RU2499869C1 - Water supply well with underground water intake - Google Patents
Water supply well with underground water intake Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499869C1 RU2499869C1 RU2012136168/13A RU2012136168A RU2499869C1 RU 2499869 C1 RU2499869 C1 RU 2499869C1 RU 2012136168/13 A RU2012136168/13 A RU 2012136168/13A RU 2012136168 A RU2012136168 A RU 2012136168A RU 2499869 C1 RU2499869 C1 RU 2499869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- water
- well
- ejector
- pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для эксплуатации подземных вод водозаборными скважинами и подачи подземной воды в магистральные линии систем орошения.The invention relates to devices intended for the operation of groundwater by water wells and the supply of groundwater to the main lines of irrigation systems.
Известен трубчатый колодец, содержащий обсадную трубу, в которой установлен насос. Полость нагнетания насоса сообщена с водоподъемной трубой. В колодце установлено уплотнение, образующее с обсадной трубой и оголовком колодца герметичную камеру, соединенную с водоподъемной трубой (А.С. СССР №279485, кл. Е03В 3/12,1967).Known tubular well containing a casing in which the pump is installed. The pump discharge cavity is in communication with a water pipe. A seal is installed in the well, forming an airtight chamber connected to the water pipe with the casing and the head of the well (AS USSR No. 279485, class E03B 3 / 12.1967).
Недостатком известного колодца является то, что при его эксплуатации запас воздуха, находящегося под давлением в герметичной камере, в результате растворения в воде постепенно уменьшается, что приводит к ухудшению эксплуатационных качеств.A disadvantage of the known well is that during its operation, the supply of air under pressure in a sealed chamber, as a result of dissolution in water, gradually decreases, which leads to poor performance.
Известно водозаборное устройство, содержащее напорный трубопровод, погруженный в скважину многосекционный насос с трансмиссионным валом, проходящим внутри напорного трубопровода или заполненной маслом трубе, электродвигатель, установленный на станине над устьем скважины (Шабалин А.Ф. Эксплуатация промышленных водопроводов. - Металлургия, 1972, с.143).It is known a water intake device containing a pressure pipe, a multi-section pump immersed in a well with a transmission shaft passing inside the pressure pipe or an oil-filled pipe, an electric motor mounted on a bed above the wellhead (Shabalin AF Operation of industrial water pipes. Metallurgy, 1972, p. .143).
Однако наличие у данного устройства трансмиссионной передачи, не позволяющей точно отрегулировать зазоры между рабочими колесами и направляющими аппаратами насоса, приводит к большим объемным потерям, снижению подачи действия насоса.However, the presence of a transmission device in this device, which does not allow precise adjustment of the gaps between the impellers and the pump guides, leads to large volume losses and a decrease in the pump action.
В качестве прототипа принято водозаборное устройство, содержащее составленный из соединенных муфтами отрезков туб, напорный трубопровод, многосекционный насос с погружным электродвигателем и установленный в водоприемной части скважины сетчатый фильтр с отстойником, причем первая из размещенных ниже статического уровня воды муфта напорного трубопровода выполнена в виде держателя уплотняющего элемента, внутренняя полость последнего из которых соединена с линией повышенного давления, проложенной вдоль напорного трубопровода к устью скважины (Патент РФ №2083768, кл. Е03В 3/08, Е21В 43/00, 1995).As a prototype, a water intake device comprising a pipe section connected by couplings, a pressure pipe, a multi-section pump with a submersible motor and a strainer installed in the water intake part of the well with a sump, the first pressure pipe coupling located below the static water level, is made in the form of a seal holder element, the inner cavity of the latter of which is connected to the line of high pressure laid along the pressure pipe to the mouth wells (RF Patent No. 2083768, class EV03 / 08, EV 43/00, 1995).
Недостатком известного водозаборного устройства является его сложность конструкции, необходимость использования энергоемких и сложных в эксплуатации электропогружных насосов, а также снижение эффективности при условиях, когда величина оттока подземных вод за пределы зоны влияния водозабора превышает дефицит водозабора из водоносного горизонта и затраты на обеспечение перетока подземных вод с нижерасположенному по потоку подземных вод существенно требует расходы на строительство других дополнительных устройств, связанные с устройством искусственной завесы (барража), что может определять неблагоприятные условия при их сельскохозяйственном использовании.A disadvantage of the known water intake device is its design complexity, the need to use energy-intensive and difficult to operate electric submersible pumps, as well as a decrease in efficiency under conditions when the amount of groundwater outflow outside the zone of influence of the water intake exceeds the deficit of water intake from the aquifer and the cost of providing groundwater flow from the downstream groundwater flow substantially requires the construction costs of other additional devices associated with the installation of The use of artificial curtain (barrage), which can determine adverse conditions during their agricultural use.
