inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2024-4-735-745JMNAQWinbure-274Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONИсследование процессов вторичного минералообразования в водопроводных скважинах питьевого назначенияInvestigation of secondary mineral formation in potable water intake wellshttps://orcid.org/0009-0006-3239-5926КармаловА. И.KarmalovA. I.

Кармалов Александр Иванович, аспирант, Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин); заместитель директора, ООО «Томскводоканал»

AuthorID: 891094

630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113

634021, г. Томск, ул. Елизаровых, 79/2

Alexander I. Karmalov, Postgraduate Student, Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin); Deputy Director of LLC TomskVodokanal

AuthorID: 891094

113 Leningradskaya St., Novosibirsk 630008

79/2 Elizarovyh St., Tomsk 634021

karmalov@vodokanal.tomsk.ruСколубовичЮ. Л.SkolubovichYu. L.

Сколубович Юрий Леонидович, д.т.н., профессор, член.-корр. РААСН, ректор

AuthorID: 437079

630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113

Yuriy L. Skolubovich, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Corresponding Member of the RAACS, Rector

AuthorID: 437079

113 Leningradskaya St., Novosibirsk 630008

rector@sibstrin.ruЧупинР. В.ChupinR. V.

Чупин Роман Викторович, д.т.н., профессор кафедры городского строительства и хозяйства

AuthorID: 504512

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Roman V. Chupin, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Urban Construction and Economy

AuthorID: 504512

83 Lermontov St., Irkutsk 664074

ch-r-v@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-5307-7388МелеховЕ. С.MelekhovE. S.

Мелехов Евгений Сергеевич, к.т.н., доцент, доцент кафедры городского строительства и хозяйства

AuthorID: 381662

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Evgeny S. Melekhov, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Urban Construction and Management

Author ID: 381662

83 Lermontov St., Irkutsk 664074

melechov@ex.istu.eduНовосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)РоссияNovosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin)Russian FederationИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202413012025144735745Copyright © Кармалов А.И., Сколубович Ю.Л., Чупин Р.В., Мелехов Е.С., 20252025Кармалов А.И., Сколубович Ю.Л., Чупин Р.В., Мелехов Е.С.Karmalov A.I., Skolubovich Y.L., Chupin R.V., Melekhov E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/274

Вопросы интенсификации работы водозаборных скважин, их безопасности для населения и надежности функционирования являются актуальными и важными в эксплуатационной практике систем водоснабжения населенных мест и городов. Из-за отсутствия нормативной и законодательной базы эксплуатации водозаборных скважин, несовершенных правил их содержания, несвоевременных текущих и капитальных ремонтов многие из них работают неэффективно, закольматированы и прежде времени вышли из строя. Большой процент вышедших из строя скважин консервируются без попыток их восстановления. Вместо этого пробуриваются новые скважины, что наносит значительный ущерб окружающей среде и недрам земли. Для восстановления вышедших из строя и повышения эффективности еще находящихся в работе требуется провести исследования процессов образования значительного количества осадков, наметить пути их удаления и предотвращения. В конструкциях водозаборных скважин используются обсадные трубы, проволочные и сетчатые фильтры, состоящие из каркасов с щелевыми отверстиями различного диаметра. Все элементы изготавливаются из стали, поэтому подвержены коррозии и биообрастанию, отличаются низкой эффективностью, надежностью и долговечностью. Важными показателями являются учет вещественного состава отложений, их структурные и минералогические особенности, закономерности и механизмы формирования осадков. В статье приведены результаты исследований процессов химического, физико-химического, биологического и бактериологического кольматажа фильтров водозаборных скважин, раскрыты механизмы этих процессов, разработаны средства диагностики, созданы новые технологии и установки для восстановления вышедших из стоя скважин, сформулированы правила их эффективной эксплуатации.

