» น้ำชนิดใหม่ เยี่ยมชมวันนี้ - น้ำบาดาล- เราจะมาพูดถึงว่าน้ำใต้ดินคืออะไร มาจากไหน และไปที่ไหน ในระหว่างนี้ เราจะขจัดความเข้าใจผิดทั่วไปบางประการเกี่ยวกับหัวข้อน้ำบาดาล

น้ำบาดาลเป็นชื่อเรียกรวมของแหล่งน้ำใต้ดินต่างๆ น้ำใต้ดินอาจมีความสด สดมาก กร่อย เค็ม เค็มจัด (เช่น ในไครโอเพกส์ ซึ่งเราได้กล่าวถึงในบทความ "ความหลากหลายของน้ำในโลก")

พบได้ทั่วไปกับน้ำบาดาลทุกประเภท: ตั้งอยู่เหนือชั้นดินที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ ดินที่ไม่สามารถซึมผ่านได้คือดินที่มีดินเหนียวจำนวนมาก (ไม่อนุญาตให้น้ำไหลผ่าน) หรือดินที่ทำจากหินแข็งที่มีจำนวนรอยแตกน้อยที่สุด

หากคุณออกไปข้างนอกแล้วกางแผ่นโพลีเอทิลีนลงบนพื้น คุณจะไม่ได้อะไรมากไปกว่าแบบจำลองชั้นดินกันน้ำ หากคุณเทน้ำลงบนโพลีเอทิลีน น้ำจะสะสมอยู่ในช่องกดและไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ จะได้แบบจำลองการกระจายน้ำใต้ดิน และถ้าคุณสร้างโพลีเอทิลีนที่มีขนาดต่างกันหลายรู คุณจะได้แบบจำลองการแทรกซึมของน้ำด้านบนเข้าสู่ขอบเขตอันไกลโพ้น

ในทำนองเดียวกัน น้ำสำรองใต้ดินจะถูกสร้างขึ้นโดยที่ชั้นที่ไม่อนุญาตให้ซึมเข้าไปจะทำให้เกิดความหดหู่ แม่น้ำใต้ดินเกิดจากความกดอากาศที่สูงขึ้นไปสู่ระดับล่าง ในบริเวณที่ชั้นกันน้ำถูกรบกวน น้ำด้านบนจะลงไปที่ระดับล่าง

ในรูปแบบรูปภาพสามารถแสดงได้ดังนี้:

ตอนนี้เกี่ยวกับที่มาของน้ำใต้ดิน

แหล่งที่มาหลัก: ฝน ฝนตกแล้วซึมลงดิน น้ำซึมผ่านชั้นดินชั้นบนที่หลวมและสะสมอยู่ในช่องแคบของชั้นกันน้ำชั้นบนของโลก น้ำประเภทนี้เรียกว่า "น้ำล้น" ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศเป็นอย่างมาก - ถ้าฝนตกบ่อยก็มีน้ำ หากฝนตกไม่บ่อยก็จะมีน้ำน้อยหรือไม่มีเลย นี่เป็นชั้นน้ำใต้ดินที่มีการปนเปื้อนมากที่สุด เนื่องจากการกรองผ่านพื้นดินมีน้อยมาก และน้ำประกอบด้วยทุกอย่าง เช่น ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ปุ๋ย ยาฆ่าแมลง ฯลฯ ฯลฯ ความลึกของน้ำประเภทนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ 2 ถึง 10 เมตร

นอกจากนี้ เมื่อชั้นที่ซึมผ่านไม่ได้ด้านบนแตกออก น้ำฝนจะเข้าสู่ชั้นหินอุ้มน้ำชั้นล่าง จำนวนของพวกเขาแตกต่างกันความลึกของการเกิดก็แตกต่างกันมากเช่นกัน ดังนั้นขีด จำกัด บนเริ่มต้นที่ 30 เมตรและสามารถลึกถึง 300 และลึกกว่านั้น ตัวอย่างเช่น ในยูเครน ห้ามบุคคลทั่วไปใช้น้ำที่ลึกเกิน 300 เมตร เนื่องจากนี่คือเขตสงวนทางยุทธศาสตร์ของประเทศ

รูปแบบที่น่าสนใจคือ ยิ่งชั้นหินอุ้มน้ำอยู่ลึกเท่าใด ก็จะยิ่งมีจุดเชื่อมต่อกับชั้นบนน้อยลงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในทะเลทรายซาฮารา พวกเขาใช้น้ำใต้ดินที่ตกลงใต้ดินในยุโรป อีกรูปแบบหนึ่งก็คือ ยิ่งน้ำลึกก็ยิ่งสะอาดขึ้นและขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำฝนน้อยลง

มักเชื่อกันว่าน้ำใต้ดินอยู่ในความว่างเปล่า สิ่งนี้เกิดขึ้นแต่น้ำบาดาลส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของทราย กรวด แร่ธาตุอื่นๆ และน้ำปริมาณมาก

ว่ากันว่าน้ำใต้ดินมาจากไหนและเคลื่อนที่อย่างไร แต่ไม่ได้บอกว่าจะไปที่ไหน และพวกมันอาจหายไปลึกลงไปใต้ดินหรือไหลลงสู่ผิวน้ำในรูปแบบของน้ำพุ น้ำพุ ไกเซอร์ น้ำพุ และปรากฏการณ์อื่นที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น นีเปอร์มีต้นกำเนิดมาจากใต้ดินที่ไหนสักแห่งในเบลารุส ใกล้แหลมอายา (แหลมไครเมีย ไม่ไกลจากเซวาสโทพอล) มีแหล่งน้ำจืดไหลลงสู่ทะเล ฉันไม่ได้เห็นมันด้วยตัวเอง (มันเก็บเป็นความลับ :) แต่นักดำน้ำบอกฉันว่า: คุณดำน้ำด้วยขวด เปิดมันใต้น้ำโดยเอาคอลงมา และมีน้ำจืดอยู่

นอกจากช่องทางน้ำบาดาลประเภทธรรมชาติแล้วยังมีช่องทางประดิษฐ์อีกด้วย เหล่านี้คือบ่อน้ำ และปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเช่นน้ำบาดาลมีความเกี่ยวข้องกับบ่อน้ำ นานมาแล้ว ในฝรั่งเศส ในเมืองอาร์เทซ พวกเขาขุดบ่อน้ำเพื่อค้นหาน้ำ และน้ำก็เริ่มไหลจากบ่อเหมือนน้ำพุ นั่นคือน้ำบาดาลเป็นน้ำที่ขึ้นมาจากพื้นดินโดยไม่ต้องใช้เครื่องสูบน้ำ มีกรณีเช่นนี้อยู่ไม่กี่กรณี ส่วนใหญ่มักจะมีบ่อน้ำไหลอิสระ

ดังนั้น เช่นเดียวกับทุกสิ่งในธรรมชาติ น้ำใต้ดินมีจุดเริ่มต้น การเปลี่ยนแปลง และจุดสิ้นสุด - มันตกลงไปใต้ดินพร้อมกับฝน เดินทางใต้ดินจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง และในที่สุดก็ไหลออกสู่ผิวน้ำ

วัฏจักรของน้ำใต้ดินก็ว่าได้ :)

ส่วนสำคัญของแหล่งน้ำสำรองของโลกคือแอ่งน้ำใต้ดินที่ไหลผ่านดินและชั้นหิน การสะสมน้ำใต้ดินจำนวนมาก - ทะเลสาบซึ่งชะล้างหินและดินออกไปจนกลายเป็นหลุม

ความสำคัญของของเหลวในดินไม่เพียงแต่สำหรับธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมนุษย์ด้วย ดังนั้น นักวิจัยจึงดำเนินการสังเกตการณ์ทางอุทกวิทยาเกี่ยวกับสภาพและปริมาณของมัน และกำลังศึกษาให้ลึกมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าน้ำใต้ดินคืออะไร คำจำกัดความ การจำแนกประเภท และประเด็นอื่น ๆ ของหัวข้อจะมีการหารือในบทความ

น้ำใต้ดินคืออะไร?

น้ำบาดาลคือน้ำที่อยู่ในช่องว่างระหว่างชั้นของหินที่อยู่ในชั้นบนของเปลือกโลก น้ำดังกล่าวสามารถนำเสนอได้ในสถานะการรวมตัวแบบใดก็ได้: ของเหลว ของแข็ง และก๊าซ ส่วนใหญ่แล้วน้ำใต้ดินเป็นของเหลวไหลจำนวนมาก ที่พบมากที่สุดเป็นอันดับสองคือกลุ่มธารน้ำแข็งที่ได้รับการเก็บรักษาไว้ตั้งแต่ยุคเพอร์มาฟรอสต์

การจำแนกประเภท

การแบ่งน้ำใต้ดินออกเป็นชั้น ๆ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการเกิดขึ้น:

• ดิน;
• พื้น;
• ระหว่างชั้น;
• แร่;
• อาร์ทีเซียน

นอกเหนือจากประเภทที่ระบุไว้แล้ว น้ำบาดาลยังแบ่งออกเป็นคลาสต่างๆ ขึ้นอยู่กับระดับของชั้นที่พวกมันอยู่:

• ขอบฟ้าด้านบนเป็นน้ำบาดาลสด ตามกฎแล้วตำแหน่งที่ลึกนั้นมีขนาดเล็ก: จาก 25 ถึง 350 ม.
• ขอบฟ้าตรงกลางคือตำแหน่งของแร่หรือน้ำเกลือที่ระดับความลึก 50 ถึง 600 เมตร
• ขอบฟ้าล่างมีความลึก 400 ถึง 3,000 เมตร น้ำที่มีแร่ธาตุสูง

น้ำบาดาลที่อยู่ลึกมากอาจเป็นอายุน้อย กล่าวคือ เพิ่งปรากฏขึ้นหรือพบเห็นได้ หลังสามารถวางลงในชั้นใต้ดินพร้อมกับหินพื้นดินที่ "ตั้งอยู่" หรือเผยให้เห็นน้ำใต้ดินที่เกิดจากชั้นดินเยือกแข็ง: ธารน้ำแข็งละลาย - ของเหลวสะสมและเก็บรักษาไว้

น้ำดิน

น้ำในดินเป็นของเหลวที่อยู่ในชั้นบนของเปลือกโลก ส่วนใหญ่จะมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในช่องว่างเชิงพื้นที่ระหว่างอนุภาคดิน

หากคุณเข้าใจว่าน้ำใต้ดินประเภทดินคืออะไรจะเห็นได้ชัดว่าของเหลวประเภทนี้มีประโยชน์มากที่สุดเนื่องจากตำแหน่งพื้นผิวไม่ได้กีดกันแร่ธาตุและองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด น้ำดังกล่าวเป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของ “สารอาหาร” สำหรับพื้นที่เกษตรกรรม ป่าไม้ และพืชผลทางการเกษตรอื่นๆ

ของเหลวประเภทนี้ไม่สามารถวางในแนวนอนได้เสมอไป โครงร่างของมันมักจะคล้ายกับภูมิประเทศของดิน ในชั้นบนของเปลือกโลก ความชื้นไม่มี "การสนับสนุนที่มั่นคง" ดังนั้นจึงอยู่ในสถานะแขวนลอย