Использование подземных вод для орошения в каждом отдельном случае определяют, исходя из конкретных условий и технико-экономических соображений. При этом все это обусловлено законами движения подземных вод, глубиной их залегания, физико-химическим составом и др.The use of groundwater for irrigation in each individual case is determined on the basis of specific conditions and technical and economic considerations. Moreover, all this is due to the laws of groundwater movement, the depth of their occurrence, physico-chemical composition, etc.
Поэтому другим недостатком известного водозаборного устройства является снижение надежности при работе насосного агрегата с учетом специфических требований различных технологических режимов, например, когда происходит падение динамического уровня воды в скважине ниже уровня, при котором обеспечивается нормальная работа насоса и скважины. Отсутствует автоматический контроль пуска насоса при срабатывании какой-либо защиты, а также из-за неравномерного притока или по другим причинам может не оказаться воды.Therefore, another disadvantage of the known water intake device is the decrease in reliability during operation of the pump unit, taking into account the specific requirements of various technological modes, for example, when the dynamic level of water in a well falls below a level at which normal operation of the pump and well is ensured. There is no automatic control of the pump start when any protection is triggered, and also due to uneven inflow or for other reasons, there may be no water.
Целью заявляемого изобретения является повышение производительности насоса, обеспечение бесперебойной работы водозаборной скважины и повышение эффективности за счет увеличения общего доступа воздуха в область вакуума.The aim of the invention is to increase the productivity of the pump, ensuring uninterrupted operation of the water well and increasing efficiency by increasing the total access of air to the vacuum region.
Указанная цель достигается тем, что в водозаборной скважине с отбором подземной воды, содержащей обсадную трубу, в которой установлен дырчатый фильтр в виде отрезка трубы с выполненной на его поверхности перфорацией, линия повышенного давления и электродвигатель, в зоне влияния водозабора устанавливают дополнительную перфорированную трубу, снабженную эжектором, активное сопло которого подсоединено к перфорированной трубе, и к эжектору подсоединен воздухоподводящий конфузор с обратным клапаном. Кроме того, конфузор с конусностью установлен в сторону входной части камеры эжектора, при этом перфорированные отверстия дополнительной трубы с дырчатым фильтром просверлены наклонно к основанию трубы и обе трубы заглублены на одном уровне водоносного горизонта. При этом она снабжена автоматической системой управления.This goal is achieved by the fact that in the water well with the extraction of underground water containing a casing pipe, in which a hole filter is installed in the form of a pipe segment with perforations made on its surface, an elevated pressure line and an electric motor, an additional perforated pipe equipped with an ejector, the active nozzle of which is connected to the perforated pipe, and an air supply confuser with a check valve is connected to the ejector. In addition, the confuser with a taper is installed towards the inlet part of the ejector chamber, while the perforated holes of the additional pipe with a hole filter are drilled obliquely to the pipe base and both pipes are buried at the same level of the aquifer. Moreover, it is equipped with an automatic control system.
Отличительными признаками от прототипа являются:Distinctive features of the prototype are:
- в пределах зоны влияния водозабора устанавливают дополнительную перфорированную трубу с просверленными отверстиями наклонно к основанию трубы, и она снабжена эжектором;- within the influence zone of the water intake, an additional perforated pipe with drilled holes is installed obliquely to the base of the pipe, and it is equipped with an ejector;
- для подвода воздуха в область вакуума и увеличения его общего объема установлен конфузор с конусностью, направленной в сторону входной части камеры эжектора, и конфузор имеет обратный клапан;- to supply air to the vacuum region and increase its total volume, a confuser is installed with a taper directed towards the inlet part of the ejector chamber, and the confuser has a check valve;
- периодически подают энергию извне путем закачки воды через эжектор, в результате чего эжекторное активное сопло с нагнетательной камерой соединено с воздухоподающим конфузором;- periodically supply energy from the outside by pumping water through an ejector, as a result of which the ejector active nozzle with the discharge chamber is connected to the air supply confuser;
- по мере повышения уровней подземных вод в пределах зоны влияния водозабора и накопления подземного стока в водоносном горизонте автоматическая система включения приводит в действие вакуумный насос, который приводит скважину в исходное положение, т.е. включается в работу.- as the groundwater levels rise within the influence zone of the water intake and the accumulation of groundwater in the aquifer, the automatic switching system activates a vacuum pump that brings the well to its original position, i.e. included in the work.
