Кольматация

Вокруг частиц породы образуются гидратные слои, которые при имеющихся  на практике перепадах давления не участвуют в фильтрации. Увеличение дисперсности глинистых частиц приводит к сильному снижению проницаемости, причем во времени прочность этих связей возрастает. Фильтрат глинистого раствора, проникая в пласт и взаимодействуя с пластовой водой, вызывает выпадение  в осадок некоторых продуктов  реакции и набухание во-донасыщенной породы.

Наблюдается глинизация и  самого фильтра (Башкатов, Олоновский, Дрягалин, 1969). Различают глинизацию статическую (фильтр установлен в скважине, заполненной глинистым раствором) и динамическую (фильтр опускается в скважину, заполненную глинистым  раствором) . Динамическая и статическая  глинизация фильтра увеличивается  во времени, причем по абсолютной величине динамическая глинизация (для сетчатых фильтров в 4—5 раз) больше статической. Снижение скорости спуска фильтра в  скважину до 0,2—0,25 м/с способствует снижению его кольматации.

Показатель несовершенства скважин достигает 70—80, а соответствующие  этому дополнительные понижения  составляют до 70 общего понижения уровня.

Спуско-подъемные операции бурового инструмента и труб приводят к повышению давления на пласт  на 20— 30, что вызывает более интенсивную кольматацию пласта. При вскрытии неустойчивых водовмещающих пород плотность промывочной жидкости подбирают таким образом, чтобы не допустить обрушения стенок скважины, но, с другой стороны, необходимо предотвратить или свести к минимуму поступление раствора и его фильтрата в пласт. В устойчивых водовмещающих породах пласт должен вскрываться, когда ДР меньше 0. Снижение противодавления на пласт достигается применением облегченных и аэрированных растворов. Испытания показали, что поверхностно-активные вещества (ПАВ) снижают кольматацию продуктивного пласта и обеспечивают дебиты на уровне дебита скважин ударного бурения. Аэрацию раствора можно проводить комбинированно — введением ПАВ и насыщением раствора, подаваемого от компрессора сжатым воздухом. Для этой цели можно использовать также аэратор. 
Адсорбция ПАВ на поверхности раздела фаз определяет активность воздействия этих веществ на раствор. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз тем меньше, чем выше активность ПАВ. Эта связь выражается уравнением Гиббса (Паус, 1967): где Г—величина адсорбции; а—поверхностное натяжение; с — концентрация веществ в одной из фаз, образующих поверхность раздела (молярная); Р — газовая постоянная; Т — абсолютная температура. Поверхностно-активные вещества на разделе двух фаз могут в тысячи раз превышать концентрацию в объеме и в 2—3 раза снижать поверхностное натяжение. По химическим свойствам ПАВ подразделяются на неионогенные и анионогенные. Наиболее широкое распространение получили неионогенные ПАВ: ОП-10, ОП-7, ОП-4, ОФ-20, ОФ-30, КАУФ14, УФ8 и др. Электрическая нейтральность молекул способствует устойчивости этих ПАВ против воздействия на них минеральных солей. Поверхностно-активные вещества сохраняют достаточную активность в широком диапазоне температур в щелочной и кислотной среде. 
В этом отношении анионактивные ПАВ (сульфонал, сульфонат, прогресс, новость, НП-1, азоляты А и Б и др.), составляющие с катионактивными (катапин А, катамин, карбозолин О и др.) группу ионогенных ПАВ, не обладают достаточной устойчивостью против минеральных солей и, соединяясь с катионами поливалентных металлов, выпадают в осадок. 
Кроме этого, ПАВ снижают силы сопротивления вращению бурильных труб и долота, а также гидравлические потери в системе труба — скважина. Все это увеличивает проходку на долото и механическую скорость бурения. 
Если вода имеет повышенную минерализацию (жесткость), то требуется ее предварительное смягчение путем выведения реагентов-электролитов (ЫаОН, Ыа2С03 и др.). В этом случае эффективна сульфидо-спиртовая барда.