มีการสังเกตปริมาณน้ำในดินที่มากเกินไปในฤดูใบไม้ผลิเมื่อหิมะละลาย

น้ำบาดาล

พันธุ์ดินคือน้ำซึ่งอยู่ที่ระดับความลึกบางส่วนของชั้นบนของโลก ความลึกของการไหลของของเหลวอาจมากกว่านี้หากเป็นพื้นที่แห้งแล้งหรือทะเลทราย ในสภาพอากาศอบอุ่นซึ่งมีฝนตกเป็นระยะๆ น้ำใต้ดินไม่ได้อยู่ลึกมากนัก และหากมีฝนตกหรือหิมะมากเกินไป ของเหลวจากพื้นดินอาจทำให้เกิดน้ำท่วมในพื้นที่ได้ ในบางสถานที่น้ำประเภทนี้จะขึ้นมาบนผิวดินและเรียกว่าน้ำพุ น้ำพุ หรือแหล่งกำเนิด

น้ำใต้ดินถูกเติมเต็มเนื่องจากการตกตะกอน หลายคนสับสนกับอาร์ทีเซียน แต่อย่างหลังอยู่ลึกกว่านั้น

ของเหลวส่วนเกินอาจสะสมในบริเวณเดียว อันเป็นผลมาจากตำแหน่งยืน หนองน้ำ ทะเลสาบ ฯลฯ เกิดขึ้นจากน้ำใต้ดิน

อินเตอร์เลเยอร์

น้ำบาดาลระหว่างชั้นคืออะไร? อันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นชั้นหินอุ้มน้ำแบบเดียวกับชั้นหินอุ้มน้ำบนพื้นดินและดิน แต่มีเพียงระดับการไหลของมันเท่านั้นที่ลึกกว่าสองระดับก่อนหน้านี้

คุณลักษณะเชิงบวกของของเหลวระหว่างชั้นคือสะอาดกว่ามากเนื่องจากอยู่ลึกกว่า นอกจากนี้ องค์ประกอบและปริมาณจะผันผวนภายในขีดจำกัดคงที่เสมอ และหากมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น ก็ไม่มีนัยสำคัญ

อาร์ทีเซียน

น้ำบาดาลตั้งอยู่ที่ระดับความลึกเกิน 100 เมตร และสูงถึง 1 กม. ความหลากหลายนี้ได้รับการพิจารณาและเหมาะสมที่สุดสำหรับการบริโภคของมนุษย์ ดังนั้นในพื้นที่ชานเมือง การขุดบ่อน้ำใต้ดินจึงมักเป็นแหล่งน้ำประปาสำหรับอาคารที่พักอาศัย

เมื่อเจาะบ่อน้ำ น้ำบาดาลจะไหลออกมาสู่ผิวน้ำ เนื่องจากเป็นน้ำบาดาลประเภทแรงดัน มันอยู่ในช่องว่างของหินระหว่างชั้นกันน้ำของเปลือกโลก

จุดอ้างอิงสำหรับการสกัดน้ำบาดาลคือวัตถุธรรมชาติบางอย่างที่อยู่บนพื้นผิว: การกด โค้งงอ และรางน้ำ

แร่

แร่ธาตุเป็นการบำบัดที่ลึกที่สุดและมีคุณค่าต่อสุขภาพของมนุษย์มากที่สุด ประกอบด้วยแร่ธาตุต่าง ๆ ในปริมาณสูงซึ่งมีความเข้มข้นคงที่

น้ำแร่ยังมีการจำแนกประเภทของตนเอง:

ตามวัตถุประสงค์:

• ห้องรับประทานอาหาร
• ยา;
• ผสม

ตามความเด่นขององค์ประกอบทางเคมี:

• ไฮโดรเจนซัลไฟด์
• คาร์บอนไดออกไซด์;
• ต่อม;
• ไอโอดีน;
• โบรมีน

ตามระดับของการทำให้เป็นแร่: จากน้ำจืดไปจนถึงน้ำที่มีความเข้มข้นสูงสุด

จำแนกตามวัตถุประสงค์

น้ำบาดาลถูกใช้ในชีวิตมนุษย์ วัตถุประสงค์แตกต่างกันไป:

• น้ำดื่ม คือ น้ำที่เหมาะกับการบริโภคไม่ว่าจะอยู่ในรูปแบบธรรมชาติ บริสุทธิ์ หรือหลังการทำให้บริสุทธิ์แล้ว
• เทคนิคอลเป็นของเหลวที่ใช้ในภาคเทคโนโลยี เศรษฐกิจ หรืออุตสาหกรรมต่างๆ

จำแนกตามองค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบทางเคมีของน้ำใต้ดินได้รับอิทธิพลจากหินที่อยู่ติดกับความชื้น ประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

1. สด.
2. มีแร่ธาตุต่ำ
3. แร่

ตามกฎแล้วน้ำที่อยู่ใกล้ผิวโลกถือเป็นน้ำจืด และยิ่งความชื้นลึก ส่วนประกอบของน้ำก็จะยิ่งมีแร่ธาตุมากขึ้นเท่านั้น

น้ำใต้ดินเกิดขึ้นได้อย่างไร?

มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของน้ำใต้ดิน

1. ปริมาณน้ำฝน ปริมาณน้ำฝนในรูปของฝนหรือหิมะจะถูกดูดซับโดยดินจำนวน 20% ของจำนวนทั้งหมด พวกมันก่อตัวเป็นดินหรือของเหลวบนพื้นดิน นอกจากนี้ความชื้นทั้งสองประเภทนี้ยังมีส่วนร่วมในวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติอีกด้วย
2. การละลายของธารน้ำแข็งเพอร์มาฟรอสต์ น้ำใต้ดินก่อตัวเป็นทะเลสาบทั้งหมด
3. นอกจากนี้ยังมีของเหลวสำหรับเด็กและเยาวชนที่ก่อตัวในแมกมาที่แข็งตัวแล้ว นี่คือน้ำปฐมภูมิประเภทหนึ่ง

การตรวจสอบน้ำบาดาล

การตรวจสอบน้ำบาดาลเป็นสิ่งจำเป็นที่สำคัญ ซึ่งช่วยให้คุณติดตามไม่เพียงแต่คุณภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณ และโดยทั่วไป การมีอยู่ของน้ำด้วย

หากมีการตรวจสอบคุณภาพน้ำในห้องปฏิบัติการโดยการตรวจตัวอย่างที่เก็บมา การสำรวจการมีอยู่จะเกี่ยวข้องกับวิธีการต่อไปนี้ซึ่งเชื่อมโยงถึงกัน:

1. ขั้นแรก ให้ประเมินพื้นที่ว่ามีน้ำใต้ดินที่น่าสงสัยหรือไม่
2. ประการที่สอง ทำการวัดอุณหภูมิของของเหลวที่ตรวจพบ
3. ต่อไปจะใช้วิธีเรดอน
4. หลังจากนั้น จะทำการเจาะบ่อฐาน และตามด้วยการถอดแกนออก
5. แกนที่เลือกจะถูกส่งไปเพื่อการวิจัย โดยพิจารณาอายุ ความหนา และองค์ประกอบของแกน
6. น้ำบาดาลจำนวนหนึ่งถูกสูบจากบ่อเพื่อกำหนดลักษณะของน้ำ
7. แผนที่การเกิดของเหลวจะถูกวาดขึ้นจากหลุมฐาน และประเมินคุณภาพและสภาพของของเหลว

การสำรวจน้ำบาดาลแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

1. เบื้องต้น.
2. รายละเอียด.
3. การดำเนินงาน

ปัญหามลพิษ

ปัญหามลพิษทางน้ำใต้ดินมีความเกี่ยวข้องมากในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ระบุวิธีการสร้างมลพิษดังต่อไปนี้:

1. เคมี. มลพิษประเภทนี้พบได้บ่อยมาก ลักษณะที่เป็นสากลของมันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่ามีผู้ประกอบการด้านการเกษตรและอุตสาหกรรมจำนวนมากบนโลกที่ทิ้งของเสียในรูปแบบของเหลวและของแข็ง (ตกผลึก) ของเสียนี้แทรกซึมเข้าสู่ขอบเขตน้ำได้อย่างรวดเร็วมาก
2. ทางชีวภาพ น้ำเสียที่ปนเปื้อนจากการใช้ในบ้านเรือน, ท่อระบายน้ำเสีย - ทั้งหมดนี้เป็นสาเหตุของการปนเปื้อนของเชื้อโรคในน้ำบาดาล

จำแนกตามประเภทของดินที่มีน้ำอิ่มตัว

มีความโดดเด่นดังต่อไปนี้:

• มีรูพรุนนั่นคือพวกที่เกาะอยู่ในทราย
• แตกร้าว พวกที่เติมโพรงของก้อนหินและก้อนหิน
• คาร์สท์ ซึ่งอยู่ในหินปูนหรือหินที่เปราะบางอื่นๆ

องค์ประกอบของน้ำจะเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับสถานที่

เงินสำรอง

น้ำบาดาลถือเป็นทรัพยากรแร่ที่สามารถหมุนเวียนได้และมีส่วนร่วมในวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ ปริมาณสำรองแร่ประเภทนี้ทั้งหมดมีจำนวน 60 ล้านกม. 3 แต่ถึงแม้ว่าตัวบ่งชี้จะไม่เล็ก แต่น้ำบาดาลก็อาจมีมลภาวะและสิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพของของเหลวที่ใช้

บทสรุป

แม่น้ำ ทะเลสาบ น้ำใต้ดิน ธารน้ำแข็ง หนองน้ำ ทะเล มหาสมุทร ทั้งหมดนี้เป็นแหล่งน้ำของโลกซึ่งเชื่อมโยงถึงกันไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ความชื้นที่อยู่ในชั้นดินไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดแอ่งน้ำใต้ดินเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการก่อตัวของแหล่งกักเก็บบนพื้นผิวอีกด้วย

น้ำบาดาลเหมาะสำหรับให้คนดื่ม ดังนั้นการประหยัดน้ำจึงเป็นหนึ่งในภารกิจหลักของมนุษยชาติ

(ลึก 12-16 กม.) ในสถานะของเหลว ของแข็ง และไอ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากการซึมของพื้นผิวฝน น้ำที่ละลาย และน้ำในแม่น้ำ น้ำใต้ดินมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องทั้งในแนวตั้งและแนวนอน ความลึกของการเกิดขึ้น ทิศทาง และความรุนแรงของการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของน้ำของหิน หินที่ซึมเข้าไปได้ ได้แก่ กรวด ทราย และกรวด กันน้ำ (กันน้ำ) ไม่สามารถกันน้ำได้ - ดินเหนียวหนาแน่นไม่มีรอยแตกดินแข็งตัว ชั้นหินที่มีน้ำเรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำ

ตามสภาพที่เกิดขึ้น น้ำบาดาลแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ ประเภทที่อยู่ในชั้นดินบนสุด นอนอยู่บนชั้นกันน้ำถาวรชั้นแรกจากพื้นผิว interstratal ซึ่งอยู่ระหว่างสองชั้นที่ผ่านไม่ได้ น้ำบาดาลถูกป้อนด้วยตะกอนที่ซึม น้ำ ทะเลสาบ ระดับน้ำใต้ดินผันผวนตามฤดูกาลของปีและแตกต่างกันไปตามโซนต่างๆ ดังนั้นจึงเกือบจะสอดคล้องกับพื้นผิวและตั้งอยู่ที่ระดับความลึก 60-100 ม. มีการกระจายเกือบทุกที่ไม่มีแรงกดดันและเคลื่อนที่ช้าๆ (เช่นในทรายหยาบที่ความเร็ว 1.5-2.0 ม. ต่อวัน) องค์ประกอบทางเคมีของน้ำบาดาลแตกต่างกันไปและขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของหินที่อยู่ติดกัน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี พวกเขาแยกความแตกต่างระหว่างน้ำจืด (เกลือมากถึง 1 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร) และน้ำใต้ดินที่มีแร่ธาตุ (เกลือมากถึง 50 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร) แหล่งน้ำบาดาลตามธรรมชาติบนพื้นผิวโลกเรียกว่าแหล่งที่มา (น้ำพุ, น้ำพุ) มักก่อตัวขึ้นในบริเวณต่ำซึ่งมีชั้นหินอุ้มน้ำไหลผ่านพื้นผิวโลก น้ำพุร้อนอาจมีอุณหภูมิเย็น (ไม่เกิน 20°C) อุ่น (ตั้งแต่ 20 ถึง 37°C) และร้อนหรือร้อน (มากกว่า 37°C) น้ำพุร้อนที่พุ่งออกมาเป็นระยะๆ เรียกว่าน้ำพุร้อน ทันสมัย ​​(,) น้ำในน้ำพุมีองค์ประกอบทางเคมีหลากหลายและอาจเป็นคาร์บอนิก อัลคาไลน์ เกลือ ฯลฯ หลายชนิดมีคุณค่าทางยา

