Solutions de conception

Le but de la prise d'eau conçue est l'approvisionnement en eau de réserve de la ville dans les situations d'urgence en temps de paix et pour une période spéciale. Le fonctionnement des prises d'eau de forage en mode normal comprend leur pompage régulier. La fréquence de pompage des équipements de pompage est prise 1 fois en 3 mois. La durée de pompage est de 1 jour. Conformément à la mission de conception, toutes les prises d'eau sont équipées d'unités de distribution pour ravitailler les camions-citernes. Les unités de pompage électrique de fond de puits de la marque ETsV 10 - 120 - 60 sont installées comme équipement de relevage d'eau pour l'alimentation en eau des consommateurs.L'équipement est fourni avec : une station de contrôle et de protection de type SUZ - 100 (30 - 100A), VU , NU, capteurs ZSH, capteur de niveau USK -TE-2-100, qui permettent de contrôler entièrement le fonctionnement des équipements et des niveaux. Les signaux concernant l'arrêt d'urgence des équipements de pompage et l'atteinte du niveau minimum d'urgence dans les puits sont affichés sur le panneau de contrôle situé à la station de pompage du 1er ascenseur du FAC. Pour la transmission du signal, le projet prévoit la pose d'un câble de commande KVBbShv10x1,5mm2 depuis chaque station de pompage sur le puits. La pose du câble de commande est donnée dans la sous-section "Système d'alimentation". Allumer et éteindre l'équipement de pompage des prises d'eau de puits conçues, le passage à l'alimentation de secours est fourni en mode manuel.

vue d'ensemble

Le poste d'alimentation en eau est situé sur la terrasse inondable en rive gauche de la rivière à l'intérieur du territoire. La zone explorée du sous-sol, approuvée dans le statut de gisement d'eau souterraine, est identifiée dans la vallée enfouie de l'affluent gauche de la rivière, qui contient un complexe de dépôts aquifères intermorainiques très perméables de sable-gravier-galets. Le développement des réserves d'eau souterraine du gisement devrait être réalisé lors de la mise en œuvre des mesures du «Programme cible pour l'organisation de l'approvisionnement en eau de réserve de la ville en situation d'urgence en temps de paix et pour une période spéciale. Le système de prise d'eau de conception est un groupe de cinq puits de production (en tenant compte du puits existant) situés dans la zone ICBC. Quatre puits fonctionnent, un est en réserve. Le débit journalier de chacun des puits est de 3600 m3/jour, tandis que le débit total de la prise d'eau de conception sera de 14400 mXNUMX/jour. Ce projet prévoit le forage de quatre puits d'exploration et de production sur le territoire de l'aqueduc. En fonction de l'objectif des prises d'eau conçues, la durée de la période d'urgence et la qualité des eaux souterraines sont réglementées par «l'instruction pour la préparation et l'exploitation des systèmes d'alimentation en eau potable dans les situations d'urgence» M, 1991 (ci-après dénommée la "Instruction"). La durée totale de fonctionnement dans les situations d'urgence peut aller jusqu'à 2 ans (en tenant compte des connexions occasionnelles pendant 25 ans), la fréquence des situations d'urgence est supposée être de 1 fois par mois. Le projet a été établi conformément aux exigences de base des "Instructions pour la préparation des projets et des estimations pour l'exploration géologique", M., 1993 (annexe à l'arrêté de Roskomnedra du 22.11.93 novembre 108 n ° XNUMX).