Поверхностно-активные вещества добавляют в раствор в количестве до 1—2. Введение большего количества не дает эффекта (Паус, 1967). Для воды как  растворителя, имеющего большое поверхностное  натяжение, многие органические вещества являются поверхностно-активными (кислоты, спирты и т. д.). В водах различного химического состава разные ПАВ обеспечивают неодинаковый эффект по снижению плотности раствора. 
Снижение зоны кольматации пласта в случае применения аэрированных растворов объясняется также тем, что поровые каналы как бы закупориваются мелкими пузырьками воздуха, препятствующими проникновению в пласт бурового раствора и его фильтрата. Противодавление на пласт можно снизить с помощью буровых снарядов с призабойной циркуляцией промывочной жидкости (Сулакшин, 1973). В рыхлых водовмещающих породах (пески, супеси) проблема восстановления проницаемости прифильтровых зон является наиболее сложной. Чем больше время вскрытия пласта, тем благоприятнее условия для кольматации пласта, то же следует сказать о статической и динамической глинизации фильтра. Поэтому надо стремиться к уменьшению времени контакта раствора с пластом и фильтром. Это обстоятельство требует от буровой бригады выполнения работ по вскрытию пласта и оборудованию его фильтром в сжатые сроки, без простоев. При бурении с водой в устойчивых трещиноватых породах происходит кольматация трещин шламом. По данным исследований В. А. Парфияновича, при колонковом бурении размер шлама составляет 0,05 мм и выше, что зависит от типа и характера буримых пород и способа бурения. Заполнение трещин шламом происходит главным образом при движении фильтрационного потока в пласт. При малых скоростях фильтрационного потока шлам заполняет в трещине лишь зону, непосредственно примыкающую к стволу скважины 
Радиус зоны кольматации трещины В. А. Парфиянович рекомендует определять по формуле: где Р — радиус зоны кольматации, м; 
(2 — начальный расход потока, л/мин; vк — критическая скорость потока, см/с; е — ширина щели, см; 
а — коэффициент, учитывающий рост осадка шлама в трещине (а-1). Для уменьшения кольматации пласта в трещиноватых породах используют шламовые трубы. Это снижает количество шлама в восходящем потоке промывочной жидкости. Применение снарядов с призабойной циркуляцией промывочной жидкости также позволяет снизить кольматацию пласта за счет уменьшения перепада давления на пласт. Чтобы очистить трещины пласта от скопившегося в них шлама, необходимо обеспечить достаточные для размыва и удаления скорости потока воды из пласта в зону ствола скважины 
Скорость потока жидкости для размыва шлама должна быть значительно больше скорости, при которой происходило выпадение частиц шлама в осадок. Весьма эффективный способ де-кольматации пласта — нагнетание чистой воды в интервал ствола, ограниченный тампонами. При этом шлам не удаляется, а переносится по трещинам в периферийную часть пласта. Это ведет к очистке зоны пласта от шлама в непосредственной близости от ствола скважины. 

Классификация скважин  по назначению

Скважины на нефть и  газ, можно систематизировать следующим  образом: 
структурно-поисковые, назначение которых — установление (уточнение тектоники, стратиграфии, литологии, оценка продуктивности горизонтов) без дополнительного строительства скважин; 
разведочные, служащие для выявления продуктивных объектов, а также для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов; 
добывающие (эксплуатационные), предназначенные для добычи нефти и газа из земных недр. К этой категории относят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и параметрические скважины; 
нагнетательные, предназначенные для закачки в пласты воды, газа или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны. Эти меры направлены на удлинение периода фонтанного способа добычи нефти или повышение эффективности добычи; 
опережающие добывающие, служащие для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта; 
оценочные, назначение которых — определение начальной нефтеводонасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и проведение иных исследований); 
контрольные и наблюдательные, предназначенные для наблюдения за объектом разработки исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта; 
опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов, чтобы установить общие закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах

Глава III. СООРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

§ 6.6. Поля фильтрации  

Учитывая упомянутые обстоятельства, составляют календарный циклический  график полива карт, предусматривающий  длительность цикла от 2—3 до 10—15 суток. Карты полей систематизируют  по фильтрационным свойствам грунтов  для возможности маневра, создания запаса площадей на период снеготаяния, интенсивного выпадения осадков.