น้ำใต้ดินช่วยเติมเต็มบ่อ แม่น้ำ ทะเลสาบ ; ละลายสารต่าง ๆ ในหินแล้วขนส่ง ทำให้เกิดแผ่นดินถล่ม พวกเขาให้ความชื้นแก่พืชและน้ำดื่มแก่ประชากร น้ำพุให้น้ำที่บริสุทธิ์ที่สุด ไอน้ำและน้ำร้อนจากไกเซอร์ถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร เรือนกระจก และโรงไฟฟ้า

น้ำใต้ดินสำรองมีขนาดใหญ่มาก - 1.7% แต่มีการต่ออายุช้ามากและจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อใช้งาน สิ่งสำคัญไม่น้อยคือการปกป้องน้ำใต้ดินจากมลพิษ

น้ำพุใต้ดิน

โครงสร้างการรับน้ำ

คำจำกัดความ:

โครงสร้างการรับน้ำ(ปริมาณน้ำ) - โครงสร้างไฮดรอลิกและสถานีสูบน้ำที่ซับซ้อนซึ่งรับประกันปริมาณน้ำจากแหล่งที่มา การบำบัดเบื้องต้นและการจ่ายน้ำ ตามความต้องการของผู้บริโภคสำหรับการไหล การไหล และความดันอย่างต่อเนื่อง

ปริมาณน้ำ(อุปกรณ์รับน้ำ) - โครงสร้างที่ใช้น้ำถูกนำมาจากแหล่งน้ำและได้รับการปกป้องจากวัตถุของสัตว์และพืชที่เข้าสู่ลำธารที่ขนส่ง

ปริมาณน้ำ- กระบวนการดึงน้ำออกจากแหล่งน้ำประปา

สกัดน้ำลึก- กระบวนการคัดเลือกน้ำจากชั้นล่างของแหล่งน้ำประปา

แหล่งน้ำประปา- แหล่งน้ำหรือแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับประปา

สถานที่รับน้ำ- ส่วนหนึ่งของแหล่งน้ำประปาภายในซึ่งน้ำที่ได้รับจากปริมาณน้ำจะส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของตะกอน เศษซาก ตะกอน แพลงก์ตอน รวมถึงทิศทางของกระแสน้ำที่ถูกกระตุ้นโดยปัจจัยอื่น ๆ

สภาพแหล่งน้ำในท้องถิ่น- ชุดของภูมิประเทศ ธรณีวิทยา อุตุนิยมวิทยา อุทกวิทยา อุทกสัณฐานวิทยา ความร้อนใต้พิภพ อุทกวิทยา และปัจจัยอื่น ๆ ของพื้นที่แหล่งกำเนิดที่เลือกหรือระบุ เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน สภาพท้องถิ่นโดยทั่วไป
รายบุคคลสำหรับแต่ละพื้นที่ที่เลือกของแหล่งน้ำประปา

การแบ่งชั้นความหนาแน่น- การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของน้ำตามความลึกของลำน้ำหรืออ่างเก็บน้ำ มันสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิหรือความเค็มของน้ำระหว่างพื้นผิวและชั้นล่าง รวมถึงเนื่องจากการไหลเข้าของมวลน้ำที่มีปริมาณตะกอนสูง

การบรรยายครั้งที่ 1

ประเภทของแหล่งน้ำประปา

แหล่งที่มาของพื้นผิว

สายน้ำ - แม่น้ำ คลอง;

อ่างเก็บน้ำ - ทะเลสาบ ทะเล มหาสมุทร

น้ำพุใต้ดิน

น้ำบาดาลมีความโดดเด่น: สำหรับน้ำสูง น้ำบาดาล น้ำบาดาล และน้ำเหมือง

สำหรับพื้นที่ภาคเหนือของประเทศ น้ำเหล่านี้มีความโดดเด่น: supra-permafrost, inter-permafrost และ sub-permafrost

น้ำบาดาลสำรองแบ่งออกเป็นธรรมชาติและการปฏิบัติงาน

เขตอนุรักษ์ธรรมชาติ– คือปริมาตรของน้ำที่มีอยู่ในรูพรุนและรอยแตกของหิน (ปริมาณสำรองคงที่และยืดหยุ่น) และอัตราการไหลของน้ำที่ไหลผ่านส่วนที่พิจารณา (ส่วน) ของชั้นหินอุ้มน้ำ (ปริมาณสำรองแบบไดนามิก)

เงินสำรองดำเนินงานกำหนดความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติของการสกัดน้ำบาดาลและกำหนดลักษณะปริมาณน้ำที่สามารถได้รับจากอ่างเก็บน้ำโดยใช้โครงสร้างการรับน้ำที่มีเหตุผลในแง่เทคนิคและเศรษฐศาสตร์ภายใต้โหมดการทำงานที่กำหนดและคุณภาพน้ำที่ตรงตามความต้องการของผู้บริโภคในช่วงเวลาโดยประมาณ ของการใช้น้ำ

หัวข้อ: สภาพน้ำบาดาล.

ประเภทของการบริโภคน้ำ เงื่อนไขการใช้งาน

วิทยาศาสตร์อุทกธรณีวิทยาศึกษาน้ำบาดาล

ตามเงื่อนไขของการเกิดขึ้น (รูปที่ 1) น้ำใต้ดินสองประเภทหลักมีความโดดเด่น - การไหลอิสระและแรงดัน ขอบเขตของน้ำที่ไหลอย่างอิสระไม่มีสิ่งปกคลุมที่ไม่สามารถซึมผ่านได้อย่างต่อเนื่อง ในขอบเขตอันกว้างไกลดังกล่าว จะมีการสร้างระดับน้ำอิสระ ซึ่งความลึกนั้นสอดคล้องกับพื้นผิวของชั้นหินอุ้มน้ำ

น้ำจากชั้นน้ำแข็งต่อเนื่องชั้นแรกจากผิวน้ำ

พวกเขาถูกเรียกว่าพื้นดิน การสะสมของน้ำในรูปเลนส์บนชั้นน้ำหรือชั้นที่ซึมผ่านได้ต่ำโดยมีการกระจายตัวในท้องถิ่นก่อตัวเป็นเกาะซึ่งอยู่เหนือน้ำใต้ดิน

น้ำบาดาลเป็นกฎ น้ำไหลอย่างอิสระแม้ว่าในบางพื้นที่อาจได้รับแรงกดดันจากท้องถิ่น โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ระดับความลึกตื้นและต้องเผชิญกับปัจจัยทางอุทกอุตุนิยมวิทยา ขึ้นอยู่กับฤดูกาล

การตกตะกอนและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงทั้งระดับน้ำใต้ดินและองค์ประกอบทางเคมี การเติมน้ำบาดาลเกิดขึ้นผ่านการแทรกซึมของการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศและน้ำในแม่น้ำ และในบางกรณีเกิดจากการไหลบ่าเข้ามาของแรงดันน้ำจากขอบฟ้าเบื้องลึก เนื่องจากตำแหน่งที่ตื้นและไม่มีสิ่งปกคลุม น้ำบาดาลจึงสามารถปนเปื้อนได้ง่าย เงื่อนไข

การเกิดขึ้นของน้ำเหล่านี้มีความหลากหลายมาก

น้ำแรงดันอยู่ระหว่างชั้นกันน้ำ ในหลุมเจาะที่เจาะชั้นน้ำแข็งที่มีแรงดัน น้ำจะลอยขึ้นมาเหนือหลังคาของขอบฟ้านี้ หากระดับความดัน (เพียโซเมตริก) อยู่เหนือพื้นผิวดิน แสดงว่าบ่อน้ำไหล ดังนั้นเพื่อให้ได้น้ำที่ไหลได้เอง จึงต้องเจาะบ่อในพื้นที่ที่มีการผ่อนปรนต่ำ ชั้นหินที่ซึมผ่านได้ซึ่งล้อมรอบด้วยชั้นน้ำ 2 ชั้นไม่สามารถเติมน้ำได้ ในกรณีนี้ จะเกิดน้ำระหว่างชั้นกึ่งความดันหรือไม่มีความดันเกิดขึ้น น้ำแรงดันมักถูกเรียกว่าน้ำบาดาล ไม่ว่าน้ำเหล่านี้จะไหลไปทางไหนก็ตาม

ข้าว. 1 แผนผังสภาพน้ำบาดาล

ชั้นหินอุ้มน้ำจะถูกจำกัดหากมีพื้นที่เติมพลังซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงที่สูงกว่าหลังคาที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ของขอบฟ้านี้

เมื่อสูบน้ำจากบ่อน้ำ จะมีช่องทางกดน้ำล้อมรอบบ่อน้ำ ในน้ำที่ไม่มีแรงดัน ช่องทางนี้จะสะท้อนถึงการลดลงของระดับน้ำรอบบ่อน้ำ ซึ่งเป็นส่วนที่ระบายออกจากชั้นหินอุ้มน้ำ ในขอบฟ้าความดันจะเกิดการกดทับของพื้นผิวเพียโซเมตริก - ความดันลดลงในบางโซนรอบหลุม น้ำบาดาลมักจะอยู่ที่ระดับความลึกไม่มากก็น้อย พวกมันถูกแยกออกจากพื้นผิวด้วยชั้นกันน้ำ ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงต่อมลพิษน้อยกว่าน้ำใต้ดิน เมื่อประเมินความเป็นไปได้ของการใช้น้ำใต้ดิน จะมีการพิจารณาปริมาณสำรองการปฏิบัติงานตามธรรมชาติ ปริมาณน้ำบาดาลธรรมชาติหมายถึงปริมาณน้ำบาดาลที่อยู่ในชั้นหินอุ้มน้ำซึ่งไม่ถูกรบกวนจากการทำงานของโครงสร้างการรับน้ำ ภายใต้เงื่อนไขการปฏิบัติงานการบริโภคซึ่งสามารถรับได้ที่สนามด้วยความช่วยเหลือของโครงสร้างปริมาณน้ำในอัตราส่วนทางเทคนิคและเศรษฐกิจภายใต้โหมดการทำงานที่กำหนดพร้อมคุณภาพน้ำที่ตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคในช่วงเวลาการบริโภคโดยประมาณ - เป็นส่วนหนึ่งของเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ เมื่อออกแบบโครงสร้างการรับน้ำ ปริมาณน้ำสำรองในการปฏิบัติงานจะถูกคำนวณตามผลลัพธ์ของงานอุทกธรณีวิทยาโดยละเอียดที่ดำเนินการในสนาม

