Soluciones de diseño

El propósito de la toma de agua diseñada es proporcionar suministro de agua de respaldo a la ciudad en emergencias en tiempos de paz y períodos especiales. El funcionamiento normal de las tomas de agua de pozo incluye el bombeo regular. La frecuencia de bombeo del equipo de bombeo es una vez cada 1 meses. Duración del bombeo - 3 día. De acuerdo con las especificaciones de diseño, todas las tomas de agua están equipadas con unidades dispensadoras para el repostaje de camiones cisterna. Como equipo de elevación de agua para el suministro de agua a los consumidores se instalaron unidades de pozo con bomba eléctrica de la marca ETsV 10 - 120 - 60. El equipo suministrado incluye: estación de control y protección tipo SUZ - 100 (30 - 100A), sensores VU, NU , ZSKh, sensor de nivel USK -TE-2- 100, que brindan control total sobre el funcionamiento de equipos y niveles. Las señales sobre el apagado de emergencia del equipo de bombeo y sobre el logro del nivel mínimo de emergencia en los pozos se envían al panel de control ubicado en la estación de bombeo del primer tramo del PIC. Para transmitir señales, el proyecto prevé el tendido de un cable de control KVBBShv10x1,5mm2 desde cada estación de bombeo hasta el pozo. El tendido del cable de control se detalla en la subsección "Sistema de alimentación". El encendido y apagado del equipo de bombeo de las tomas de agua del pozo diseñadas y el cambio a la fuente de alimentación de respaldo se realizan en modo manual.

Visión de conjunto

La estación de suministro de agua está ubicada en la margen izquierda sobre la terraza aluvial del río dentro del territorio. El área subterránea explorada, aprobada como depósito de agua subterránea, se identifica dentro del valle enterrado del afluente izquierdo del río, que contiene un complejo de depósitos acuíferos intermorrenanos de arena, grava y guijarros altamente permeables. Está previsto que el desarrollo de las reservas de agua subterránea del depósito se lleve a cabo durante la implementación de las actividades del “Programa específico para organizar el suministro de agua de respaldo de la ciudad en situaciones de emergencia en tiempos de paz y durante un período especial. El esquema de toma de agua de diseño es un grupo de cinco pozos de producción (incluido un pozo existente) ubicados dentro del sitio de ICBC. Cuatro pozos están funcionando, uno es de reserva. El caudal diario de cada pozo es de 3600 m3/día, mientras que el caudal total de la toma de agua de diseño será de 14400 mXNUMX/día. Este proyecto implica la perforación de cuatro pozos exploratorios en el territorio de la planta de abastecimiento de agua. Según el propósito de las tomas de agua diseñadas, la duración del período de emergencia y la calidad del agua subterránea están reguladas por las "Instrucciones para la preparación y operación de sistemas de suministro de agua potable y doméstica en situaciones de emergencia" M, 1991 (en adelante, denominadas como las “Instrucciones”). El período total de operación durante emergencias es de hasta 2 años (teniendo en cuenta las conexiones ocasionales durante 25 años), se supone que la frecuencia de emergencias es 1 vez por mes. El proyecto fue elaborado de acuerdo con los requisitos básicos de las "Instrucciones para la elaboración de proyectos y estimaciones para trabajos de exploración geológica", M., 1993 (Apéndice de la orden de Roskomnedra del 22.11.93 de noviembre de 108 No. XNUMX).