В пределах зоны влияния водозабора устанавливают дополнительную перфорированную трубу, представляющую собой, например, скважину с дырчатым фильтром в виде трубы с выполненной на ее поверхности перфорацией, опущенную в водоносный горизонт на одном уровне с водозаборной скважиной, причем скважность дополнительной трубы дырчатого фильтра составляет 5-15%. Отверстия просверлены наклонно к основанию трубы, под углом 30-40 градусов к оси трубы. Дополнительная скважина верхним концом присоединяется к эжектору с активным соплом, куда подводится вода под большим напором, т.е. насос, по которому подводится жидкость, включающий активное сопло, камеру смешения и диффузор, а также воздухоподающий конфузор с конусностью, направленной в сторону входной части камеры эжектора. Жидкость с большой скоростью выбрасывается в камеру смешения и увлекает подсасываемый атмосферный воздух через воздухоподающий конфузор и действует как вакуум-насос. При этом атмосферный воздух поступает в камеру эжектора и оттуда в трубу, соединенную с отрезком дырчатого фильтра, заглубленного в водоносный пласт. За счет этого увеличивается поступление общего объема воздуха и происходит смешивание с водой, обеспечивая его поступление через дырчатый фильтр в эксплуатируемый водоносный горизонт, и обеспечивает дебитом водозаборную скважину из эксплуатируемого горизонта, т.е. приток к ней подземной воды. В свою очередь, это позволяет регулировать статический уровень в водозаборной скважине. Кроме того, приток воды в рабочую скважину может достигнуть динамического уровня, тогда дополнительную трубу с эжектором можно отключать, а благодаря воздухоподводящему конфузору с обратным клапаном обеспечивается продолжение автоматического поступления воздуха в дополнительную трубу с определенным повышенным объемом, что повышает давление в водоносном горизонте, так происходит забор воды в скважине.An additional perforated pipe is installed within the influence zone of the water intake, which is, for example, a well with a hole filter in the form of a pipe with perforations made on its surface, lowered into the aquifer at the same level as the water intake well, and the duty cycle of the additional hole filter pipe is 5-15 % The holes are drilled obliquely to the base of the pipe, at an angle of 30-40 degrees to the axis of the pipe. An additional well with its upper end is connected to an ejector with an active nozzle, where water is supplied under high pressure, i.e. a pump through which a liquid is supplied, including an active nozzle, a mixing chamber and a diffuser, as well as an air supply confuser with a taper directed towards the inlet of the ejector chamber. The liquid is ejected at high speed into the mixing chamber and entrains the aspirated atmospheric air through the air supply confuser and acts as a vacuum pump. At the same time, atmospheric air enters the ejector chamber and from there into a pipe connected to a section of a hole filter buried in an aquifer. Due to this, the intake of the total volume of air increases and mixing with water occurs, ensuring its entry through the hole filter into the exploited aquifer, and ensures the flow rate of the water well from the exploited horizon, i.e. inflow of underground water to it. In turn, this allows you to adjust the static level in the water well. In addition, the inflow of water into the working well can reach a dynamic level, then the additional pipe with an ejector can be turned off, and thanks to the air-supplying confuser with a non-return valve, the automatic flow of air into the additional pipe with a certain increased volume is continued, which increases the pressure in the aquifer, as it happens water intake in the well.
При движении воздуха в конфузоре происходит сужение его и увеличивается его скорость, в результате чего устройство продолжает работать.When air moves in the confuser, it narrows and its speed increases, as a result of which the device continues to work.
Автоматическая система на рабочей скважине приводит в действие вакуумный насос, который приводит в работу насос для откачки воды в систему орошения или осушение земель. Основной задачей здесь вакуум-насоса является обеспечить постоянный отсос воздуха из основной скважины, поступающего из водоносного горизонта из дополнительной скважины с водой. На основной скважине может быть установлен датчик давления расхода воздуха. Такое устройство обеспечивает надежную эксплуатационную работу насоса водозаборной скважины, т.е. после этого включается электродвигатель.An automatic system at a working well drives a vacuum pump, which drives a pump to pump water into the irrigation system or drain the land. The main objective of the vacuum pump here is to provide a constant suction of air from the main well coming from the aquifer from an additional well with water. An air flow pressure sensor may be installed on the main well. Such a device provides reliable operational operation of the pump of the water well, i.e. after that, the electric motor turns on.