Вспашка полей способствует их аэрации, интенсивному окислению  накопленных загрязнений. Пахоту проводят 2—3 раза в год, разрушая поверхностный  слой закольматированного грунта. Выращиваемые культуры должны быть влаголюбивыми, с  интенсивным ростом, широко разветвленной  корневой системой. Со сточными водами в почву попадают семена сорняков, требующих определенных усилий по борьбе с ними. Но в целом не следует  упускать из виду, что растениеводство  служит улучшению морфологических  свойств почвы, а не задачам повышения  урожайности.

Система сбора дренажных  вод (закрытый дренаж, осушительные канавы) необходима для вывода избыточной воды из поверхностного слоя почвы и защиты подземных водоносных горизонтов от загрязнения азотом, фосфором, растворенными  органическими веществами. В нормальном режиме работы полей загрязненность дренажных вод складывается в  зависимости от количества и качества подземных и фильтрующихся с  поверхности стоков.

В наиболее неблагоприятном  случае их состав приближается к качеству очищенной биологически воды (после  аэротенков и биофильтров). Обычно состав дренажных вод близок к составу  сточных вод после доочистки  на скорых фильтрах.

Под зимнее намораживание  отводят не более 80 % площади карт. Намораживание должно сопровождаться подледной фильтрацией, в связи  с чем желателен напуск сточных  вод под слой льда с предотвращением  выпуска воды тонким слоем поверх льда Небольшие по размерам карты  удается заполнять сразу на большую  высоту (30—40 см), удерживая их от полного  промерзания подледным напуском. При поверхностном отводе воды в  весенний период нарезкой борозд и  очисткой отводящих проемов резко  снижают таяние льда и снега, уменьшают  опасность прорыва талых код.

Инфекционные и паразитические начала сохраняют жизнеспособность в почве длительное время, с чем  должен быть ознакомлен эксплуатационный персонал. Выращиваемые растения необходимо подвергать термообработке (например, в аппаратах для  приготовления травяной муки)  с целью обеззараживания.

ИНФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ВОДОЗАБОР

Инфильтрационные  водозаборы располагаются в области  активной связи подземных и поверхностных  вод и работают в основном за счет привлечения вод поверхностных  водотоков. При нарушенном режиме подземных  вод в связи с работой водозабора резко возрастает интенсивность  водообмена грунтовых вод аллювия. В ненарушенном режиме водообмен  относительно замедлен, и поэтому  температура подземных вод водоносного  горизонта более постоянна в  сравнении с нарушенным режимом  и изменяется в пределах 2 - 6 С. Обладая  высокой теплоемкостью, подземные  воды при таких значениях температур препятствуют промерзанию и аг-радации  мерзлоты в теле водоносного горизонта, создавая тем самым условия устойчивости талых зон речного аллювия. 
Расчетная схема притока воды к полрусловому водозабору. Инфильтрационные водозаборы, предназначенные для хозяйственно-питьевого водоснабжения, располагаются на таком расстоянии от берегов или дна водоемов, чтобы в результате инфильтрации через проницаемую породу получить воду, по качеству лучшую, чем поверхностная. В песчаных породах это расстояние принимается не меньшим 5 м и увеличивается в породах, представленных более крупными фракциями. 
Инфильтрационные водозаборы располагаются в области активной связи подземных и поверхностных вод и работают в основном за счет привлечения вод поверхностных водотоков. При нарушенном режиме подземных вод в связи с работой водозабора резко возрастает интенсивность водообмена грунтовых вод аллювия. В ненарушенном режиме водообмен относительно замедлен, и поэтому температура подземных вод водоносного горизонта более постоянна в сравнении с нарушенным режимом и изменяется в пределах 2 - 6 С. Обладая высокой теплоемкостью, подземные воды при таких значениях температур препятствуют промерзанию и аг-радации мерзлоты в теле водоносного горизонта, создавая тем самым условия устойчивости талых зон речного аллювия. 
Инфильтрационные водозаборы сооружаются в районах, где мощность гравийно-песчаного слоя вдоль берега рек значительна. Для отбора воды вдоль берега реки бурятся подрусловые скважины на гравийно-песчаный слой на расстоянии 100 - 200 м друг от друга и не более 50 м от берега реки. 
Расчетная схема притока воды к полрусловому водозабору. Различают инфильтрационные водозаборы: береговые - расположенные вдоль берегов поверхностных водоемов, и подрусловые - располагаемые под их руслом. 
Расчетная схема притока воды к подрусловому водозабору. Различают инфильтрационные водозаборы: береговые - расположенные вдоль берегов поверхностных водоемов, и под-русловые - располагаемые под их руслом. 
На инфильтрационных водозаборах автоматизируется контроль работы сифонных скважин путем установки электродных датчиков. При понижении уровня воды автоматически закрывается электрифицированная задвижка на устье скважин и подается сигнал на ДП о закрытии задвижки. При подъеме уровня в скважине задвижка открывается и на ДП исчезает сигнал остановки скважины. 
Для поверхностного обводнения инфильтрационного водозабора в виде галереи, шахтных колодцев или буровых скважин наиболее простыми и удобными в эксплуатации являются открытые траншеи или площадки с насыпным фильтрующим слоем из песка независимо от характера и мощности естественной фильтрующей толщи. 
Сигнализация аварии на инфильтрационном водозаборе выведен на сигнальный щит, устанавливаемый в помещении водозабора. На щите имеются сигнальные лампы основных агрегатов и вакуум-насосов. На щит ДП выносятся два аварийных сигнала от группы основных агрегатов и группы вакуум-насосов. Сигнализация аварийного состояния сифонных скважин в виде специального сигнального табло выносится на ДП. 
Это также важно для береговых инфильтрационных водозаборов. 
Установлено, что на инфильтрационных водозаборах достигнут уровень содержания ТГМ, отвечающий рекомендациям ВОЗ, ввод которых планируется к 2008 году. 
При образовании осадков в горизонтальных и инфильтрационных водозаборах рекомендуется производить промывку их высоконапорными струями воды через смотровые колодцы. 
 