ในระหว่างการแสวงหาผลประโยชน์จากชั้นหินอุ้มน้ำระบอบการปกครองตามธรรมชาติและความสมดุลของน้ำใต้ดินจะหยุดชะงักอันเป็นผลมาจากพื้นที่ที่มีแรงดันต่ำปรากฏขึ้นในพื้นที่สกัดน้ำและด้วยเหตุนี้จึงมีการสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยสำหรับการมีส่วนร่วมของทรัพยากรเพิ่มเติมใน ชั้นหินอุ้มน้ำที่ถูกใช้ประโยชน์นี้: การไหลของน้ำจากชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่ติดกันซึ่งแยกจากกันโดยชั้นที่ซึมผ่านได้ต่ำ การแทรกซึมของการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ การกรองจากลำธารผิวดินและอ่างเก็บน้ำ กฎระเบียบเทียมของระบอบการปกครองของน้ำ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับระดับของการสำรวจปริมาณสำรองในการดำเนินงาน ความซับซ้อน ของสภาวะอุทกธรณีวิทยาและอุทกเคมี ความสม่ำเสมอของคุณสมบัติการกรองของหินที่มีน้ำจะกำหนดประเภทของน้ำใต้ดิน

หัวข้อ: ประเภทของการบริโภคน้ำบาดาล เงื่อนไขการใช้งาน ปริมาณน้ำโดยใช้บ่อน้ำ

การเลือกประเภทและรูปแบบของโครงสร้างการรับน้ำจะขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยา อุทกธรณีวิทยา และสุขาภิบาลของพื้นที่ ตลอดจนข้อพิจารณาด้านเทคนิคและเศรษฐกิจ การรับน้ำบาดาลประกอบด้วยทั้งโครงสร้างส่วนบุคคล (กักขัง) เพื่อรับน้ำบาดาล และระบบของพวกมัน

:(ปริมาณน้ำ) โครงสร้างการจับแบบหนึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นปริมาณน้ำ บ่อน้ำและบ่อเพลาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้ประโยชน์จากน้ำใต้ดินทั้งแบบไหลอิสระและแรงดัน บ่อเหมืองถูกใช้บ่อยขึ้นเมื่อมีปริมาณการใช้น้อยและความลึกของน้ำใต้ดินคือ 20-30 ม. การใช้บ่อน้ำอย่างมีประสิทธิภาพเป็นไปได้เมื่อความลึกของฐานของชั้นหินอุ้มน้ำมากกว่า 8-10 ม. และเมื่อใด ความหนา 1-2 ม. ประสิทธิภาพการใช้งานจะเพิ่มขึ้นตามความลึกของน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำ เมื่อชั้นหินอุ้มน้ำเกิดขึ้นเป็นชั้น ๆ เมื่ออย่างน้อยหนึ่งแหล่งเป็นแหล่งน้ำ บ่อน้ำจะกลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

ปริมาณน้ำแนวนอนสามารถใช้ในชั้นหินอุ้มน้ำตื้นที่มีความหนาเล็กน้อยได้ บ่อยครั้งที่การใช้งานทำให้สามารถบรรลุผลในการรับน้ำได้สูงกว่าการใช้ปริมาณน้ำในแนวตั้ง ปริมาณน้ำในแนวนอนในรูปแบบของท่อระบายน้ำและแกลเลอรีที่ใช้ในการดักจับน้ำใต้ดินจะถูกวางในคูน้ำที่ขุดและตั้งอยู่ที่ระดับความลึกไม่เกิน 5-8 เมตร ปริมาณน้ำในแนวรัศมีแนวนอนจะถูกเจาะจากเพลากลาง - ห้องและ มักใช้ในการดักจับน้ำใต้ดินและเมื่อเร็ว ๆ นี้ - และเพื่อดักจับน้ำแรงดันที่ระดับความลึก 20-30 ม. ปริมาณน้ำในแนวนอนในรูปแบบของ adits และ kariz ได้รับการติดตั้งที่ระดับความลึกของน้ำสูงสุด 20 ม. และบางครั้งก็มากกว่านั้น . Kariz เป็นวิธีการดักจับน้ำบาดาลแบบโบราณ ปัจจุบันยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้น แต่อยู่ระหว่างดำเนินการและซ่อมแซม (Transcaucasia และเอเชียกลางตอนใต้) โครงสร้างกักเก็บได้รับการออกแบบให้รับน้ำจากแหล่งขึ้นและลง (น้ำพุ น้ำพุ) ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการออกจากชั้นหินอุ้มน้ำไปยังพื้นผิวโลก แหล่งกักเก็บน้ำอาจมีการออกแบบที่แตกต่างกัน: ในรูปแบบของท่อระบายน้ำที่มีการสะสมจากบ่อน้ำไปยังห้องหนึ่งห้องดักจับหนึ่งห้องและบางครั้งอยู่ในรูปแบบของ เพลาพร้อมท่อระบายน้ำ โครงสร้างดังกล่าวค่อนข้างหายากในรัสเซีย

การสกัดน้ำบาดาลโดยใช้หลุมเจาะคือ... วิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการปฏิบัติงานด้านการจัดหาน้ำ เนื่องจากมีความโดดเด่นด้วยความสามารถรอบด้านและความเป็นเลิศทางเทคนิค มันถูกใช้ในความลึกของน้ำบาดาลที่หลากหลาย น้ำจากการรับน้ำจะถูกส่งผ่านท่อรวบรวมไปยังอ่างเก็บน้ำหรือไปยังท่อส่งน้ำหลักหรือไปยังเครือข่ายผู้บริโภคในสถานที่ ท่อส่งน้ำสามารถใช้ร่วมกับเครือข่ายน้ำประปาในสถานที่ได้ ตามโหมดไฮดรอลิก อาจเป็นแรงดัน แรงโน้มถ่วง และแรงดันแรงโน้มถ่วง แผนการรับน้ำแบบกาลักน้ำใช้ท่อน้ำชนิดพิเศษ - แบบกาลักน้ำสำเร็จรูป รูปแบบของท่อส่งน้ำสำเร็จรูปมีความหลากหลายมากในแผน (เชิงเส้น, ทางตัน, วงแหวน, จับคู่) เนื่องจากขึ้นอยู่กับตำแหน่งของปริมาณน้ำ ถังเก็บน้ำ ประเภทของความน่าเชื่อถือของการจ่ายน้ำ ฯลฯ ที่พบมากที่สุดคือโครงร่างเชิงเส้นของท่อส่งน้ำซึ่งได้รับการออกแบบในหนึ่งหรือหลายเธรด (รูปที่ 2) การจัดวางท่อน้ำสำเร็จรูปแบบวงกลม (รูปที่ 3 และแผนผังสวนสาธารณะ รูปที่ 4)

ข้าว. .2. แบบแผนของท่อส่งน้ำสำเร็จรูปเชิงเส้น (ทางตัน)

การเลือกโครงการจะขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบตัวเลือกทางเศรษฐกิจและเทคโน ด้วยสายเก็บน้ำที่มีความยาวมากและบ่อน้ำจำนวนมาก บางครั้งการต่อสายน้ำเข้ากับถังเก็บน้ำหลายแห่งจึงสะดวกกว่า (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้ใช้น้ำที่สัมพันธ์กับจุดรับน้ำ)

รูปแบบการขนส่งน้ำขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต ท่อส่งน้ำสำเร็จรูปแรงดันเป็นที่แพร่หลายมากที่สุดซึ่งเกิดจากการใช้ระบบหลุมเจาะที่ติดตั้งปั๊มจุ่ม ระบบการไหลของแรงโน้มถ่วงของท่อส่งน้ำสำเร็จรูปใช้ในการรวบรวมน้ำจากกักขังบ่อน้ำที่ไหลได้เองรวมถึงจากบ่อที่ติดตั้งเครื่องสูบน้ำหรือเครื่องยกทางอากาศ

ข้อดีของระบบเหล่านี้คือความเป็นไปได้ในการใช้ท่อไหลอิสระ เมื่อจ่ายน้ำจากโครงสร้างรวบรวมน้ำไปยังเครือข่ายแรงโน้มถ่วง การทำงานของสถานีสูบน้ำแต่ละแห่งจะไม่ขึ้นอยู่กับการทำงานของสถานีสูบน้ำอื่นและสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยไม่คำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของสถานีสูบน้ำเหล่านั้น

ข้าว. .3. แบบแผนของท่อส่งน้ำสำเร็จรูปวงแหวน

ข้าว. .4. แผนผังท่อส่งน้ำสำเร็จรูปแบบคู่

บ่อน้ำตามข้อกำหนดในการขุดเจาะและธรณีวิทยา (รูปที่ 5) มีการออกแบบแบบยืดไสลด์ ส่วนต่ำสุดของบ่อทำหน้าที่เป็นถังตกตะกอน เหนือบ่อน้ำจะมีส่วนรับน้ำเข้าของบ่อน้ำซึ่งเป็นตัวกรองที่น้ำจากชั้นหินอุ้มน้ำจะเข้าสู่พื้นที่ทำงาน เหนือส่วนรับน้ำของบ่อน้ำจะมีเสาผลิตและท่อปลอกซึ่งในอีกด้านหนึ่งป้องกันไม่ให้ผนังของบ่อน้ำพังทลายและอีกด้านหนึ่งทำหน้าที่วางท่อและปั๊มยกน้ำไว้ในนั้น เหนือสายการผลิตจะมีตัวนำซึ่งกำหนดทิศทางของท่อที่ไหลผ่านในระหว่างการเจาะ มีการวางตัวล็อคซีเมนต์หรือดินเหนียวไว้รอบๆ ตัวนำ เพื่อป้องกันชั้นหินอุ้มน้ำจากสิ่งปนเปื้อนที่เข้ามาจากพื้นผิวผ่านวงแหวนของท่อปลอก ส่วนบนของบ่อเรียกว่าปากหรือหัว หัวสามารถวางได้ทั้งในศาลาและในบ่อทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความลึกโดยที่: ตั้งอยู่อุปกรณ์เครื่องกลและไฟฟ้า การจัดเรียงหลุมเจาะขึ้นอยู่กับประเภทของชั้นหินอุ้มน้ำ ความลึก ประเภทของหินที่ถูกเจาะ ความก้าวร้าว เส้นผ่านศูนย์กลางของบ่อน้ำ และวิธีการขุดเจาะ

ข้าว. .5. น้ำได้ดี

ในการฝึกปฏิบัติของการสร้างบ่อน้ำวิธีการขุดเจาะต่อไปนี้ได้กลายเป็นที่แพร่หลาย: หมุนที่มีการหมุนเวียนโดยตรง, หมุนที่มีการหมุนเวียนย้อนกลับ, หมุนด้วยการเป่าลม, เชือกกระทบ, กังหันเจ็ทและรวมกัน

วิธีการใช้เชือกกันกระแทกใช้ในการเจาะบ่อที่ระดับความลึกสูงสุด 150 ม. ในรูปแบบหลวมและเป็นหิน และเส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นของบ่อมากกว่า 500 มม. ผนังบ่อมีการยึดด้วยท่ออย่างต่อเนื่องในขณะที่ผิวหน้ามีความลึก

ขึ้นอยู่กับลักษณะของการเจาะลึก การเจาะแบบหมุนจะแบ่งออกเป็นการเจาะผิวหน้าแบบวงกลมและแบบต่อเนื่อง การเจาะด้วยหน้าวงแหวนเรียกว่าการเจาะแกน ในขณะที่การเจาะด้วยหน้าต่อเนื่องเรียกว่าการหมุน วิธีการหลักใช้ในการก่อตัวของหินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมสูงถึง 150-200 มม. และความลึกของการเจาะสูงถึง 150 ม. สำหรับการขุดหลุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และความลึกมากกว่า 500-1,000 ม. วิธีกังหันปฏิกิริยาคือ ที่แนะนำ.