Source d'approvisionnement en eau

La section géologique de la zone de dépôt d'eau souterraine est représentée par des roches de la couverture sédimentaire du Vendien, du Cambrien inférieur et du Quaternaire. Le système vendien dans l'horizon de Kotlin est formé d'une séquence de siltstones et de grès avec des intercalaires d'argiles (suite Nizhnekotlinskaya) et d'argiles denses avec des intercalaires de grès (suite Verkhnekotlinskaya) d'une épaisseur totale d'environ 200 m. Les dépôts du Cambrien inférieur sont représentés par les horizons Lomonosov et Lontov. L'horizon de Lomonosov se situe à une profondeur de 95 à 100 m, est composé de grès, parfois de sables, avec des couches intermédiaires d'argile d'une épaisseur totale de 10 ... 15 m. L'horizon Lontovskiy est une strate homogène d'argiles montmorillonitiques de couleur bleuâtre caractéristique (argiles bleues) d'une épaisseur de 60...70 m. Les dépôts quaternaires sont représentés par des sédiments de complexes glaciaires, interglaciaires et postglaciaires, qui ne sont pas cohérents en termes de lithologie et d'épaisseur, principalement de 30 à 50 m. Dans les zones de vallées enfouies qui traversent l'épaisseur des dépôts du Cambrien inférieur, l'épaisseur augmente à 100 m ou plus. Dans la section complète des dépôts quaternaires, on distingue les formations suivantes : Moraine du Dniepr ( g II dn ) - loam rocheux d'une épaisseur totale ne dépassant pas 2 ... 3 m; morainique se distribue localement dans les thalwegs des vallées anciennes, représentées par Formations Dniepr-Moscou (fll dn-ms - sables principalement fluvio-glaciaires de différentes granulométries (parfois avec des matériaux de gravier-cailloux), remplissant l'ancienne vallée enfouie. L'épaisseur des dépôts varie de quelques mètres (sur les côtés de la vallée) à 30 ... 35 m (dans la partie du thalweg). Moraine de Moscou ( g II ms) - loam rocheux et loam sableux d'une épaisseur 2... 10 M. Dans certaines zones, la moraine est érodée. Dépôts de Mikulin (t III mk) - argiles, limons, distribués localement, dans les zones d'érosion de la moraine de Moscou, ils reposent directement sur les sédiments Dniepr-Moscou. L'épaisseur des gisements de Mikulinsky dans la zone du gisement est principalement de 2...7 m. Dépôts de Moscou-Valdai (flg,l P-Sh ms-vd) - sables de différentes granulométries avec des lentilles de dépôts d'argile d'une épaisseur totale de 15 ... 30 m. Moraine de Luga (g III vdlz) - limon rocheux, 5 ... 15 m d'épaisseur. Un complexe de dépôts supra-morainiques: (lg ШЪ, IIV) - argiles en ruban, limons, sables d'une épaisseur de 7 ... 15 m. 

Conditions hydrogéologiques

Dans la section hydrogéologique du territoire considéré, on distingue les principaux aquifères et complexes suivants : horizon des eaux souterraines ; complexe intermorainique (faisant partie des horizons intermorainique supérieur et inférieur); Horizon de Lomonossov ; gL'horizon des eaux souterraines a une distribution sporadique et se limite principalement aux dépôts modernes, ainsi qu'aux intercalaires sableux minces dans les argiles rubanées et les limons des dépôts du Quaternaire supérieur (g, lg Wb). La nappe phréatique se trouve à une profondeur prédominante de 0.. .0,5 M. Les eaux souterraines sont alimentées par les précipitations atmosphériques ; Le complexe aquifère intermorainique est confiné aux anciennes vallées enfouies, s'étendant principalement dans le sens latitudinal, et est représenté par les horizons intermorainiques supérieur et inférieur, hydrauliquement interconnectés en raison de l'absence d'une couche d'argile séparatrice soutenue. L'aquifère intermorainique supérieur (f lg, l П-Ш ms - vd) sur le territoire considéré se trouve à des profondeurs de 15...35 m directement sous la moraine de Luga, reposant sur des formations argileuses de la moraine de Moscou. Les roches aquifères sont majoritairement représentées par des sables à grain fin et moyen, avec des inclusions de galets graveleux relevées à la base de l'aquifère. La teneur en eau de l'horizon intermorainique supérieur est caractérisée par des débits spécifiques de puits de 2,2... .2,8 l/s. L'aquifère intermoranique inférieur (f II dn-ms) se trouve à des profondeurs de 60...85 m sous les dépôts de la moraine de Moscou ou directement sous l'horizon intermoranique supérieur, sous-tendu par des limons à blocs de la moraine du Dniepr ou des argiles du Cambrien inférieur. Les roches aquifères sont représentées par des sables de granularité variable, avec une épaisseur de quelques mètres près des limites de l'horizon à 30...35 m dans la partie talweg des anciennes vallées. La teneur en eau de l'horizon sur le site est caractérisée par des débits de puits spécifiques pouvant atteindre 3,9 l/s. L'aquifère de Lomonosov (C\ 1m) se trouve à une profondeur de 80 ... 90 m, est représenté par des grès, parfois des sables, avec des intercouches d'argiles d'une épaisseur de 10.. 15 m. La teneur en eau de l'horizon est très faible, les débits spécifiques des puits ne dépassent généralement pas les centièmes de litre par seconde. Au sein du territoire considéré, l'horizon de Lomonosov n'a aucune importance pratique pour l'utilisation en raison de sa très faible abondance d'eau.