Следует отметить, что эжектор с воздухоподающим конфузором и с обратным клапаном чрезвычайно удобен для подачи атмосферного воздуха повышенного давления. Он не имеет движущихся частей, не боится попадания воды в приемную камеру и частиц песка. Таким образом, процесс запуска водозаборной скважины получается весьма простым, насос начнет работать и будет подавать воду в напорный трубопровод (потребителю), например на орошение или осушение земель. Вентиль закрывается, и вакуум-насос отключается на водозаборной скважине.It should be noted that an ejector with an air supply confuser and with a check valve is extremely convenient for supplying atmospheric air of high pressure. It has no moving parts, is not afraid of water entering the receiving chamber and sand particles. Thus, the process of starting a water well is very simple, the pump will start to work and will supply water to the pressure pipe (consumer), for example, for irrigation or drainage of the land. The valve closes and the vacuum pump shuts off at the water well.
Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: регулирование гидрологического режима подземных вод в зоне водозаборной скважины, в частности, за счет увеличения к ней притока подземных вод из водоносного горизонта и расходование воды, например, на орошение или откачку дренажных вод, отличающееся от известных конструкций принципом работы.Thus, a causal relationship is ensured between the set of distinctive features of the claimed invention and the achieved technical result: regulation of the hydrological regime of groundwater in the zone of the water well, in particular, by increasing the inflow of groundwater to it from the aquifer and the consumption of water, for example, for irrigation or pumping out drainage water, which differs from the known structures in the principle of operation.
Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется чертежом, представлен общий вид водозаборной скважины с отбором подземной воды.The essence of the claimed invention is illustrated in the drawing, a General view of a water well with the selection of groundwater.
Водозаборная скважина с отбором подземной воды содержит дырчатый фильтр 1 в виде трубы с выполненной на ее поверхности перфорацией 2 с отстойником 3, насос 4, магистральный трубопровод 5, задвижку 6, электродвигатель 7, вакуумный насос 8 с автоматической системой 9 включения и задвижку 10.A water well with underground water extraction contains a hole filter 1 in the form of a pipe with perforation 2 with a sump 3 on its surface, a pump 4, a main pipeline 5, a valve 6, an electric motor 7, a vacuum pump 8 with an automatic switching system 9 and a valve 10.
На эксплуатируемом водоносном горизонте и для увеличения притока подземной воды на определенном расстоянии устанавливают на одном высотном уровне дырчатый фильтр 1 в виде отрезка трубы, дополнительный отрезок перфорированной трубы 11 с дырчатыми отверстиями 12, выполненной в виде трубы с перфорацией на ее поверхности, снабженной напорной трубой 13, по которой подводится вода под большим напором с эжектором, включающим активное сопло 14, камеры смешения 15, 16 и диффузор 17. Для пуска и отключения воды в трубу 18 установлена задвижка 19. Эжектор также включает воздухоподающий конфузор 20 с конусностью, направленной в сторону входной части камеры 15 смешения, и обратный клапан 21, закрепленный перед камерой 5 смешения.On an exploitable aquifer and to increase the flow of groundwater at a certain distance, a hole filter 1 is installed at the same height level in the form of a pipe segment, an additional segment of a perforated pipe 11 with hole holes 12, made in the form of a pipe with perforation on its surface, equipped with a pressure pipe 13 in which water is supplied under high pressure with an ejector including an active nozzle 14, mixing chambers 15, 16 and a diffuser 17. A valve 19 is installed to start and stop water in the pipe 18. converger also includes an air supply 20 with a conicity directed towards the inlet portion of the mixing chamber 15, and check valve 21 fixed to the mixing chamber 5.
Водозаборная скважина с отбором подземной воды работает следующим образом.A water well with the extraction of groundwater works as follows.
Перед запуском эжектора в работу задвижка 19 на трубопроводе 13 открывается, вода под напором проходит через сопло 14 эжектора и создает эжектирующее действие на атмосферный воздух, поступающий из воздухоподводящего конфузора 20 через обратный клапан 21 в камеры смешения 15 и 16 и далее в диффузор 17. Сопло 14 повышает интенсивность подсоса атмосферного воздуха из воздухоподающего конфузора 20, т.е. создается разрежение и происходит всасывание воздуха.Before starting the ejector to work, the valve 19 on the pipe 13 opens, water under pressure passes through the nozzle 14 of the ejector and creates an ejective effect on the atmospheric air coming from the air supply confuser 20 through the check valve 21 into the mixing chambers 15 and 16 and then into the diffuser 17. Nozzle 14 increases the intensity of suction of atmospheric air from the air supply confuser 20, i.e. vacuum is created and air is sucked in.