วิธีการรวม (เครื่องเคาะแบบเชือกและแบบหมุน) ใช้สำหรับเจาะหลุมลึกกว่า 150 ม. ในชั้นหินอุ้มน้ำที่ไหลอิสระและความดันต่ำซึ่งมีตะกอนหลวม วิธีการซักขึ้นอยู่กับชนิดของดินที่ผ่าน สารละลายน้ำและดินเหนียวใช้เป็นน้ำยาซักผ้า

เมื่อเลือกวิธีการขุดเจาะไม่เพียงแต่คำนึงถึงความสามารถในการผลิตของวิธีการและความเร็วในการเจาะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดของเงื่อนไขที่รับประกันการเสียรูปของหินน้อยที่สุดในบริเวณก้นหลุมด้วย

บ่อน้ำจะต้องรับประกันความทนทานและการปกป้องชั้นหินอุ้มน้ำที่ผลิตจากการซึมผ่านของพื้นผิวโลกและการไหลเข้าของน้ำจากชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่ด้านบน แผนภาพที่ง่ายที่สุดของการออกแบบแท่นขุดเจาะแสดงไว้ในรูปที่ 1 6. ยึดบ่อน้ำด้วยท่อปลอก 1. ท่อถูกลดระดับลงไปจนถึงด้านบนของขอบเขตของชั้นหินอุ้มน้ำ 6. ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 2 จะถูกหย่อนลงในปลอกซึ่งฝังอยู่ในชั้นกันน้ำที่อยู่ด้านล่าง จากนั้นตัวกรอง 3 จะถูกลดระดับลงในท่อ 2 โดยใช้แกนที่มีตัวล็อคพิเศษ 4 หลังจากนั้นจึงถอดท่อ 2 ออก ช่องว่าง 5 ระหว่างผนังของตัวกรองและท่อปลอกจะถูกปิดผนึก ด้วยความลึกของบ่อขนาดใหญ่ (ขึ้นอยู่กับวิธีการเจาะ) จึงไม่สามารถเข้าถึงระดับที่ต้องการด้วยท่อปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันได้ ในกรณีนี้ ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า D2 อีกอันจะถูกหย่อนลงในท่อปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง D1 (รูปที่ 7a) ซึ่งมีความลึกถึง h1 ซึ่งถูกฝังไว้ที่ความลึก h2 ความลึกของท่อคือ พิจารณาจากความต้านทานของหินต่อความก้าวหน้าและการพิจารณาทางเทคโนโลยี เส้นทางที่เดินทางโดยสายของท่อปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันเรียกว่าทางออกของสาย การเจาะลึกลงไปอีกสามารถทำได้โดยใช้ท่อปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า D 3 เป็นต้น ความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของสายปลอกก่อนหน้าและถัดไปต้องมีอย่างน้อย 50 มม. ผลผลิตของคอลัมน์ขึ้นอยู่กับการกระจายขนาดอนุภาคของหินและวิธีการเจาะ ด้วยวิธีเชือกกันกระแทกคือ ​​30-50 ม. และสำหรับเท่านั้น

ข้าว. 6. แผนผังของหลุมเจาะที่ระดับความลึกเล็กและใหญ่

หินที่มั่นคงสามารถเข้าถึง 70-100 ม. ด้วยการเจาะแบบหมุนผลผลิตจะเพิ่มขึ้นเป็น 300-500 ม. ซึ่งช่วยให้การออกแบบบ่อง่ายขึ้นอย่างมาก ลดการใช้ท่อ และเพิ่มความเร็วของกระบวนการขุดเจาะ เมื่อสร้างบ่อด้วยกล้องส่องทางไกล เพื่อประหยัดท่อปลอก คอลัมน์ท่อภายในจะถูกตัดแต่ง (ดูรูปที่ 7.6) ขอบด้านบนของท่อปลอกที่เหลืออยู่ในบ่อจะต้องอยู่เหนือรองเท้าของสายก่อนหน้าอย่างน้อย 3 เมตร ช่องว่างวงแหวนระหว่างส่วนที่เหลือของสายท่อที่ตัดกับสายท่อท่อก่อนหน้านั้นถูกซีเมนต์หรือปิดผนึก การจัดเรียงซีลน้ำมัน

เมื่อบ่อน้ำผ่านชั้นหินอุ้มน้ำสองแห่ง บ่อน้ำด้านบนซึ่งไม่ได้ใช้ประโยชน์จะต้องถูกปิดด้วยเสาตาบอด และจะต้องฝังไว้ในบ่อน้ำ การออกแบบมีความหลากหลายมาก

สำหรับการยึดบ่อนั้น จะใช้ข้อต่อเหล็กและท่อปลอกเชื่อมด้วยไฟฟ้า สำหรับบ่อที่มีความลึกถึง 250 มม. บางครั้งจะใช้ท่อซีเมนต์ใยหินเกรดสูง

อุปกรณ์ยกน้ำประเภทต่างๆ ใช้ในการยกน้ำจากบ่อ หน่วยสูบน้ำประเภท ECV ใช้สำหรับเตรียมบ่อที่มีความลึก 10-700 ม. ขึ้นไป พวกเขาสามารถทำงานในหลุมเบี่ยงเบนภายใต้เงื่อนไขทางอุทกธรณีวิทยาที่หลากหลาย เครื่องสูบน้ำที่มีเพลาส่งกำลังใช้สำหรับบ่อน้ำลึกถึง 120 เมตร โดยสามารถทำงานได้ในบ่อแนวตั้งเท่านั้น น้ำที่มีความเสียหายไดนามิกโดยประมาณไม่เกิน 5 เมตรจากพื้นผิวโลกสามารถรวบรวมได้ด้วยปั๊มแนวนอน ในการยกน้ำจากบ่อน้ำ มีการใช้เครื่องขนส่งทางอากาศ ซึ่งช่วยให้สามารถยกน้ำจากบ่อโค้งได้ เช่นเดียวกับน้ำที่มีสิ่งเจือปนทางกลในปริมาณที่เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับปั๊มประเภทอื่น

ศาลาถูกสร้างขึ้นเหนือปากบ่อน้ำเข้าเพื่อใช้เป็นที่เก็บหัวบ่อ มอเตอร์ไฟฟ้า ปั๊มหอยโข่งแนวนอน อุปกรณ์สตาร์ทและควบคุม และอุปกรณ์อัตโนมัติ นอกจากนี้ ยังมีชิ้นส่วนของท่อส่งแรงดันที่ติดตั้งประตู เช็ควาล์ว ลูกสูบ และวาล์วเก็บตัวอย่าง แต่ละบ่อมีเครื่องวัดการไหล

ศาลาเหนือบ่อน้ำอาจเป็นแบบใต้ดินหรือเหนือพื้นดินก็ได้ ศาลาใต้ดินมักสร้างขึ้นในดินแห้ง เพื่อลดปริมาณการก่อสร้างพวกเขาจึงสร้างห้องสองห้องในรูปแบบของบ่อน้ำ

หากบ่อรับน้ำตั้งอยู่ในสถานที่ที่ถูกน้ำท่วมจากแม่น้ำที่ราบน้ำท่วมถึง ศาลาจะถูกสร้างขึ้นบนการถมหรือภายใต้การคุ้มครองของเขื่อนกั้นน้ำที่มีความสูงเกินขอบเขตน้ำท่วมสูงสุด ตัวกรองส่วนใหญ่กำหนดความน่าเชื่อถือของโครงสร้างการรับน้ำ เนื่องจากต้องรับประกันการเข้าถึงน้ำเข้าสู่บ่อน้ำอย่างอิสระ การทำงานที่มั่นคงของบ่อน้ำเป็นเวลานาน ป้องกันการขัดด้วยการสูญเสียไฮดรอลิกน้อยที่สุด และในกรณีที่พื้นผิวอุดตัน อนุญาตให้มีความเป็นไปได้ในการดำเนินมาตรการฟื้นฟู นอกจากนี้ยังต้องทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีและไฟฟ้าเคมี

การสูญเสียแรงดันหลักในตัวกรองเกิดขึ้นบนพื้นผิวรับน้ำ (โครง) และก้อนกรวด (หินรับน้ำ) ตัวกรองสามารถจำแนกได้ดังแสดงในรูป. 8.

ข้าว. .8. การจำแนกประเภทของตัวกรองบ่อน้ำ

ตัวกรองประกอบด้วยส่วนที่ใช้งานได้ (รับน้ำ) ท่อกรองด้านบน และถังตกตะกอน ความยาวของท่อกรองด้านบนขึ้นอยู่กับการออกแบบบ่อน้ำ หากตัวกรองอยู่บนคอลัมน์ แสดงว่าไปป์ตัวกรองด้านบนมีความต่อเนื่อง ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า ท่อกรองด้านบนจะเข้าสู่สายการผลิตอย่างน้อย 3 ม. ที่ความลึกของบ่อสูงสุด 50 ม. และอย่างน้อย 5 ม. ที่ระดับความลึกที่มากขึ้น ในช่องว่างที่เกิดขึ้นระหว่างนั้นจะมีการติดตั้งซีลที่ทำจากยางป่านซีเมนต์ ฯลฯ ภายใต้เงื่อนไขบางประการบทบาทของซีลจะถูกเล่นโดยชั้นกรวดที่เต็มไปด้วยระหว่างปลอกการผลิตและตัวกรอง โดยทั่วไปแล้วถังตกตะกอนในตัวกรองจะอยู่ที่ 0.5-2 ม.

ตัวกรองอนุภาคที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ตัวกรองเฟรมและตัวกรองที่มีพื้นผิวรับน้ำเพิ่มเติม ในการออกแบบเหล่านี้ การป้องกันการเกิดกระดาษทรายทำได้โดยการเลือกขนาดของรูในตัวกรองที่สัมพันธ์กับขนาดอนุภาคของชั้นหินอุ้มน้ำหรือกรวด ตัวกรองที่มีตัวเบี่ยงกรวดนั้นมีลักษณะพิเศษคือการมีองค์ประกอบของพื้นผิวรับน้ำที่ขัดขวางไม่ให้ชั้นหินอุ้มน้ำหรืออนุภาคกรวดเข้าไปในตัวกรองโดยตรง

ในตัวกรองแรงโน้มถ่วง จะมีการติดตั้งช่องรับน้ำกว้างเพื่อป้องกันไม่ให้ดินถูกพัดพาไปภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง

องค์ประกอบหลักของตัวกรองคือโครงรองรับและพื้นผิวรับน้ำ โครงให้ความแข็งแรงเชิงกลที่จำเป็นและทำหน้าที่เป็นโครงสร้างรองรับสำหรับพื้นผิวตัวกรอง SNiP “ น้ำประปา เครือข่ายและโครงสร้างภายนอก" แนะนำให้ใช้เฟรมประเภทต่อไปนี้: ก้าน ท่อที่มีรูกลมและเจาะรู ประทับตราจากแผ่นเหล็ก ขดลวดลวด, แผ่นประทับตรา, แผ่นประทับตราที่มีการเคลือบกรวดทรายหนึ่งหรือสองชั้น, ตาข่ายสี่เหลี่ยมและตาข่ายถักถูกใช้เป็นพื้นผิวตัวกรอง เมื่อรวบรวมน้ำปริมาณเล็กน้อย คุณสามารถใช้ตัวกรองที่ทำจากคอนกรีตที่มีรูพรุน (ที่เรียกว่ามีรูพรุน) ได้

การออกแบบตัวกรองจะแสดงในรูป .9.

