4. Влаштування водозабірних свердловин

Найбільш технічно досконалим видом вертикального водозабору є водозабірна свердловина (буровий трубчастий колодязь). Водозабірні свердловини використовуються для забирання води з напірних та безнапірних водоносних пластів потужністю m>5...6 м.

Глибина водозабірних свердловин коливається в межах 10...1000 м (частіше 100...200м) і залежить від глибини залягання експлуа-таційного водоносного пласта.

Діаметр свердловин на воду, як правило, становить 100...1000 мм і залежить від продуктивності, призначення і способу буріння свердловини.

Принципова технологічна схема свердловини наведена на рис.4.

Водозабірні свердловини розділяються за господарським призначенням, типом водоприймальної частини, способом буріння тощо.

Рис. 4. Технологічна схема водозабірної свердловини:

1 - насосна станція над свердловиною; 2 - монтажний люк; 3 - вентиляційна труба; 4 -оголовок, перекритий фланцем з отвором для рівнєміра; 5 - захисна колона обсадних труб; 6 - експлуатаційна колона обсадних труб; 7 - експлуатаційний водоносний пласт; 8 - фільтр; 9 - сальник; 10 - заглибний насос з електродвигуном; 11 - водопідйомні труби; 12 - струмопідвідний кабель; 13 - пульт керування насосом (станція автоматичного керування); 14 - трубопровід для скидання води при промивці свердловини; 15 - водовідвідна канава; 16 - манометр; 17 - вантуз; 18 - зворотний клапан; 19 - засувка; 20 - напірний трубопровід; 21 - витратомір; 22 - оглядовий колодязь.

Види водозабірних свердловин за господарським призначенням

За господарським призначенням свердловини на воду бувають: розвідувальні, експлуатаційні, розвідувально-експлуатаційні, допоміжні.

Розвідувальні свердловини на воду бурять в районах, слабо вивчених в гідрогеологічному плані, для вскриття і опробування водоносних горизонтів. Вони мають незначний діаметр і обладнуються тимчасовим фільтром.

Експлуатаційні свердловини мають діаметр, достатній для розміщення постійного фільтра і експлуатаційного водопідйомника, розрахованого на проектну продуктивність свердловини. Їх буять після розвідки місцевості на воду.

Розвідувально-експлуатаційні свердловини є характерними для поодиноких водозаборів невеликих систем водопостачання, для яких недоцільно окремо бурити розвідувальні і експлуатаційні свердловини.

Діаметр розвідувально-експлуатаційних свердловин повинен бути достатнім для встановлення в них експлуатаційного водопідйомника після вскриття і опробування експлуатаційного водоносного пласта.

Допоміжні свердловини призначені для обслуговування водозабору. До них відносять спостережні, водопонижувальні, поглинаючі свердловини.

5. Види водозабірних свердловин за типом водоприймальної частини

За типом водоприймальної частини свердловини бувають безфільтрові і фільтрові. Безфільтрові свердловини можуть проектуватись у випадку складання експлуатаційного водоносного пласта стійкими тріщінуватими породами а також у випадку наявності міцної і стійкої покрівлі експлуатаційного водоносного пласта, складеного з піску.

У першому випадку водоприймальну частину свердловини проектують у вигляді циліндричної виїмки, утвореної при розбурюванні водоносного пласта долотом; у другому - у вигляді воронки, утвореної в піщаному пласті за допомогою ерліфта.

Водоприймальні частини фільтрових свердловин обладнують фільтрами - циліндричними трубчастими, стержневими, спіральними та іншими каркасами з можливими дротяними, сітчастими, гравійними водоприймальними поверхнями. Фільтри свердловин призначені для утримування стінок водоприймальної частини свердловин від обвалювання при роботі насосу та для затримування часток водоносної породи.

Фільтри свердловин повинні мати необхідну механічну міцність, достатню шпаруватість, бути стійкими проти корозії, та мати конструкцію, що дозволяє проводити періодичне поновлення їх пропускної спроможності. Тип і конструкція фільтрів свердловин залежить від складу водоносної породи, дебіту та глибини свердловини.

Конструкція водозабірних свердловин визначається кількістю, діаметром та глибиною спускання колон обсадних труб і залежить від геологічних та гідрогеологічних умов, глибини свердловини, початкового (яким починають буріння) та кінцевого (яким закінчують буріння) діаметрів свердловини, типу і розмірів фільтру та водопідйомника, способу буріння.

За принципом руйнування породи способи буріння свердловин на воду діляться на ударні, ударно-канатний, ударно-штанговий, обертально-роторний з прямою та зворотною промивкою, колонковий, реактивно-турбінний, комбіновані.

Спосіб буріння приймається залежно від геологічних та гідрогеологічних умов буріння, розвіданості місцевості, господарських факторів. Найбільш розповсюдженими є роторний та ударно-канатний способи буріння свердловин на воду.