2) стеклянная банка или кристаллизатор;
3) воронка;
4) штатив;
5) журнал.
Стеклянную трубку наполняют через воронку испытуемым песком. Наполнение производят небольшими порциями с легкой трамбовкой. Трубку с песком ставят в стеклянную банку В банку приливают воды на 0,5—1 см выше нижнего конца трубки и наблюдают за высотой капиллярного поднятия воды в песке по изменению его окраски (потемнению).
Уровень воды в банке в течение опыта следует поддерживать постоянным. Высоту капиллярного поднятия воды в песках фиксируют в журнале через 5, 20, 30 мин и через часовые и суточные промежутки до окончания поднятия. Установившийся в песке уровень считают max-ной высотой капиллярного поднятия Нк
Г/г стратификация - опорный разрез с выделением в/н горизонтов и в/у пластов, также их характеристик, внимание уделяется мощности, составу и коллекторским св-вам.
Водоносный пласт (горизонт) — это выдержанный по площади и по протяженности слой водопроницаемых гп., поры и трещины заполнены водой.
- Водоносный горизонт чаще всего сложен однородными или близкими по литолого-фациальному составу и фильтрационным свойствам отложениями.
- От выше- и нижележащих водоносных горизонтов он изолируется водоупорами, что, конечно, не исключает гидравлической связи отдельных водоносных горизонтов между собой, например, на участках выклинивания водоупорных пород или наличия гидрогеологических «окон» (разломов, тектонически ослабленных зон и т. д.).
По характеру залегания и гидрогеодинамическим особенностям:
1) в/н горизонты г.в — первая от поверхности постоянно обводненная толща пород, залегающая на подстилающем ее водоупоре.
2) водоносные горизонты межпластовых вод — водоносные отложения, заключенные между водоупорами; напорные и безнапорные;
В/н комплекс — это несколько в/н пластов, каждый из которых имеет свою пьезометрическую поверхность, но в целом образующих единую гидравлическую систему.
В/н зона трещ-ти - в массивах экзогенного происхождения трещины имеют площадное развитие, в разломах – эндогенного происхождения, т.е. это тектонические трещины зоны дробления.
Для водоснабжения используются поверхностные и подземные источники.
Поверхностными источниками являются реки, озера, каналы, водохранилища, реже моря и ледники.
Подземные источники – грунтовые и артезианские воды.
На долю поверхностных водоисточников приходится 80% воды от ее общего числа, а 20% - подземные источники.
Классификация водоисточников:
Подземные воды:
Артезианские воды (наиболее надежно защищены от внешнего загрязнения);
Межпластовые безнапорные воды (ключевые колодцы, родники);
Грунтовые воды.\
Поверхностные воды:
Открытые водотоки;
Открытые водоемы.
Поверхностные воды: Реки, озёра, водохранилища, моря. +- меньшая минерализация; - меньшая жесткость; - простота устройства водозабора; Минус - высокое содержание органических веществ; - незащищенные ПВ; - перемерзание в зимний, и пересыхание в летний периоды; - наличие широких и заболоченных пойм.
ПВ:+ - меньшая мутность (содержание взвешенных частиц); - меньшее содержание органических веществ; - защищенность; Минус - повышенная минерализация; - повышенная жесткость; - повышенная концентрация ряда микрокомпонентов.
Источники вод-я (требования): должны обеспечивать получение необходимого количества воды с учетом роста потребности в связи с ростом на 30%, бесперебойное снабжение водой, вода необходимого качества, обеспечить подачу воды с наименьшей затратой средств, обладать мощностью что бы отбор воды не нарушил сложившуюся экологическую систему.
Водозаборы поверх-х вод. На выбор типа речного водозабора оказ-ют факторы: 1)амплитуда колебаний уровня воды в водоеме; 2)ледовые условия; 3)топография берега и дна реки в месте водозабора; 4)характер грунтовых условий. Классификация речных водоприемников:
1. Водоприемники берегового типа; 2. Речные водоприемники руслового типа; 3. Плывучие водоприемные сооружения; 4. Водоприемные «ковшы».