ข้าว. 9. แผนภาพการออกแบบพื้นฐานของตัวกรองบ่อน้ำ

ตารางที่ 1

หัวข้อ: การคำนวณบ่อน้ำ

บ่อน้ำใช้เพื่อรวบรวมน้ำใต้ดินทั้งแบบแรงดันและแบบไม่แรงดัน (รูปที่ 10) หลุมมีสองประเภท: สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์ โดยสมบูรณ์แล้ว เราหมายถึงบ่อน้ำที่ทะลุผ่านชั้นหินอุ้มน้ำไปยังชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่เบื้องล่าง หากบ่อน้ำสิ้นสุดลงด้วยความหนาของชั้นหินอุ้มน้ำ เรียกว่าไม่สมบูรณ์ ความไม่สมบูรณ์ของช่องเปิดมีสองประเภท: โดยระดับของการเปิดขอบฟ้าซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความยาวของตัวกรองและความหนาของชั้นหิน และโดยลักษณะของช่องเปิดซึ่งขึ้นอยู่กับโครงสร้างตัวกรองที่ติดตั้ง ในรูปแบบ งานออกแบบหลักคือการเลือกประเภทที่มีเหตุผลและเค้าโครงของระบบหลุม เช่น การกำหนดจำนวนบ่อที่เหมาะสมที่สุด, ระยะทางระหว่างหลุมเหล่านั้น, ตำแหน่งสัมพัทธ์บนพื้นดิน, การออกแบบตัวกรอง, เส้นผ่านศูนย์กลางและเส้นทางของท่อ, ลักษณะของอุปกรณ์สูบน้ำโดยคำนึงถึงระดับน้ำในบ่อที่ลดลงที่เป็นไปได้ ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขบนพื้นฐานของการคำนวณทางอุทกธรณีวิทยาเพื่อกำหนดอัตราการไหลของบ่อน้ำและระดับน้ำที่ลดลงระหว่างการดำเนินงาน โดยประเมินอิทธิพลร่วมกันของหลุมแต่ละหลุมเมื่อทำงานร่วมกัน ในขณะเดียวกันกับการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ตำแหน่งของบ่อน้ำ จำนวน และประเภทของบ่อก็ได้รับการชี้แจง เมื่อทำการคำนวณทางอุทกธรณีวิทยา อัตราการไหลที่สอดคล้องกับปริมาณการใช้น้ำที่ระบุจะถูกใช้เป็นค่าเริ่มต้นหรือ

ข้าว. 10. ประเภทของบ่อน้ำ

1 - ตัวกรอง; 2 - ดี; 3 - ชั้นกันน้ำ (หลังคา) 4 - ระนาบความดัน

5- ชั้นหินอุ้มน้ำ; 6- กันน้ำ; 7 - เส้นโค้งภาวะซึมเศร้า; 8 - ระดับน้ำคงที่ 9 - ระดับน้ำระหว่างการสูบน้ำ

อัตราการไหลสูงสุดที่สามารถรับได้ ในทั้งสองกรณี จะมีการคำนวณเกิดขึ้น

ขนาดของโครงสร้างทางน้ำเข้า (ความลึก เส้นผ่านศูนย์กลาง) จำนวน ตำแหน่ง และอัตราการไหลของบ่อน้ำ

ตามระยะเวลาการทำงานที่กำหนดและระดับน้ำสูงสุดที่อนุญาต

เราเลือกจากการคำนวณทางอุทกธรณีวิทยาที่แตกต่างกันของโครงการที่กำลังพิจารณา

เหมาะสมที่สุด ในตัวเลือกทั้งหมด ระดับที่คำนวณลดลงจะถูกเปรียบเทียบกับระดับที่อนุญาต

หากระดับที่คำนวณได้ลดลงเกินระดับที่อนุญาต จะไม่สามารถรับประกันการผลิตของหลุมได้ ในกรณีนี้จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนบ่อหรือกระจายให้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดเล็ก เมื่อระดับลดลงต่ำกว่าระดับที่อนุญาต อัตราการไหลของหลุมจะเพิ่มขึ้น หากไม่ต้องการเพิ่มอัตราการไหล ควรลดหรือลดจำนวนหลุม

ระยะห่างระหว่างพวกเขา คุณยังสามารถเปลี่ยนเค้าโครงของท่อส่งน้ำได้ อุทกธรณีวิทยา

การคำนวณโครงสร้างการรับน้ำดำเนินการตามกฎหมายการกรอง ให้เราพิจารณาการพึ่งพาที่คำนวณโดยทั่วไปเพื่อกำหนดการไหลของน้ำของโครงสร้างการรับน้ำ การผลิตอย่างดี

ในชั้นหินอุ้มน้ำสามารถพบได้ตามความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

ความดัน

Q = 2p กม. S พิเศษ/ร

ฟรีไหล

Q = p kmS พิเศษ (2h e - S พิเศษ) / R

ที่ไหน เค-การนำน้ำของชั้นหินที่ถูกใช้ประโยชน์ (นี่คือค่าสัมประสิทธิ์การกรอง m คือความหนาของชั้นหิน) S เพิ่มเติม - การลดลงของระดับน้ำใต้ดินสูงสุดที่อนุญาต เขา -พลังธรรมชาติของการไหลของพื้นดิน ร= R o + bx - ความต้านทานการกรองขึ้นอยู่กับสภาวะทางอุทกธรณีวิทยาและประเภทของโครงสร้างการรับน้ำ (ในที่นี้ R o - ความต้านทานไฮดรอลิก รณ ที่ตั้งบ่อน้ำ x - ความต้านทานเพิ่มเติมโดยคำนึงถึงความไม่สมบูรณ์ของการกรองของบ่อน้ำ b = Q o /Q - อัตราส่วนของอัตราการไหลของบ่อน้ำที่เป็นปัญหา Q o ต่อปริมาณการไหลของน้ำทั้งหมด Q) -

ปริมาณ ร, R o และ x สามารถกำหนดได้ด้วยระดับรายละเอียดที่แตกต่างกันเท่านั้น

สถานการณ์อุทกธรณีวิทยา เมื่อสร้างแผนการคำนวณจะถือว่าชั้นหินอุ้มน้ำ

ชั้น (ระบบ ชั้นหินอุ้มน้ำที่ซับซ้อน) ทั้งในสภาพธรรมชาติและในสภาวะ

การดำเนินการรับน้ำเป็นพื้นที่ทางกายภาพเดียวด้วย

ขอบเขตภายนอกบางอย่าง งานพื้นฐานมีไว้เพื่อกำหนดเงื่อนไขเหล่านี้

เอฟ.เอ็ม. Bochever และ N.N. เวริกาน่า เงื่อนไขได้แก่ โครงสร้างทางธรณีวิทยา โครงสร้าง และคุณสมบัติ

ชั้นหินอุ้มน้ำและแหล่งเติมน้ำใต้ดิน ทางเลือกของโครงการอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นดำเนินการบนพื้นฐานของข้อมูลอุทกธรณีวิทยาที่ได้รับจากการสำรวจหรือขึ้นอยู่กับอะนาล็อกของบ่อน้ำใกล้เคียง ตามแผนภาพ การคำนวณความต้านทานอย่างใดอย่างหนึ่งจะใช้การพึ่งพาที่คำนวณได้ ในตาราง 5.2 แสดงการพึ่งพาที่คำนวณได้บางส่วนสำหรับการกำหนดความต้านทานไฮดรอลิกในระหว่างการทำงานของการรับน้ำประเภทต่าง ๆ ใกล้กับแม่น้ำที่สมบูรณ์แบบภายใต้เงื่อนไขของการกรองคงที่ แม่น้ำที่สมบูรณ์แบบ ได้แก่ แม่น้ำที่มีความกว้างพอสมควรโดยไม่มีวัสดุที่เป็นปนทรายหรืออุดตัน ซึ่งขัดขวางการกรองน้ำในแม่น้ำลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำ แอ่งน้ำบาดาลมีลักษณะเป็นโครงสร้างเป็นชั้นของชั้นน้ำ ชั้นหินอุ้มน้ำที่ซึมผ่านได้ดีสลับกับชั้นที่กันน้ำและซึมผ่านได้เล็กน้อย สำหรับแอ่งเหล่านี้ จะพิจารณาโครงร่างการออกแบบต่อไปนี้: ชั้นหินอุ้มน้ำที่แยกได้ในพื้นที่ไม่จำกัด และชั้นหินอุ้มน้ำแบบแยกส่วน การก่อตัวที่ไม่ จำกัด ที่แยกได้นั้นมีลักษณะเฉพาะเนื่องจากไม่มีแหล่งน้ำใต้ดินภายนอก ในระหว่างการทำงานของโครงสร้างรับน้ำ ระดับน้ำใต้ดินจะลดลงอย่างต่อเนื่อง การดำเนินการรับน้ำดังกล่าวจะมาพร้อมกับการก่อตัวของหลุมอุกกาบาตที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ควรคำนึงถึงผลกระทบที่เป็นไปได้ของปริมาณน้ำที่ออกแบบไว้ต่อโครงสร้างปริมาณน้ำที่มีอยู่ด้วย การพึ่งพาการคำนวณขั้นพื้นฐานสำหรับการกระจายความต้านทานไฮดรอลิก R0เมื่อปริมาณน้ำที่ใช้งานในชั้นที่ไม่มีขอบเขตแยกแยกแสดงไว้ในตาราง .3. การพึ่งพาเหล่านี้รวมถึงรัศมีอิทธิพลตามเงื่อนไขของบ่อน้ำ กรัมใน = ,ที่ไหน เอ -ร่วม เอ่อค่าสัมประสิทธิ์การนำไฟฟ้าแบบเพียโซอิเล็กทริกของการก่อตัวซึ่งแสดงลักษณะอัตราการกระจายแรงดันน้ำใต้ดินในระหว่างการเคลื่อนไหวที่ไม่มั่นคง (โดยที่ k คือค่าสัมประสิทธิ์การกรองที่กำหนดโดยการทดลอง m คือความหนาของการก่อตัว t คือระยะเวลาของการลดลงของน้ำใต้ดิน m คือ ค่าสัมประสิทธิ์ผลผลิตน้ำของการเกิดแรงดัน)

ในชั้นหินอุ้มน้ำจะมีแหล่งน้ำใต้ดินเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพล

การไหลของน้ำใต้ดินเข้าสู่ขอบฟ้าที่ถูกใช้ประโยชน์จากชั้นอาหารที่อยู่ใกล้เคียง

ผ่านชั้นการซึมผ่านต่ำในหลังคาหรือด้านล่างของขอบฟ้า โหมด

โดยทั่วไปการทำงานของช่องรับน้ำเหล่านี้จะไม่มั่นคง แต่ด้วยสต๊อกจำนวนมาก

น้ำในชั้นอาหารและการไหลของน้ำอย่างเข้มข้นเข้าสู่ชั้นหินที่ถูกใช้ประโยชน์ด้านล่าง

ระดับปริมาณน้ำอาจคงที่ คำนวณการพึ่งพาเพื่อกำหนด

ความต้านทานไฮดรอลิก R o ในชั้นสองชั้นแสดงไว้ในตาราง 1 4. หมายถึงกรณีที่ชั้นบนสุดมีความสามารถในการซึมผ่านได้น้อยมาก (k o< k), содержит воды, имеющие свободную поверхность, и обладает значительной водоотдачей (m>ม.*) ชั้นที่ถูกใช้ประโยชน์ชั้นล่างประกอบด้วยหินที่สามารถซึมผ่านได้สูง รูปแบบนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำบาดาลซึ่งอยู่ที่ระดับความลึกตื้น มีการพึ่งพาที่คล้ายกันสำหรับเงื่อนไขอื่น ๆ ของการเกิดน้ำใต้ดิน