Méthodologie et portée des travaux. Principaux paramètres de conception des puits d'exploration et de production

Conformément au cahier des charges, à l'emplacement de la prise d'eau projetée sur le territoire de l'aqueduc, il est prévu de forer quatre puits d'exploration et de production jusqu'à l'horizon intermorainique inférieur. Méthode de forage - corde de choc. Profondeur du puits - 85,0 m. Niveau statique - 10,0 m. Débit spécifique - 3,9 l/s. Débit opérationnel - 150 m / heure. (3600 m/jour). Estimation du niveau d'eau dynamique dans le puits -25,0 m. PLe projet prévoit la mise en œuvre de travaux de terrain et caméral. Le travail de terrain comprend : forage de 4 puits d'exploration ; ouvrages hydrogéologiques; équipement des puits avec des équipements de relevage de l'eau ; réalisation de travaux topographiques et géodésiques. Le forage des puits sera effectué par la méthode de la corde à percussion à l'aide d'appareils UKS-22M avec échantillonnage du sol. Le diamètre de forage initial est de 600 mm, le dernier - à une profondeur de conception de 85,0 m - 300 mm. Forage en cours : de 0,0 à 17,0 mètres avec une pointe D = 600 mm ; de 17,0 à 35,0 mètres avec une pointe D = 500 mm ; de 35,0 à 60,0 mètres avec une pointe D = 400 mm. de 60,0 à 85,0 mètres avec une pointe D = 300 mm. L'intervalle d'échantillonnage du sol est de 3 m, mais pas moins d'un échantillon de chaque couche. Le forage des puits s'accompagne d'observations de la composition lithologique et de l'épaisseur des roches praticables, de la position du niveau d'eau lors de la gélification. 

Bien concevoir

Conformément à la section géologique de conception, la conception de puits suivante a été adoptée : La 1ère colonne de tubage d = 24" (conducteur de surface) est halée à une profondeur de 17 m. La tête de puits est creusée d'une fosse de dimensions 1 x 1 m et d'une profondeur de 1 m et remplie de mortier de ciment. Attente du durcissement du ciment (WSC) - 3 jours. La 2e colonne de tubage d=20" est tirée à une profondeur de 35 m, suivie d'un coulis annulaire des colonnes de tiges dans la plage de 17,0 à 0,0 m et de la sortie du coulis de ciment en tête de puits. WOC - 3 jours. 3ème - la colonne de travail des tubes de tubage d = 16" est halée à une profondeur de 60 m, suivie d'un coulis annulaire des colonnes dans la plage de 35,0 à 0,0 m et de la sortie du coulis de ciment en tête de puits. OZT - 3 jours. 4ème - une colonne de travail de tubes de tubage d = 12" est halée à une profondeur de 85 m. 5e - colonne de filtre d = 8", installée "coulée" sur le presse-étoupe dans la plage de profondeur de 60 à 85 m. Le filtre d'un diamètre de 8" mm avec une longueur totale de 25 m. La partie aveugle au-dessus du filtre mesure 5 m de long. L'intervalle d'installation de la partie de travail du filtre est déterminé conformément à la section géologique de conception et est de 65 ... 85 m. La partie active du filtre est un tuyau D8", perforé de trous ronds en quinconce, avec un cycle de service de 35%, enveloppé de fil d'acier inoxydable. Après l'installation du filtre, le train de tuyaux d = 12 "est élevé à une profondeur de 65 m avec remblayage simultané de gravier du train de filtres dans l'intervalle 85.. .60 m. D'autres études géophysiques du puits sont réalisées : diagraphie gamma, diagraphie au calibre et diagraphie de température. La profondeur, la conception du puits et le type de filtre sont ajustés pendant le processus de forage en fonction de la section géologique réelle et des paramètres hydrogéologiques de l'aquifère de production. Une fois l'installation de la colonne de filtration terminée afin de nettoyer le puits de forage des particules de déblais, le puits est pompé.