Особен-ти приема воды из горных рек. Достоинства: а)малая загряз-ть воды; б)хорошее кач-во; в)подача потреб-ям воды самотеком. Трудности: а)больш продольные уклоны; б)значит-е скорости течения воды; в)больш кол-во взвеш-х частиц; г)больш колебания уровня и расхода воды в течение года. Для организации приема воды соор-ся донные решетчатые водоприемники. Устраив-ся низководная плотина (повышает уровень на 2,5-3м на верхнем бьефе). 1 –глухая переливная часть плотины; 2 –водоприемная часть плотины; 3 –водоприемная камера; 4 –подающие водоводы гравитац-е; 5 –первичный отстойник; 6 –самотечные водоводы.
Особенности приема воды из озер и водохранилищ.
При проектировании водозаборов учитываются следующие показатели водохранилищ и озер: размер и объем водохранилища; волнообразование и степень волнения воды; шуголедовые условия; плотность водных масс (стратификация); загрязненность; биологическую характеристику водоема (распределение и поведение рыбной молоди, наличие планктона, ракушек, водорослей).
Большое значение при проектировании и устройстве водозабора имеет качество воды. Особенностью водохранилищ и озер является изменение качества воды, которое необходимо учитывать при проектировании. Качество воды в водохранилищах и озерах меняется: во времени, то есть по сезонам года, по длине водоема (или по протяженности), по вертикальному направлению (по глубине). Необходимо учитывать закономерность колебания воды.
Особенности приема воды из морей. Волноприбойная деятельность (сгон, нагон, морские течения), геологическое строение, переработка берегов, наличие флоры и фауны, коррозионные свойства морской воды, ледовое явление. Прием воды возможен: из искусственно защищенных акваторий портов, естественно защищенных бухт, на открытых побережьях. Наиболее опасно биообрастание проводят обработку медным купоросом.
Каптаж – это сооружение для сбора родниковой воды.
Геологическая среда – это часть литосферы в зоне инженерно-хозяйственной деятельности; объективно существующая открытая дискретная динамичная многокомпонентная природная система, включающая горные породы и их массивы (пачки, толщи, монопородные структуры монолитных, пористых, трещиноватых, рыхлых, связных и пр. минеральных веществ), почвы, рельеф, подземные воды, газы и биоту. Мощность Г.с. определяется глубиной производственной деятельности, осуществляемой человеком. Верхней ее границей являются ландшафты, рельеф, водоемы, почвы и пр.; нижняя граница Ее. определяется, с одной стороны, уровнем развития цивилизации и технического прогресса, с другой — потребностями реализации проектов подземного строительства, добычи полезных ископаемых, специальных видов строительства и пр
Основное свойство геологической среды ее многокомпонентность и крайняя неоднородность. Можно считать, что геологическая среда состоит из бесчисленного множества элементов (горные породы, почвы, микроорганизмы, растворы, газы, элементы структуры, физические поля и т. д.), и все их в принципе невозможно учесть, да и в этом нет необходимости, так как многие не играют существенной роли применительно к рассматриваемой в данной работе проблеме. Поэтому с методологической точки зрения, необходимо ограничиться теми элементами, которые непосредственно оказывают влияние на объекты . В общем, элементы геологической среды можно условно разделить на четыре категории:
1.Твердая фаза;
2. Жидкая фаза;
3. Газообразная фаза;
4. Структурные элементы.
Элементы этих категорий испытывают между собой постоянное взаимодействие и взаимопревращение, которые собственно и определяют устойчивость и стабильность геологической среды
Свойства это те физические параметры геологической среды, которые отвечают за формирование ее отдельных элементов и которые в режиме реального времени можно считать относительно статичными (например, прочность горных пород, мощность коры выветривания, глубина залегания кристаллического фундамента и т. д.). Главная отличительная черта состоит в том, что их можно описать зависимостями, в которые не входит параметр времени.
СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. (СП 47.13330.2016)
ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов изысканий
ГОСТ 25100-2020 Грунты. Классификация.