เมื่อคำนวณปริมาณน้ำเข้าจำเป็นต้องคำนึงถึงความต้านทานการกรองเพิ่มเติม x เนื่องจากระดับการเปิดของชั้นหินอุ้มน้ำ ค่าตัวเลขของสัมประสิทธิ์ x ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ m/r o และ ลิตร/นาทีที่ไหน ม-ความหนาของชั้นหินอุ้มน้ำ r o - รัศมีหลุม; ฉันฉ –ความยาวตัวกรอง สำหรับน้ำที่ไม่มีแรงดัน ม=เอช อี - ส o/ 2 . ; ล ฉ =; ล.fn -S o / 2 นี่ เขา -กำลังเริ่มต้นของการไหลอิสระ - ดังนั้น -การลดระดับน้ำในบ่อน้ำ ฉัน– ความยาวรวมของตัวกรองที่ไม่ท่วม ค่าตัวเลขของ x แสดงไว้ในตารางที่ 5 หยดน้ำที่อนุญาตในบ่อน้ำ เอสพิเศษพิจารณาจากข้อมูลการทดลองสูบน้ำ สามารถกำหนดระดับน้ำที่ลดลงโดยประมาณที่อนุญาตได้:

ฟรีไหล

S เพิ่ม= (0.5÷0.7) h e - D h us - D h f

ความดัน

S เพิ่ม = N อี- [(0.3۞057)]ม+ D N เรา - D N f

ที่ไหน ไม่และ เขา- ความดันเหนือฐานของขอบฟ้า (ในชั้นความดัน) และความลึกเริ่มต้นของน้ำถึงจุดพยุง (ในขอบเขตอันไม่จำกัด)

D h เรา D N เรา- ความลึกในการแช่สูงสุดของปั๊ม (โดยมีขอบล่างอยู่ใต้ระดับไดนามิก)

ดี เอช เอฟ ดี เอ็น เอฟ– การสูญเสียแรงดันที่ทางเข้าของบ่อน้ำ ม– ความหนาของชั้นหินอุ้มน้ำ

การคำนวณที่ซับซ้อนของการฉีดน้ำใต้ดิน

บ่อน้ำรับน้ำที่เชื่อมต่อกันด้วยท่อร้อยสายน้ำสำเร็จรูป เป็นระบบไฮดรอลิกระบบเดียว ในระหว่างการทำงานของระบบดังกล่าว ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลของบ่อ (และปริมาณน้ำโดยทั่วไป) กับการเปลี่ยนแปลงในระบบอุทกพลศาสตร์ของน้ำใต้ดินตลอดจนพารามิเตอร์ทางไฮดรอลิกของโครงสร้างแต่ละส่วนจะมองเห็นได้ชัดเจน ดังนั้นในขั้นตอนการพัฒนาโครงการจึงควรประเมินประสิทธิภาพของระบบ การประเมินดังกล่าวจัดทำขึ้นบนพื้นฐานของการคำนวณปริมาณน้ำใต้ดินที่ครอบคลุม ภารกิจหลักของการคำนวณปริมาณน้ำใต้ดินที่ครอบคลุมคือการกำหนดค่าที่แท้จริงของอัตราการไหลของบ่อน้ำและการลดลงของระดับน้ำในนั้นตลอดจนการไหล อัตราและการสูญเสียแรงดันในการรวบรวมท่อน้ำและพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ยกน้ำ ดังนั้นการคำนวณดังกล่าวควรดำเนินการภายใต้โหมดการออกแบบที่แตกต่างกันและสำหรับช่วงเวลาที่แตกต่างกันของการดำเนินการรับน้ำ (เช่นโดยคำนึงถึงความผันผวนของระดับตามฤดูกาลและการลดลงของปริมาณน้ำสำรองใต้ดิน colmatage และความล้มเหลวของบ่อน้ำการตัดการเชื่อมต่อของสายรวบรวมน้ำแต่ละสาย ไปป์ไลน์ ฯลฯ ) และจากนี้ให้กำหนดเวลาการดำเนินกิจกรรมที่มุ่งรักษาการทำงานที่มั่นคงของระบบ วัสดุเริ่มต้นสำหรับการคำนวณปริมาณน้ำเข้าคือ: ก) แผนภาพการออกแบบทางอุทกธรณีวิทยาสำหรับตำแหน่งของปริมาณน้ำและโครงสร้างการแทรกซึม; b) รูปแบบการออกแบบเพื่อรวบรวมน้ำจากบ่อน้ำ c) แผนภาพระดับสูงของการจัดหาน้ำให้กับผู้บริโภค

วิธีการวิเคราะห์เชิงกราฟิกสำหรับการคำนวณไฮดรอลิกของโหมดการทำงานของหลุมเดี่ยว

เมื่อดึงน้ำออกจากบ่อ (รูปที่ 11) แรงดันปั๊ม H จะถูกใช้เพื่อเอาชนะความสูงทางเรขาคณิตของการเพิ่มขึ้นของน้ำ z ลดระดับ S และการสูญเสียแรงดันในท่อส่งน้ำ D h จากบ่อไปยังจุดจ่ายน้ำ ในกรณีนี้ ปั๊มที่ติดตั้งในบ่อน้ำจะพัฒนาแรงดันเท่ากับ:

H = (Ср - Сст. hor.) +S+ D ชั่วโมง

ที่ไหน ยังไม่มี -ความสูงรวมของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากบ่อน้ำ v p, - เครื่องหมายระดับน้ำในถัง; วีเซนต์ภูเขา - เครื่องหมายแสดงระดับน้ำบาดาลคงที่ S- ลดระดับในบ่อน้ำ D ชั่วโมง การสูญเสียแรงดันในท่อส่งน้ำจากบ่อน้ำไปยังอ่างเก็บน้ำ รวมถึงการสูญเสียแรงดันในท่อยกน้ำ

ความแตกต่างในระดับความสูง (ñ r - ñ st.hor.) คือความสูงทางเรขาคณิตของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากบ่อ หากเครื่องหมายเหล่านี้ไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น (Š p - ñ st.hor.) = const= z

ในทางกลับกันปั๊มจะพัฒนาแรงดันตามลักษณะการทำงานของมัน H-Q ซึ่งในช่วงของค่าประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดสามารถประมาณได้ด้วยสมการของรูปแบบ: H = A-BQ 2

ที่ไหน กและ ใน -ลักษณะเฉพาะของปั๊ม H-Q

รน.11. แผนผังการจ่ายน้ำจากบ่อน้ำ

1- ตัวกรอง; 2 - ปั๊ม

ข้าว. 12. วิธีการวิเคราะห์เชิงกราฟิกสำหรับการคำนวณระบบอ่างเก็บน้ำ - ท่อส่งน้ำ - ปั๊มน้ำบาดาล

การแทนที่นิพจน์ (4) ลงในสูตร (3) และคำนึงถึงการพึ่งพา S = ¦(Q) และ D h= ¦(Q) ให้นิพจน์

Z + (R+x) + ฉัน AQ 2 = A-BQ 2

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์การกรอง ต- ความหนาของหินโฮสต์ ( กม- ค่าสัมประสิทธิ์

การนำน้ำของหิน) R - ความต้านทานการกรองรูปแบบ x - การกรอง

ความต้านทานการกรองที่ดี ล- ความยาวของท่อส่งน้ำจากปั๊มถึงจุดเชื่อมต่อ

บ่อน้ำถึงอ่างเก็บน้ำ และ A คือความต้านทานของท่อส่งน้ำ

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับหลุมเดี่ยว สมการ (5) สามารถแก้ได้ในรูปแบบกราฟิก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พิกัด H-Q ควรอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้จุด H = 0 อยู่ที่ระดับ v ของภูเขา จากนั้นเส้น v = const (บนกราฟ (รูปที่ 12) จะกำหนดความสูงทางเรขาคณิตของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากบ่อน้ำ และเส้น 1 - ลักษณะของหลุม SQ (ลักษณะของหลุมสามารถสร้างได้ทั้งจากข้อมูลการทดลองและบนพื้นฐานของการคำนวณ) ในที่สุด โดยการระบุความต้านทานไฮดรอลิก ลักษณะของท่อส่งน้ำ h-Q จะถูกพล็อต (เส้นโค้ง 2). เมื่อเพิ่มคุณลักษณะ S-Q และ D h -Q แล้ว ลักษณะรวม (curve 3) ท่อส่งน้ำและบ่ออ่างเก็บน้ำซึ่งเป็นกราฟของการพึ่งพาความสูงรวมของน้ำที่เพิ่มขึ้นกับอัตราการไหลของบ่อน้ำ

ข้าว. 13. วิธีการแบบกราฟิกสำหรับการแก้ปัญหาการควบคุมการไหลของบ่อน้ำ

กราฟ (รูปที่ 12) ยังแสดงคุณลักษณะ ( สำนักงานใหญ่)(โค้ง 4) ปั๊มที่ควรติดตั้งในบ่อน้ำ ทางแยกกับทางโค้ง 3 ให้จุดปฏิบัติการของปั๊มพร้อมพิกัด N r และ Q r(ที่ไหน คิวพี-การไหลของปั๊มจริงและ ไม่มี -แรงดันที่พัฒนาโดยปั๊มที่มีการจ่ายน้ำดังกล่าว) ในเวลาเดียวกันก็กำหนดค่าของ S ในบ่อน้ำและ D h ในท่อน้ำด้วย บ่อยครั้ง จากช่วงที่มีอยู่ ไม่สามารถเลือกปั๊มที่มีจุดทำงานตรงกับค่า Q หรือที่ต้องการได้ ชมบ่อน้ำ ดังนั้นในทางปฏิบัติ ปั๊มจะถูกเลือกโดยมีพื้นที่ว่างด้านบนที่แน่นอนและมีการควบคุมอุปทาน กฎระเบียบดังกล่าวมักจะดำเนินการโดยใช้วาล์วที่ติดตั้งบนเส้นแรงดัน น้อยลง - โดยการเปลี่ยนจำนวนใบพัดปั๊ม

ในกรณีที่การควบคุมการจ่ายปั๊มโดยการติดตั้งปีกผีเสื้อบนเส้นแรงดันที่เชื่อมต่อบ่อน้ำกับท่อส่งน้ำ ประสิทธิภาพของการติดตั้งจะลดลงอย่างรวดเร็วและมีจำนวน

ชั่วโมง= ชั่วโมง

โดยที่ h คือประสิทธิภาพของการติดตั้ง ซึ่งคำนวณตามกราฟ H-Q ที่ปั๊ม Q ที่กำหนด H n - แรงดันปั๊มขึ้นอยู่กับการจ่าย Q ลบการสูญเสียแรงดัน D h ในท่อส่งน้ำ ซีพี- ค่าการควบคุมปริมาณ

ดังนั้นเนื่องจากมีลักษณะไม่ประหยัดจึงไม่สามารถแนะนำวิธีการควบคุมนี้ได้เป็นระยะเวลานานโดยเฉพาะในกรณีที่ค่า ซีพียอดเยี่ยม ( ซีพี>ง ยังไม่มี)ที่ไหน D ไม่ ไม่ -แรงดันที่พัฒนาโดยใบพัดปั๊มหนึ่งตัว ที่ z > D N nควรปรับการไหลของหน่วยสูบน้ำโดยการเปลี่ยนจำนวนใบพัด จำนวนล้อที่ต้องถอดออกจากปั๊มถูกกำหนดโดยนิพจน์ n = zและ / ดี เอ็น อาร์ด้วยการปัดเศษ nเป็นค่าจำนวนเต็มที่น้อยที่สุดที่ใกล้ที่สุด ในกรณีที่ z > D N n,จากนั้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนใบพัด จะมีการติดตั้งปีกผีเสื้อบนเส้นแรงดันเพื่อให้แน่ใจว่าปั๊มจะไหล ขนาดของแรงดันที่ควบคุมคือ