Таким образом, вода, смешанная с атмосферным воздухом, поступает в дополнительную перфорированную трубу 11 с увеличенным расходом (подаваемая под напором и эжектируемая). Разрежение, создаваемое в камере эжектора, увеличивает производительность, исключает скапливание атмосферного воздуха перед активным соплом эжектора. Для работы дополнительной трубы поступает вода с соответствующим напором, следовательно, для нагнетания жидкости в водоносный горизонт используется живая сила потока жидкости вместе с воздухом. Отверстия просверлены наклонно к основанию трубы, при этом обе трубы заглублены на одном уровне водоносного горизонта, а перфорация выполнена под углом 30-40 градусов к оси трубы, позволяет проникать большому объему воздуха в водоносный горизонт под углом и продавливать вместе с жидкостью (водой) для осуществления притока воды в направлении к водозаборной скважине, что приводит к значительному увеличению удельных расходов воды в створе водозаборной скважины с дырчатым фильтром 1. За счет впуска сжатого воздуха с жидкостью давление воды в водоносном пласте повышается, и воздух также будет проникать в водозаборную скважину. Объем воздуха в водозаборной трубе повысится, проходя через фильтр 1 скважины. На этой стадии скважина не работает. Наличие вакуумного насоса 8 с автоматической системой 9 включения позволяет произвести откачку воздуха, в результате чего статический уровень воды повышается, образуется подпор подземных вод за счет увеличения притока на регулируемом участке. Затем при прекращающейся откачке воздуха и при достижении некоторого минимального перепада давления открывают задвижку 6 и осуществляют пуск электродвигателя 7 скважины. Таким образом, после повышения давления в подземном пласте до отметок, обеспечивающих требуемый водоотбор, подачу воды из напорной трубы 13 прекращают перекрытием задвижки 19, тогда как остается возможность осуществлять автоматически поступление атмосферного воздуха по воздухоподводящему конфузору 20 с обратным клапаном 21, что обеспечивает также повышенное давление и приток подземных вод в сторону водозаборной скважины 1 под разностью давления воздуха между обеими скважинами. При резком снижении дефицита воды в скважине до допустимых пределов подачу жидкости (воды) из напорного трубопровода 13 возобновляют.Thus, water mixed with atmospheric air enters the additional perforated pipe 11 with an increased flow rate (supplied under pressure and ejected). The vacuum created in the chamber of the ejector increases productivity, eliminates the accumulation of atmospheric air in front of the active nozzle of the ejector. For the operation of the additional pipe, water with the corresponding pressure enters, therefore, for the injection of fluid into the aquifer, the living force of the fluid flow along with air is used. The holes are drilled obliquely to the base of the pipe, while both pipes are buried at the same level of the aquifer, and the perforation is made at an angle of 30-40 degrees to the axis of the pipe, allowing large volumes of air to enter the aquifer at an angle and forcing along with the liquid (water) for the flow of water towards the water well, which leads to a significant increase in the specific flow rate of water in the alignment of the water well with a hole filter 1. Due to the inlet of compressed air with liquid, the water pressure in the monolithic reservoir rises, and air will also penetrate into the water well. The volume of air in the intake pipe will increase, passing through the filter 1 of the well. The well does not work at this stage. The presence of a vacuum pump 8 with an automatic switch-on system 9 allows air to be pumped out, as a result of which the static water level rises, groundwater is formed by increasing inflow in a regulated area. Then, when the pumping of air stops and when a certain minimum pressure drop is reached, the valve 6 is opened and the well motor 7 is started. Thus, after increasing the pressure in the subterranean formation to the marks providing the required water withdrawal, the water supply from the pressure pipe 13 is stopped by shutting off the valve 19, while it remains possible to automatically supply atmospheric air through the air supply confuser 20 with a check valve 21, which also provides increased pressure and groundwater inflow toward the water well 1 under the difference in air pressure between the two wells. With a sharp decrease in water shortage in the well to acceptable limits, the flow of fluid (water) from the pressure pipe 13 is resumed.