ГОСТ 30672-2019. Полевые испытания. Общие положения
ГОСТ 21.302-2013. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям. (Действует до 1.09.2022, т.к. в вступает в силу ГОСТ 21.302-2021).
ГОСТ 5180-2015. Методы лабораторного определения физических характеристик.
ГОСТ 20276.1-2020. Метод испытания штампом
ГОСТ 20276.2-2020. Метод испытания радиальным прессиометром.
ГОСТ 20276.3-2020. Метод испытания горячим штампом мерзлых грунтов.
ГОСТ 20276.4-2020. Метод среза целиков грунта.
ГОСТ 20276.5-2020. Метод вращательного среза.
ГОСТ 20276.6-2020. Метод испытания лопастным прессиометром.
ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
СП 11-105-97 часть 1 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ
СП 11-105-97 часть 2 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов
СП 11-105-97 часть 3 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов
СП 11-105-97 часть 4 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов
СП 11-105-97 часть 5 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Правила производства работ в районах с особыми природно-техногенными условиями
1. Структурно-гидрогеологический анализ как основа профессионального мировоззрения: задачи, содержание, примеры проведения. Основные типы гидрогеологических структур; соответствующие им типы коллекторов и подземных вод
Структурно-гг анализ – это комплексный анализ положения в пространстве. Геологическое строение, анализ геологического тела проницаемого пространства.
Основные типы г/г структур:
г/г массивы – трещино грунтовые воды – трещинные коллекторы;
г/г бассейны – трещино – пластовые и порово – пластовые воды – поровые коллекторы;
обводненные разломы – трещино – жильные воды –трещинные коллекторы.
Исходными данными для выбора насоса являются требуемые значения подачи и напора, а также сведения, приведенные в паспорте скважины или полученные в результате замеров:
1. Диаметр обсадной колонны труб скважины;
2. Статический уровень воды в скважине;
3. Дебет скважины;
4. Динамический уровень воды в скважине, соответствующий дебету скважины;
5. Глубина установки фильтровальной колонны;
6. Химический состав воды и содержание механических примесей.
Диаметр насоса должен соответствовать диаметру скважины.
Электронасос для скважины необходимо подбирать таким образом, чтобы дебет скважины превышал номинальную подачу насоса не менее чем на 25%.
Эрлифты, насосы типа ЭЦНВ, также применяют глубинные насосы с электродвигателем на поверхности земли АТН-артезианский турбинный насос, АПВ-вакуумный насос. Насосы типа ЭЦНВ предназначены для откачки их подача их мощность достигает 360 м3/ч, высота напора - 300 м.
Преимущества: подъём воды со значительных глубин.
Определение глубины погружения водоподъемного оборудования.
Минимальная глубина погружения водоподъёмного насоса в скважину складывается из следующих величин Нп:
Нст – глубина понижения статического уровня, м;
Sрасч– величина понижения статического уровня при водоотборе, м;
∑h– сумма потерь напора в фильтре и в эксплуатационной обсадной колонне скважине, м;
l0– оптимальное расстояние от динам. уровня до всасывающих отверстий насоса, в пределах 3 – 7 м.
Эрлифтом называется устройство для подъема (откачки) воды, работающей на принципе сообщающихся сосудов. В скважину спускается водоподъемная труба, воздухоподающая труба, а в нижней части они соединяются смесителем.
Эрлифты дают возможность получать из скважин большие кол-ва воды и поднимают её на высоту 60-80 м. Они имеют следующие достоинства: не имеют рабочих частей в скважине, надёжны в работе, могут быть применены для откачек воды с большим содержанием песка и шлама, высокую производительность при малых диаметрах скважин.
Преимущества: простота устройства, возможность пропуска загрязненной воды и использование загрязненной скв.
Недостаток эрлифтов: низкий КПД и необходимость создании высокого столба воды в скважине, необходимость 2-ого подъёма воды из сборного резервуара потребителю с помощью насоса.
Принцип действия эрлифта (Рис. 2).