Первые наблюдательные скважины пробурены в районе Ново-Бавлинского инфильтрационного водозабора на четвертичный водоносный комплекс. 
Первые наблюдательные скважины пробурены в районе Ново - Бавлинского инфильтрационного водозабора на четвертичный водоносный комплекс. 
Таким образом, характерными особенностями четвертого этапа является интенсивное строительство подрусловых и инфильтрационных водозаборов и развитие системы канализации в условиях интенсивного развития города и напряженной экологической обстановки, когда традиционные классические технологии не всегда обеспечивают необходимого качества водоподготовки, тем более в условиях перегрузки производственных мощностей. 
Впервые использован АВР для мониторинга ТГМ в питьевой воде поверхностного и инфильтрационных водозаборов. Получено, что вклад в изменчивость временного ряда концентрации ТГМ для поверхностного водозабора определяется главным образом сезонной составляющей. Инфильтрационные водозаборы характеризуются сглаженным, по сравнению с поверхностным, характером образования ТГМ. Случайная составляющая доминирует в изменении количества бромсодержащих ТГМ. 
Насосные станции II подъема подают воду, поступающую из очистных сооружений и инфильтрационных водозаборов, в систему магистральных водоводов, соединяющих кустовые насосные станции, обеспечивая необходимый подпор на насосах КНС. На рис. 66 приведена схема коммуникаций до насосной станции II подъема. 
Насосы с вертикальным валом, а также погружные насосы применяют для приема воды из рек, озер и инфильтрационных водозаборов. 
Изменение степени гидравлической связи водоносного горизонта с рекой является одним из главных вопросов изучения режима подземных вод на инфильтрационных водозаборах. Усиление кольматации пор пород водоносного горизонта за счет фильтрации через них речных вод с высоким содержанием взвешенных частиц, а также заиление русла реки могут привести сначала к частному, а затем и к полному отрыву уровня подземных вод от реки. 
Большая выживаемость энтерококков по сравнению с кишечной палочкой обнаружена и при натурных наблюдениях ( Е. И. Моложавая, 1972 г.) на инфильтрационном водозаборе Балтезерс в Риге, работающем в условиях искусственного пополнения запасов подземных вод из специальных инфильтрационных бассейнов, в которые подаются озерные воды. 
Наличие хрома в условно-чистых водах, сбрасываемых во временный водоток в количестве 0 03 - 0 7 мг / л, могло сказаться на новом инфильтрационном водозаборе, находящемся ниже промзоны на левом берегу реки и недопустимо по условиям рыбоводства. 
Высокая производительность таких водозаборов объясняется, с одной стороны, хорошими фильтрационными свойствами аллювия и значительными эксплуатационными запасами подземных вод, а с другой - наличием тесной гидравлической связи аллювиального горизонта с рекой Уфой, которая служит надежным источником восполнения запасов подземных вод. Количество речных вод, поступающих в скважины инфильтрационного водозабора, в зависимости от проницаемости аллювиальных отложений, кольматации русла и прочих факторов колеблется в широких пределах и может достигать 70 - 80 % общей производительности водозабора этого типа. 
Зоны перетекания подземных вод и поглощения поверхностного стока вдоль склонов долин рек являются и потенциальными очагами загрязнения карстовых вод. Разгрузка этих вод в условиях перекрытого карста происходит вдоль палеорусел или через гидрогеологические окна в пределах долин рек Белой и Уфы, то есть уже в настояацее время имеются постоянные очаги питания аллювиальных вод загрязненными карстовыми водами, а следовательно, постоянного подтока их к существующим инфильтрационным водозаборам. 
Средней и Малой Азии, Азербайджана. Прообразом современных инфильтрационных водозаборов являются колодцы, выкопанные на глинистом днище плоских западин - такыров. Эти колодцы принимают в себя и сохраняют под землей воды весенне-зимнего стока, давая возможность использовать их для водопоя скота в жаркое летнее время. Более сложны по устройству конденсационные колодцы и бассейны, получение воды в которых основано на процессах естественной конденсации паров из воздуха. 
По условиям формирования ЭЗПВ эти месторождения аналогичны месторождениям в речных долинах с периодическим стоком, что позволяет использовать и идентичную методику оценки - гидродинамическими методами рассчитывается производительность водозабора за счет сработки емкостных запасов в бессточный периоде учетом перехвата динамических ресурсов, также обеспечиваемых сработкой емкости, но в естественных условиях расходовавшихся на ледообразование. В стоковый период рассчитывается инфильтрационный водозабор и возможность восполнения сработанных емкостных запасов. 
Дальнейшее повышение барьерной роли инфильтрационных водозаборов без увеличения дозы хлора возможно с применением известных методов. Например, применение УФ-обеззараживания совместно с хлорированием. 
Нормальная работа вакуум-котлов на инфильтрационном водозаборе обеспечивается при вакууме от 760 до 560 мм рт. ст. При увеличении вакуума начинаются срывы работы насосов из-за подсасывания воздуха через неплотности в линии. 
 
