovní části filtru je stanoven v souladu s návrhovým geologickým řezem a je 65. ..85 m. Pracovní částí filtru je trubka D8", děrovaná kulatými otvory v šachovnicovém vzoru, s pracovním cyklem 35%, omotaná nerezovým drátem. Po instalaci filtru se sloupec potrubí d=12" zvedne do hloubky 65 m se současným štěrkovým zásypem sloupu filtru v intervalu 85...60 m. Dále se provádějí geofyzikální studie vrtu: gama logování, kaliper logování a termometrie. Hloubka, provedení vrtu a typ filtru se upravují během vrtání v souladu s aktuálním geologickým řezem a hydrogeologickými parametry těžební zvodně. Po dokončení instalace filtrační kolony je vrt čerpán k vyčištění vrtu od částic vyvrtané horniny.