Fuente de suministro de agua

La sección geológica del área de depósito de agua subterránea está representada por rocas de cobertura sedimentarias de edad Vendiana, Cámbrica Inferior y Cuaternaria. El sistema Vendian dentro del horizonte de Kotlin está formado por una secuencia de limolitas y areniscas con capas intermedias de arcillas (Formación Kotlin Inferior) y arcillas densas con capas intermedias de arenisca (Formación Kotlin Superior) con un espesor total de aproximadamente 200 m. Los depósitos del Cámbrico Inferior están representados por los horizontes de Lomonosov y Lontova. El horizonte de Lomonosov se encuentra a una profundidad de 95-100 m y está compuesto de areniscas, a veces arenas, con capas intermedias de arcillas con un espesor total de 10... 15 m. El horizonte de Lontova es un espesor homogéneo de arcillas montmorillonitas de color azulado característico (arcillas azules) con un espesor de 60...70 m. Los depósitos cuaternarios están representados por sedimentos de complejos glaciares, interglaciares y posglaciales, inconsistentes en litología y espesor, con un espesor predominantemente de 30...50 m. En áreas de valles enterrados que atraviesan el espesor de los depósitos del Cámbrico Inferior, el espesor aumenta a 100 mo más. En el apartado completo de Depósitos Cuaternarios se distinguen las siguientes formaciones: Morena del Dniéper (g II dn): margas de canto rodado con un espesor total de no más de 2...3 m; La morrena está muy extendida localmente en los vaguados de los valles antiguos, representada por glaciares. Formaciones Dnieper-Moscú (fll dn-ms): predominantemente arenas fluvioglaciales de varios tamaños de grano (a veces con material de grava y guijarros) que llenan el antiguo valle enterrado. El espesor de los depósitos varía desde unos pocos metros (en los lados del valle) hasta 30...35 m (en la parte de vaguada). Morena de Moscú (g II ms) - franco canto rodado y franco arenoso con espesor 2... 10 m En varias zonas la morrena está erosionada. Depósitos de Mikulinsky (t III mk): arcillas, margas, distribuidas localmente, en áreas de erosión de la morrena de Moscú se encuentran directamente sobre los sedimentos Dnieper-Moscú. El espesor de los depósitos de Mikulino en el área del depósito es predominantemente de 2...7 m. Depósitos de Moscú-Valdai (flg,l П-Ш ms-vd): arenas de varios tamaños de grano con lentes de depósitos de arcilla con un espesor total de 15...30 m. Morena de luga (g III vdlz) - margas de canto rodado, 5... 15 m de espesor. Complejo de depósitos de morrenas: (lg ШЪ, IIV) - arcillas en cinta, margas, arenas con un espesor de 7... 15 m. 

Condiciones hidrogeológicas

En el tramo hidrogeológico del territorio considerado se distinguen los siguientes acuíferos y complejos principales: horizonte de aguas subterráneas; complejo intermorrena (compuesto por horizontes intermorrena superior e inferior); Horizonte de Lomonósov; GRAMOEl horizonte de agua subterránea tiene una distribución esporádica y se limita principalmente a depósitos modernos, así como a delgadas capas arenosas en arcillas y margas de depósitos del Cuaternario Superior (g, lg IIIb). El nivel freático se encuentra a una profundidad predominante de 0...0,5 m y se alimenta de las precipitaciones atmosféricas que se vierten al río. El complejo acuífero intermorrena se limita a antiguos valles enterrados, se extiende predominantemente en dirección latitudinal y está representado por los horizontes intermorrena superior e inferior, hidráulicamente interconectados debido a la ausencia de una capa de arcilla separadora sostenida. El acuífero intermorrena superior (f lg, l П-Ш ms - vd) dentro del territorio considerado se encuentra a profundidades de 15...35 m directamente debajo de la morrena de Luga, sustentado por formaciones arcillosas de la morrena de Moscú. Las rocas acuíferas están representadas predominantemente por arenas de grano fino y medio, con inclusiones de grava y guijarros en la base del acuífero. La abundancia de agua del horizonte intermorrena superior se caracteriza por caudales específicos de pozo de 2,2...2,8 l/s. El acuífero intermorrena inferior (f II dn-ms) se encuentra a profundidades de 60...85 m bajo los depósitos de la morrena de Moscú o directamente debajo del horizonte intermorrena superior, sustentado por margas rocosas de la morrena del Dnieper o arcillas del Cámbrico Inferior. Las rocas acuíferas están representadas por arenas de distintos tamaños de grano, con un espesor que varía desde unos pocos metros cerca de los límites del horizonte hasta 30...35 m en la parte de los valles antiguos. La abundancia de agua del horizonte en la zona se caracteriza por caudales de pozo específicos de hasta 3,9 l/s. El acuífero de Lomonosov (С\ 1т) se encuentra a una profundidad de 80...90 m, está representado por areniscas, a veces arenas, con capas intermedias de arcillas con un espesor de 10.. ,15m. La abundancia de agua en el horizonte es muy baja, los caudales específicos de los pozos no suelen superar las centésimas de litro por segundo. Dentro del territorio considerado, el horizonte de Lomonosov no tiene importancia práctica para su uso debido a su bajísima abundancia de agua.