Выделившийся воздух отсасывается вакуум-насосом 8 и направляется в атмосферу (на чертеже не показано). При этом работа вакуум-насоса должна быть отрегулирована автоматической системой 9 включения с электродвигателем 7 так, чтобы в скважине поддерживался постоянный уровень воды, и обеспечивалась достаточная производительность насоса с непогружным электродвигателем. Однако по мере эксплуатации может произойти дефицит забора воды из скважины 1, т.е. уменьшение дебита скважины. Для восстановления дебита производят остановку скважины, сообщающейся трубой с отсасывающим вакуум-насосом 8, и остановку электродвигателя 7 и под напором воду нагнетают в дополнительную трубу 13, которая проходит через активное сопло 14 эжектора с подводящим с воздухоподводящим конфузором 20 с обратным клапаном 21, обеспечивая начало нового цикла работы водозаборной скважины.The released air is sucked off by a vacuum pump 8 and sent to the atmosphere (not shown in the drawing). In this case, the operation of the vacuum pump should be regulated by an automatic switching system 9 with an electric motor 7 so that a constant water level is maintained in the well, and sufficient pump performance with a submersible electric motor is ensured. However, during operation, a shortage of water intake from well 1 may occur, i.e. reduction in well production. To restore the flow rate, the well is stopped, connected by a pipe with a suction vacuum pump 8, and the motor 7 is stopped and water is pumped under pressure into an additional pipe 13, which passes through the active nozzle 14 of the ejector with the inlet to the air supply confuser 20 with a check valve 21, providing the beginning a new cycle of the water well.
Таким образом, при необеспеченности водоотбора из водоносного горизонта, особенно в маловодные годы, возникает необходимость регулирования подземного стока посредством создания повышенного подземного давления на водоносный горизонт. В связи с этим водоносный горизонт, в котором создается дополнительное давление (перепад давления), должен иметь непосредственно сообщение с атмосферным воздухом при наличии эжектора, активное сопло которого подсоединено к отводящей камере 15 и 16 с воздухоподводящим конфузором 20. Давление воздуха со стороны дополнительной трубы с дырчатым фильтром, скважность которого составляет 5-15%, с отверстиями, просверленными наклонно к основанию трубы, под углом 30-40 градусов к оси трубы, несколько выше, чем напор подземных вод в створе забора воды насосом 4 - превышение уровня воды над водоупором. При этом производительность трубы 1 скважины может быть увеличена в соответствии с гидрологическими условиями водоносного пласта, в частности, в соответствии с мощностью зоны аэрации, которая и определяет потенциальные возможности накопления подземных вод в зоне створа водозабора. Пределы возможного увеличения производительности водозабора скважины 1 определяются гидрологическим обоснованием. Продолжительность нагнетания воздуха, смешанного с напорной водой, в водоносный горизонт дополнительного отрезка трубы 1 в сторону водозаборной скважины может соответствовать продолжительности мощности отбора насоса 4 в условиях естественного восстановления эксплуатируемого водоносного горизонта не ниже динамического уровня воды в скважине, например продолжительность сезонного орошения или откачки дренажных вод, когда интенсивность в летние периоды повышается. Необходимо отметить, что в случаях глубокого заложения дренажных коллекторов может возникнуть необходимость в перекачке дренажных вод. Основным механическим оборудованием этих станций являются горизонтальные центробежные насосы, поэтому нужны вакуумные насосы. Поэтому с целью упрощения в конструкции станции применены вертикальные насосы, что особенно эффективно при откачке воды непосредственно из скважины вертикального дренажа. Гидрологические расчеты наиболее простых систем дренажей базируются на законе движения грунтовых вод. При откачке воды из однородного водоносного пласта со свободным уровнем вокруг дрены образуется депрессионная воронка с максимальным понижением уровня воды в колодце. Возможность управлять производительностью расхода насоса из скважины за счет снабжения насоса автоматической системой управления 9 с задвижкой 10 и, соответственно, связь с дополнительной трубой 13 с эжектором и с воздухоподводящим конфузором 20 с обратным клапаном 21 позволяет управлять гидрологическим режимом подземных вод на участке подземного пласта, что особенно важно в пластах относительно небольшой мощности. Пуск вакуумного насоса производится при понижении уровня в водонапорной трубе скважины до нижнего предела уровня воды в ней. В этом случае полученный сигнал передается на прибор управления, который включает вакуумный насос в работу. Контрольно-диспетчерский пункт (на чертеже не показано) позволяет проверить выполнение операций пуска или остановки вакуумного насоса в соответствии с полученным сигналом. Такая возможность не обеспечивается ни одним известным техническим решением.Thus, when water withdrawal from an aquifer