Определяющими причинами нитратного загрязнения грунтовых вод признаны интенсивное использование азотных удобрений ( до 300 кг / год на 1 га при выращивании кукурузы), инфильтрация сточных вод на животноводческих фермах и на неканализованных территориях. Приток загрязненных нитратами подземных вод со стороны населенных территорий приводил к загрязнению даже инфильтрационных водозаборов, использовавших в основном речные воды, содержащие мало нитратов; обнаружены также случаи нитратного загрязнения водоносного горизонта на глубине до 150 м, что явилось следствием вовлечения загрязненных грунтовых и поверхностных вод в депрес-сионные воронки действующих водозаборов. 
Уравнения регрессии, полученные с использованием временных рядов ТГМ ( С1. В качестве зависимых показателей приняты временные ряды концентрации ТГМ ( С1) в питьевой воде исследуемых водозаборов. В качестве независимых показателей приняты соответствующие временные ряды окисляемости, температуры, рН, дозы хлора и остаточного хлора на инфильтрационных водозаборах. Технология подготовки питьевой на СВ предполагает двойное хлорирование, поэтому оценено влияние первичной и вторичной доз хлора на процесс образования ТГМ. В связи с чем доза хлора представлена в виде двух временных рядов. 
Впервые использован АВР для мониторинга ТГМ в питьевой воде поверхностного и инфильтрационных водозаборов. Получено, что вклад в изменчивость временного ряда концентрации ТГМ для поверхностного водозабора определяется главным образом сезонной составляющей. Инфильтрационные водозаборы характеризуются сглаженным, по сравнению с поверхностным, характером образования ТГМ. Случайная составляющая доминирует в изменении количества бромсодержащих ТГМ. 
В этих случаях вода фильтруется через грунт, а затем собирается водосборными сооружениями. Распространены горизонтальные водосборы, устраиваемые в виде водосборных труб и галерей, и вертикальные. Инфильтрационные водозаборы целесообразно устраивать, если этому благоприятствуют гидрогеологические условия. Это для некоторых условий прогрессивный и экономичный тип водозабора, так как при его устройстве во многих случаях из схемы водоснабжения могут быть исключены дорогостоящие очистные сооружения. 
Водозаборы в речных долинах, именуемые часто береговыми или инфильтрационными, являются наиболее распространенными. Это обусловлено, с одной стороны, их приближенностью к потребителю, так как населенные пункты чаще всего исторически закладывались в долинах рек, а с другой стороны, что более важно, высокой водообильностью как аллювиальных, так и взаимосвязанных с ними коренных отложений. Высокая производительность и перспективность инфильтрационных водозаборов определяется рядом причин. 
Источником загрязнения явился пруд на ручейке Чернушке, используемый ПО Химпром как отстойник поверхностных стоков с территории объединения и пропарочной станции железной дороги. Причиной загрязнения была авария в ноябре 1 89 года на объединении Химпром, когда был произведен сброс фенола в дренажную насосную станцию. Уфа способствовало высокому содержанию фенола в инфильтрационном водозаборе Южный, питающий водой 600 тыс. населения г. Уфы, и увеличению содержания его выше допустимых уровней в водопроводной сети. К работе в ЧПК были привлечены многие организации и лабораторные службы, в том числе и УфНИИ гигиены и профзаболеваний. 