Metodología y alcance del trabajo. Principales parámetros de diseño de pozos de exploración y producción.

De acuerdo con las especificaciones técnicas, en el lugar de la toma de agua proyectada en el territorio de la estación de agua está previsto perforar cuatro pozos de exploración y producción hasta el horizonte intermorrena inferior. El método de perforación es con cuerda de percusión. Profundidad del pozo: 85,0 m. Nivel estático - 10,0 m. Caudal específico - 3,9 l/s. Caudal operativo: 150 m3600/hora. (XNUMX m/día). Nivel dinámico estimado del agua en el pozo -25,0 m.PEl proyecto prevé trabajos de campo y de oficina. El trabajo de campo incluye: perforación de 4 pozos de exploración y producción; obras hidrogeológicas; equipar los pozos con equipos de extracción de agua; Realización de trabajos topográficos y geodésicos. Los pozos se perforarán mediante el método de cuerda de percusión utilizando máquinas tipo UKS-22M con muestreo de suelo. El diámetro de perforación inicial es de 600 mm, el final, a una profundidad de diseño de 85,0 m, 300 mm. La perforación se realiza: de 0,0 a 17,0 metros con punta D = 600 mm; de 17,0 a 35,0 metros con punta D = 500 mm; de 35,0 a 60,0 metros con punta D = 400 mm. de 60,0 a 85,0 metros con punta D = 300 mm. El intervalo de muestreo del suelo es de 3 m, pero no menos de 1 muestra de cada capa. La perforación de pozos va acompañada de observaciones de la composición litológica y el espesor de las rocas atravesadas, y de la posición del nivel del agua durante la gelificación. 

Bien diseñado

De acuerdo con el apartado geológico de diseño, se adoptó el siguiente diseño de pozo: La 1.ª columna de tubos de revestimiento d=24" (conductor) se recoge a una profundidad de 17 m. La boca se excava con un pozo con unas dimensiones en planta de 1 x 1 my una profundidad de 1 m y se rellena con mortero de cemento. Esperando el endurecimiento del cemento (OCC) - 3 días. La segunda sarta de tuberías de revestimiento d=2" se captura a una profundidad de 20 m, seguido de la cementación entre tuberías de las sartas de tuberías en el intervalo de 35 a 17,0 m y la liberación de la lechada de cemento en la boca del pozo. OZT - 0,0 días. 3º - la sarta de trabajo de tuberías de revestimiento d=16" se captura a una profundidad de 60 m, seguido de la cementación entre tuberías de las columnas en el intervalo de 35,0-0,0 my la liberación de la lechada de cemento en la boca del pozo. WCC - 3 días. 4º - La sarta de carcasa de trabajo d= 12" se pesca a una profundidad de 85 m. 5º - columna de filtro d = 8", instalada “oculta” en el prensaestopas en el rango de profundidad de 60-85 m. Filtro con un diámetro de 8" mm y una longitud total de 25 m. La parte ciega situada encima del filtro tiene una longitud de 5 m. El intervalo de instalación de la parte de trabajo del filtro se determina de acuerdo con la sección geológica de diseño y es de 65. ..85 m. La parte de trabajo del filtro es un tubo D8”, perforado con orificios redondos en forma de tablero de ajedrez, con un ciclo de trabajo del 35%, envuelto con alambre de acero inoxidable. Después de instalar el filtro, la columna de tubería d=12" se eleva a una profundidad de 65 m y al mismo tiempo se rellena con grava la columna de filtro en el intervalo 85...60 metros. A continuación se realizan estudios geofísicos del pozo: registro gamma, registro de caliper y termometría. La profundidad, el diseño del pozo y el tipo de filtro se ajustan durante el proceso de perforación de acuerdo con la sección geológica real y los parámetros hidrogeológicos del acuífero de producción. Una vez completada la instalación de la columna de filtro, se bombea el pozo para limpiarlo de partículas de roca perforada.