is not secure, especially in dry years, there is a need to regulate underground flow by creating increased underground pressure on the aquifer. In this regard, the aquifer, in which additional pressure is created (differential pressure), must have direct communication with atmospheric air in the presence of an ejector, the active nozzle of which is connected to the discharge chamber 15 and 16 with an air supply confuser 20. The air pressure from the side of the additional pipe with with a hole filter, the duty cycle of which is 5-15%, with holes drilled obliquely to the base of the pipe, at an angle of 30-40 degrees to the axis of the pipe, slightly higher than the pressure of groundwater in the site of water intake Wasp 4 - the excess of water level above the stop. Moreover, the productivity of the pipe 1 of the well can be increased in accordance with the hydrological conditions of the aquifer, in particular, in accordance with the power of the aeration zone, which determines the potential for the accumulation of groundwater in the zone of the intake. The limits of a possible increase in the productivity of the water intake of well 1 are determined by hydrological justification. The duration of injection of air mixed with pressure water into the aquifer of the additional pipe segment 1 towards the water well may correspond to the duration of the pump 4 extraction capacity under conditions of natural restoration of the operating aquifer not lower than the dynamic water level in the well, for example, the duration of seasonal irrigation or drainage water pumping when the intensity in summer increases. It should be noted that in cases of deep laying of drainage collectors, it may be necessary to pump drainage water. The main mechanical equipment of these stations is horizontal centrifugal pumps, so vacuum pumps are needed. Therefore, to simplify the design of the station, vertical pumps are used, which is especially effective when pumping water directly from a vertical drainage well. Hydrological calculations of the simplest drainage systems are based on the law of groundwater movement. When pumping water from a homogeneous aquifer with a free level, a depression funnel is formed around the drainage with a maximum decrease in the water level in the well. The ability to control the flow rate of the pump from the well by supplying the pump with an automatic control system 9 with a valve 10 and, accordingly, communication with an additional pipe 13 with an ejector and with an air supply confuser 20 with a check valve 21 allows you to control the hydrological regime of groundwater in the underground reservoir, which especially important in formations of relatively low power. The vacuum pump is started when the level in the water pipe of the well decreases to the lower limit of the water level in it. In this case, the received signal is transmitted to the control device, which turns on the vacuum pump. The control and dispatch center (not shown in the drawing) allows you to check the start-up or stop operations of the vacuum pump in accordance with the received signal. This feature is not provided by any known technical solution.
Управление такой скважины по существу сводится к управлению электродвигателем 7 за счет контроля автоматической системой управления вакуум-насосом и контроля за подачей в дополнительную трубу 13 воды под напором, проходящей через активное сопло 14 эжектора, т.е. обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата независимо от его использования для орошения или осушения земель с учетом специфических требований технологических режимов. При этом в скважине вода с воздухом из нижних слоев поднимается до динамического уровня и выше. Созданное повышенное давление выделенного объема воздуха в трубе перед электродвигателем 7 удаляется автоматической системой 9 и включением в действие вакуумного насоса 8, т.е. позволяет увеличить степень разрежения воздушной среды над динамическим уровнем воды в скважине и, тем самым, включить в работу электродвигатель с насосом.The control of such a well essentially amounts to controlling the electric motor 7 by controlling the automatic control system of the vacuum pump and controlling the flow of water under pressure through the active nozzle 14 of the ejector to the additional pipe 13, i.e. provides a causal relationship of the totality of the distinguishing features of the claimed invention and the achieved technical result, regardless of its use for irrigation or drainage of lands, taking into account the specific requirements of technological regimes. Moreover, in the well, water with air from the lower layers rises to a dynamic level and higher. The created increased pressure of the allocated volume of air in the pipe in front of the electric motor 7 is removed by the automatic system 9 and the activation of the vacuum pump 8, i.e. allows you to increase the degree of rarefaction of the air above the dynamic water level in the well and, thereby, turn on the electric motor with a pump.