Z n > Z n - n D N n

ปล่อยให้เงื่อนไขกำหนดให้ส่งน้ำเข้าอ่างเก็บน้ำในปริมาณ Qt ในขณะที่

จำนวน< Q . Этому расходу на совмещенном графике рис.12 соответствует точка В с координатами

Qt และ Ht แรงดันปั๊มจริงเมื่อจ่ายน้ำในปริมาณ Qt เท่ากับ H t1 (H t1 > H t)

ดังนั้น ความดันที่ควบคุมคือ zt = H| - ฮท. ที่จุดตัดของเส้นตั้งฉาก

คืนค่าจากจุด B ถึงแกน x โดยมีบรรทัดที่ 1 และ 3 ที่มีค่าที่ต้องการของทุกบรรทัด

ตัวแปร zn", D h o และ 5 t เมื่อจ่ายน้ำในปริมาณ Q t หากส่วนประกอบใดมีการเปลี่ยนแปลง

การพึ่งพาอาศัยกัน (.5) จุดปฏิบัติการของปั๊มจะเปลี่ยนไปตามคุณลักษณะ Q-H ตัวอย่างเช่นการสูญเสียน้ำใต้ดินทำให้ความสูงทางเรขาคณิตของน้ำที่เพิ่มขึ้นจากบ่อน้ำเพิ่มขึ้นเช่น เพื่อเพิ่มแรงดันปั๊ม H และด้วยเหตุนี้อัตราการไหลของหลุมก็ลดลง Q ภาพที่คล้ายกันนี้สังเกตได้จากการเพิ่มขึ้นของความต้านทานไฮดรอลิกของตัวกรองหลุมที่เกิดจากคอลมาเทจ เวลา Тз ในระหว่างที่เงื่อนไข S จะไม่ถูกละเมิด จาก> ถือได้ว่าเป็นช่วงเวลาของการดำเนินงานที่มั่นคงของบ่อน้ำ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติ ตามกฎแล้ว ในครั้งนี้จะน้อยกว่าอายุการใช้งานโดยประมาณของบ่อน้ำ ให้เราสมมติ (รูปที่ 13) ว่าลักษณะบ่อน้ำ (เส้น) ถูกกำหนดไว้สำหรับระยะเวลาของการก่อสร้างและในระหว่างการทำงานของบ่อน้ำ ความต้านทานไฮดรอลิกของตัวกรองเพิ่มขึ้น และลักษณะเริ่มถูกกำหนดโดยเส้น 2. จากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ จุดการทำงานของปั๊มจะเปลี่ยนจากจุด B ไปยังจุด B" ในกรณีนี้ (ดูรูปที่ 13) ระดับน้ำในบ่อที่ลดลงจะเป็น 5" > 5 และอัตราการไหลจะลดลงตามปริมาณ DQ ในรูป 13 เพื่อความชัดเจนของโครงสร้างกราฟิก คุณลักษณะ H-Q ของปั๊มจะถูกแทนที่ด้วยสิ่งที่เรียกว่าคุณลักษณะปีกผีเสื้อ ซึ่งได้มาโดยการลบการสูญเสียแรงดันในท่อส่งน้ำ D h เข้า จากพิกัด H เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายที่จำเป็นของ หน่วยสูบน้ำในปริมาณ Qt การสูญเสียแรงดันที่คันเร่งควรลดลงด้วยค่า zn และควรเป็น zн = zн - (S" - S) ในกรณีนี้ (ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 13) ระดับน้ำในบ่อที่ลดลงจึงเพิ่มขึ้น ดังนั้น วิธีการควบคุมการจ่ายน้ำแบบนี้จึงสามารถใช้ได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น จนกว่าการลดลงของน้ำในบ่อจะน้อยกว่า S (หรือในขณะที่ค่า ";>o) . ในรูปที่ 5.13 จุด D สอดคล้องกับเงื่อนไขเมื่อที่ () = f, (g > 0) และ 5 = 5 op ด้วยค่าคงที่ g"n ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอีกจะทำให้ฟีดลดลง การติดตั้ง ในเวลาเดียวกันหาก r "a ลดลงเป็นค่าที่น้ำประปาจากบ่อน้ำจะเป็น () ระดับน้ำ I ในบ่อน้ำจะลดลงและ 5 จะเกิน 5 ดังนั้น ลักษณะของหลุมที่แสดงด้วยเส้นโค้ง 2 จึงสอดคล้องกับเงื่อนไขเมื่อตัวกรองอุดตันอย่างมาก และการดำเนินการต่อไปของการติดตั้งโดยไม่ใช้ชุดมาตรการเพื่อฟื้นฟูอัตราการไหลของหลุมนั้นเป็นไปไม่ได้ โดยการสร้างตัวกรองหลุมใหม่ สามารถลดความต้านทานไฮดรอลิกให้ใกล้เคียงกับค่าเริ่มต้นได้ จากนั้นด้วยแรงดันที่ควบคุม zn" กระแสการติดตั้งจะเป็น Qn > Qt และเมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้น อัตราการไหลก็จะสูงขึ้น น้ำ จะลดลงและเมื่อถึงจุดอุดตันสูงสุดของตัวกรองหลุมเท่านั้นจึงจะเท่ากับ Qt การแนะนำระบบเติมน้ำบาดาลประดิษฐ์ (AGR) ทำให้ระดับน้ำใต้ดินเพิ่มขึ้นซึ่งในทางกลับกันจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการไหลของปั๊มที่ติดตั้งในบ่อน้ำ ในเวลาเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเพิ่มขึ้นจำเป็นต้องควบคุมการทำงานของปั๊มหรือเปลี่ยนใหม่ด้วย สมมติว่าการติดตั้ง IPPV ถูกนำไปใช้งาน ณ เวลา t = Ts (เมื่อตัวกรองหลุมอุดตันอย่างมาก) และรับประกันว่าระดับจะเพิ่มขึ้นตามจำนวน DS จากนั้นตามการคำนวณทางอุทกธรณีวิทยาเป็นไปได้ที่จะเพิ่มปริมาณน้ำโดยให้ค่า Qg เท่ากับ

Qr=Qt+2pkmDS. /(ร+x) (.6)

โดยที่ k คือความต้านทานการกรองของชั้นหินอุ้มน้ำภายใต้การกระทำของปริมาณน้ำ

บ่อ; x - ความต้านทานเพิ่มเติมต่อความไม่สมบูรณ์ | ในเวลา Ts

ในรูปที่ 14 ค่าของ Q คือค่าขาดของจุด C ซึ่งอยู่ที่จุดตัดของลักษณะเฉพาะของหลุม (เส้นที่ 2) และเส้น a - ข S ที่สอดคล้องกันเพิ่มเติม + DS โดยที่ DS = Q b, R b./ 2pkm, R 6 - [ความต้านทานการกรองของชั้นหินอุ้มน้ำภายใต้การดำเนินการ

ข้าว. 14. การคำนวณการเพิ่มขึ้นของอัตราการผลิตหลุมในระหว่างการเติมเทียม

น้ำบาดาล (IGW)

เราจะมี

ปริมาณน้ำจากบ่อที่ n ใด ๆ ในระดับที่กำหนดคือ

ข้าว. 5.17. โครงการเชื่อมต่อบ่อน้ำแบบอนุกรมกับท่อส่งน้ำ

หลังจากนั้น

นอกจากนี้ยังกำหนดแรงดันปั๊มด้วย

การดำเนินการเรซวี เพื่อจุดประสงค์นี้ การคำนวณปริมาณการใช้น้ำจะดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้

เรื่อง. - บ่อน้ำของฉัน ปริมาณน้ำในแนวนอน

ข้าว. .22. แผนภาพบ่อเพลา

ริเอะ. .23 การสร้างเพลาอย่างดีจากวงแหวนคอนกรีตเสริมเหล็กสำเร็จรูป

ปริมาณน้ำในแนวนอน

ตามกฎแล้วปริมาณน้ำในแนวนอนที่ทันสมัยคือคูระบายน้ำหรือแกลเลอรีระบายน้ำที่มีช่องเปิดที่เหมาะสมพร้อมตัวกรองกรวดทรายสำหรับรับน้ำ องค์ประกอบแกรนูเมตริกของแต่ละชั้นของตัวกรองย้อนกลับถูกกำหนดโดยการคำนวณ น้ำจะถูกระบายไปยังตำแหน่งของอุปกรณ์ไอดีผ่านถาดที่อยู่ด้านล่าง สำหรับการตรวจสอบ การระบายอากาศ และการซ่อมแซมระหว่างการทำงาน ช่องรับน้ำจะมีบ่อตรวจสอบ

เมื่อถอนน้ำปริมาณเล็กน้อยสำหรับผู้บริโภครายย่อยเพื่อจัดหาน้ำชั่วคราวเช่นเดียวกับเมื่อความลึกของน้ำใต้ดินอยู่ห่างจากพื้นผิวโลก 2-3 เมตรจะใช้ท่อน้ำเข้าจากร่องลึก ปริมาณน้ำจากหินกรวด (รูปที่ 5. 24, a) ดำเนินการในคูน้ำโดยวางวัสดุกรองซึ่งขนาดจะเพิ่มขึ้นตรงกลางคูหา อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคของชั้นเคลือบที่อยู่ติดกันและอนุภาคของชั้นบนถูกเลือกสำหรับการเคลือบตัวกรองของปริมาณน้ำที่ดี

ข้าว. ท่อน้ำเข้าคูน้ำ

ข้าว. .25. แกลเลอรีท่อน้ำรูปไข่และสี่เหลี่ยม

ข้าว. .26 การปรับปริมาณน้ำเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ในการไหลของแรงดัน

เป็น. 27. โครงการคำนวณปริมาณน้ำเข้าแนวนอน

พบความต้านทานไฮดรอลิก R โดยใช้สูตร

ค= xโอ/ ล (xo- ระยะทางจากแม่น้ำถึงแหล่งน้ำ 1 - ครึ่งหนึ่งของความยาวของปริมาณน้ำ)

คุณสามารถหาความต้านทานเพิ่มเติม x ได้โดยใช้สูตร

ที่ไหน r o- รัศมีการระบายน้ำ กับ -ทำให้ท่อระบายน้ำลึกลงต่ำกว่าระดับน้ำใต้ดิน

สำหรับการไหลที่ไม่ใช่แรงดัน ความหนาของชั้นความดัน ม=ชั่วโมงเฉลี่ย, ที่ไหน ชั่วโมงเฉลี่ย- กำลังเฉลี่ยของการไหลของพื้นดินระหว่างการดำเนินการรับน้ำ ( ชั่วโมงเฉลี่ย= 0.7 ธ0.8)

สำหรับท่อระบายน้ำและช่องสี่เหลี่ยม r o = 0,5 (ข 1+ 0,5 บี 2), ที่ไหน ข 1- ลึกท่อระบายน้ำใต้ระดับน้ำใต้ดิน ข 2- ความกว้างของท่อระบายน้ำ

ในกรณีแม่น้ำที่มีความสมบูรณ์แบบด้านการกรอง (รูปที่ 28) ความต้านทานไฮดรอลิก รกำหนดโดยสูตร

ร =จริง)