В системах ППД на нефтяных месторождениях восточных районов применяют две схемы подачи воды. При первой схеме воду забирают из-под русловых скважин и подают непосредственно в магистральный водовод. При фильтрации этой воды через пласты ( инфильтрационный водозабор) она очищается и нет необходимости в дополнительной очистке ее. При второй схеме вода поступает самотеком из открытых водоемов на станцию первого подъема, откуда ее подают на станции, очистки воды. Очищенная вода забирается станцией второго подъема и подается в магистральный водовод. По магистральным водоводам вода поступает на кустовые насосные станции ( КНС), откуда она по нагнетательным скважинам закачивается в пласт. 
Помимо наблюдений за динамикой дебита водозаборов, режимом уровня, температуры и качества подземных гидрогеологические режимные партии должны следить за техническим состоянием водозахватных сооружений. Особый интерес представляет изучение процессов коррозии труб и фильтров, явлений механической, физико-химической и биологической кольматации фильтров и водоносных пород вблизи эксплуатационных и наблюдательных скважин, заиление скважин. Явление кольматации также важно изучать в районах инфильтрационных водозаборов и особенно в условиях искусственного восполнения запасов подземных вод, где может появиться как механическая, так и физико-химическая кольматация зоны фильтрации. Механическая кольматация встречается в долинах рек с повышенной мутностью поверхностных вод, в результате чего происходит, с одной стороны, вмывание глинистых и илистых частиц в поры и трещины пород, снижающее их фильтрационные свойства. 
Межмерзлотные и подмерзлотные воды забирают посредством скважин, оборудованных насосами типа ЭЦВ. Каптаж надмерзлотных вод более предпочтителен шахтными колодцами, дренами и галереями, более надежными по сравнению со скважинами в отношении промерзания. При сложении берегов рек, островов или русел рек высокопроницаемыми породами эффективно применение инфильтрационных водозаборов. Участок расположения инфиль-трационного водозабора выбирают в зоне минимально заиленных русловых отложений, не обмерзающих донным льдом и с наибольшей площадью инфильтрации в русле. 
Развитие системы коммунальной водоподготовки населенного пункта неразрывно связано с сто общим социально-экономическим развитием. Сделанный авторами анализ позволяет выделить следующие основные папы развития коммунальной водомодштовки г. Уфы. Характерными особенностями первого пана развития системы водоподготовки города были ввод в эксплуатацию первого городского инфильтраци-онного водопровода и полное 0гсутствие системы канализации. Этот этап завершается в начале 50 - х годов XX века. Третий этап развития системы коммунальной водоподготовки приходится на первую половину 50 - х годов XX века. Характерными особенностями третьего этапа было создание научно-производственного комплекса, что способствозало интенсивному внедрению в производство новейших научно-технических разработок Четвертый этап развития системы коммунальной водоподготовки приходится на вторую половину 50 - х годов XX века и связан с усилением антропогенного воздействия на окружающую среду и необходимостью существенного увеличения производительности системы водоподготовки города. Характерными особенностями четвертого этапа является интенсивное строительство подрусловых и инфильтрационных водозаборов и развитие систем канализации в условиях быстрого роста города и напряженной экологической обстановки, когда традиционные классические технологии не всегда обеспечивают необходимое качество водоподготовки. Пятый этап развития систем коммунальной водоподготовки начинается на рубеже 70 - х и 80 - х годов XX века и связан с появлением новых микрорайонов, вводом и расширением многочисленных промышленных предприятий, с достаточно напряженной экологической обстановкой.