Предлагаемое изобретение позволяет не только восстановить производительность скважины, но и значительно увеличить ее дебит и тем самым продлить срок эксплуатации для орошения и осушения земель, а это снижает капитальные затраты на строительство дополнительных водозаборных скважин для подъема грунтовых вод. Таким образом, функциональные возможности и конструктивные особенности строительства позволяют проводить забор воды из скважины на орошение или удаление дренажных вод при осушении земель.The present invention allows not only to restore the productivity of the well, but also to significantly increase its production rate and thereby extend the service life for irrigation and drainage of land, and this reduces the capital cost of constructing additional water wells for raising groundwater. Thus, the functional capabilities and design features of the construction make it possible to draw water from the well for irrigation or removal of drainage water when draining the land.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012136168/13A RU2499869C1 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Water supply well with underground water intake |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012136168/13A RU2499869C1 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Water supply well with underground water intake |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2499869C1 true RU2499869C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=49710533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012136168/13A RU2499869C1 (en) | 2012-08-21 | 2012-08-21 | Water supply well with underground water intake |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499869C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103696461A (en) * | 2014-01-11 | 2014-04-02 | 陈科 | Well water taking facility |
| RU2752628C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-07-29 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Method for developing underground water deposits |
| RU2804726C1 (en) * | 2022-12-19 | 2023-10-04 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Device for groundwater recovery |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1033631A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-08-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Inspection hole of evacuated drainage system |
| RU2083768C1 (en) * | 1995-04-18 | 1997-07-10 | Муниципальное предприятие "Водоканал" | Water intake device |
| RU2213179C2 (en) * | 2000-12-13 | 2003-09-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Water inlet facility |
| US20030196803A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-23 | Kingsley Gordon Bruce | Well evacuator |
-
2012
- 2012-08-21 RU RU2012136168/13A patent/RU2499869C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1033631A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-08-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Inspection hole of evacuated drainage system |
| RU2083768C1 (en) * | 1995-04-18 | 1997-07-10 | Муниципальное предприятие "Водоканал" | Water intake device |
| RU2213179C2 (en) * | 2000-12-13 | 2003-09-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Water inlet facility |
| US20030196803A1 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-23 | Kingsley Gordon Bruce | Well evacuator |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103696461A (en) * | 2014-01-11 | 2014-04-02 | 陈科 | Well water taking facility |
| CN103696461B (en) * | 2014-01-11 | 2015-03-11 | 宁波高新区科卉创意产品设计有限公司 | Well water taking facility |
| RU2752628C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-07-29 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Method for developing underground water deposits |
| RU2804726C1 (en) * | 2022-12-19 | 2023-10-04 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Device for groundwater recovery |
| RU2814439C1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-02-28 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Method for developing groundwater deposits |
| RU2821075C1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-06-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) | Reservoir pressure maintenance system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4248305A (en) | Aquifer recharge using natural energy | |
| CA2917316A1 (en) | Coalbed methane drainage and recovery equipment | |
| US20090085353A1 (en) | Hydroelectric pumped-storage | |
| CN105332384B (en) | Super pressure inhales joint pumping system and its method of work | |
| CN110630235B (en) | Injection-production integrated crude oil exploitation device | |
| CN117588187B (en) | Screw pump driven high-lift jet flow drainage device and use method | |
| KR101557473B1 (en) | Apparatus and method for discharging soil slurry of excavation hole in underground water geothermy | |
| RU2499869C1 (en) | Water supply well with underground water intake | |
| RU2201535C2 (en) | Plant to pump two-phase gas and fluid mixture out of well | |
| KR101109518B1 (en) | Underwater pump for drainage | |
| CN113605425B (en) | Light well point combined type foundation pit dewatering device | |
| CN112523239A (en) | Foundation pit gas lift reverse circulation dewatering device and method | |
| RU184051U1 (en) | DEVICE FOR GAS PUMPING FROM ANOTHER WELL SPACE | |
| CN111271015A (en) | Pile hole gas lift reverse circulation device and gas lift reverse circulation hole cleaning process | |
| CN201835785U (en) | Oil-water well device capable of automatically controlling pressure relief and liquid discharge as well as pumping discharged liquid to production pipeline | |
| RU165135U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP INSTALLATION | |
| CN107035404A (en) | A kind of efficient mining centrifugal multistage pump station of the full malleation of chopped-off head subduction | |
| JP2006348814A (en) | High depth groundwater pumping apparatus | |
| CN116066006A (en) | Plunger negative pressure gas production device and gas production method | |
| JP2007051600A (en) | Pump for deep well | |
| RU132507U1 (en) | INTEGRATED SUBMERSIBLE BARBED ELECTRIC PUMP INSTALLATION | |
| RU2211916C1 (en) | Method of well operation | |
| CN102192159A (en) | Ultra-small-bore deep-well water absorption device | |
| CN216518467U (en) | Underground drainage system | |
| CN217518859U (en) | Unattended single-suction centrifugal water pump device for underground mine drainage |