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТЕХНИЧЕСКИМ  СОСТОЯНИЕМ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СЕТИ И ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Помимо  наблюдений за динамикой  дебита водозаборов, режимом уровня, температуры  и качества подземных  гидрогеологические режимные партии должны следить за техническим состоянием водозахватных сооружений. Особый интерес представляет изучение процессов коррозии труб и фильтров, явлений механической, физико-химической и биологической кольматации фильтров и водоносных пород вблизи эксплуатационных и наблюдательных скважин, заиление скважин. Явление кольматации также важно изучать в районах инфильтрационных водозаборов и особенно в условиях искусственного восполнения запасов подземных вод, где может появиться как механическая, так и физико-химическая кольматации зоны фильтрации. Механическая кольматация встречается в долинах рек с повышенной мутностью поверхностных вод, в результате чего происходит, с одной стороны, вмывание глинистых и илистых частиц в поры и трещины пород, снижающее их фильтрационные свойства. С другой стороны, со временем может отмечаться увеличение мощности илистых отложений в русло рек, что также ухудшает степень гидравлической связи поверхностных и подземных вод. Физико-химическая кольматация водо-

вмещающих пород заключается  в выпадении в  осадок гидратов окиси  железа, марганца и сульфатов кальция за счет диспергирования и набухания глин в результате ионного обмена, а также за счет попадания в водоносный горизонт пузырьков защемленного воздуха. Биологическая кольматация заключается в зарастании фильтров за счет жизнедеятельности железистых и сульфатредуцирующих бактерий, образовании бактериальной и органической слизи.

В тех  случаях, когда наблюдения за этими явлениями  не ведутся, при анализе  характера снижения уровня подземных  вод под влиянием эксплуатации трудно разграничить, в какой  мере снижение уровня в эксплуатационной скважине определяется развитием воронки депрессии, а в какой происходит под влиянием увеличения сопротивления фильтра. Наиболее затруднительно это оценить, когда водозабор состоит из единичной скважины и наблюдательные скважины отсутствуют. Так, по многим эксплуатационным скважинам Терско-Кумского артезианского бассейна нередко трудно установить, произошло ли резкое уменьшение дебитов самоизливающих скважин за счет их заиления и образования в них песчаных пробок, зарастания фильтров или за счет естественного снижения дебитов. При отсутствии специальных наблюдений этот вопрос решить нельзя, так как возможно и то и другое явление.

В связи  с этим в комплекс гидрогеологических наблюдений в районе водозаборов должны быть включены: а) наблюдения за мутностью и  количеством взвешенных частиц в откачиваемых водах; б) периодические измерения глубин наблюдательных и эксплуатационных скважин и оценка в связи с этим степени устойчивости стенок скважин и работы фильтров;