The intensification of the operational efficiency of water intake wells, their reliability and safety for the population are considered relevant in terms of the operational practice of water supply systems for urban areas. Due to the lack of regulatory and legislative frameworks for water intake wells, inadequate maintenance protocols, as well as untimely routine and major repairs, many of these wells operate inefficiently, become clogged, and prematurely come out of action. A considerable percentage of non-functional wells are put into conservation without any restoration. Instead, new wells are drilled, causing significant harm to the environment and the earth's interior. In order to restore non-functional wells and enhance the efficiency of those still in operation, it is essential to investigate the processes that lead to the substantial accumulation of sediment, and to identify methods for their removal and prevention. The construction of water intake wells involves casing pipes and wire or mesh filters, which consist of frameworks with slot openings of various diameters. All components are made of steel, and are thus susceptible to corrosion and biofouling. They exhibit low efficiency, reliability, and durability. Important indicators include consideration of the material composition of sediments, their structural and mineralogical characteristics, as well as the mechanisms of sediment formation. The paper presents the results of the investigation of chemical, physicochemical, biological, and bacteriological clogging of water intake well filters, as well as discovers the mechanisms of these processes, develops diagnostic tools, introduces new technologies and systems for the restoration of non-functional wells, and, finally, provides guidelines for their effective operation.

водозаборные скважины для питьевого водоснабжениякольматацияметоды очисткифильтры из полиэтиленаwater intake wells for drinking water supplycolmatationcleaning methodspolyethylene filtersReferencesГольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. Ленинград: Гидроме теоиздат, 1987. 247 с.Gol'dberg V.M. The Relationship Between Groundwater Pollution and The Natural Environment. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987. 247 p. (In Russ).Мальцева Г.Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии. Пенза: Пензенский государственный университет, 2000. 211 с.Mal'tseva G.N. Corrosion and Protection of Equipment from Corrosion. Penza: Penza State University, 2000. 211 p. (In Russ).Кармалов А.И., Филимонова С.В. Анализ причин кольматации и коррозии оборудования водозаборных скважин в условиях повышенной техногенной нагрузки // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 9-1. С. 16–20. EDN: OEZKCJ.Karmalov A.I., Filimonova S.V. Analysis of Сauses of Colmatage and Corrosion of Water-Intake Well Equipment Under Conditions of Increased Anthropogenic Load. Water Supply and Sanitary Technique. 2011;9-1:16-20. (In Russ). EDN: OEZKCJ.Наливайко Н.Г. Микробиология воды. Томск: Томский политехнический университет, 2011. 138 с.Nalivaiko N.G. Microbiology of Water. Tomsk: Tomsk Polytechnic University, 2011. 138 p. (In Russ).Покровский Д.С. Качество природных питьевых вод и технологии водоподготовки в условиях юга Сибирского региона. Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2006. 97 с.Pokrovskii D.S. Quality of Natural Drinking Water and Water Treatment Technologies in The Conditions of the South of the Siberian Region. Tomsk: Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering, 2006. 97 p. (In Russ).Покровский Д.С., Дутова Е.М., Балобаненко А.А., Покровский В.Д., Рехтин А.Ф. Гидрогеоэкологические условия водоснабжения населения юга Сибирского региона // Вестник Томского государственного университета. 2014. № 384. С. 189–197. EDN: SIPACL.Pokrovsky D.S., Dutova E.M., Balobanenko A.A., Pokrovsky V.D., Rekhtin A.F. Hydrogeoecological Condition of the Water Supply of the Population of the South of Siberia. Tomsk State University Journal. 2014;384:189-197. (In Russ). EDN: SIPACL.Рогов Г.М., Покровский Д.С., Дутова Е.М. Некоторые проблемы водоподготовки на водозаборах из подземных источников // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1993. № 9. С. 98–102. EDN: TAZGEP.Rogov G.M., Pokrovskii D.S., Dutova E.M. Some Problems of Water Treatment at Water Intakes from Underground Sources. News of Higher Educational Institutions. Construction. 1993;9:98-102. (In Russ). EDN: TAZGEP.Корценштейн В.Н. Растворенные газы подземной гидросферы. М.: Недра, 1984. 230 с.Kortsenshtein V.N. Dissolved Gases of the Underground Hydrosphere. Moscow: Nedra, 1984. 230 p. (In Russ).Кармалов А.И., Филимонова С.В. Применение полимерных фильтров «Экотон» при восстановлении и бурении скважин на воду // Водоснабжение и санитарная техника. 2005. № 9. С. 10–14. EDN: HSDNRL.Karmalov A.I., Filimonova S.V. The Use of Polymer Filters Ecoton in The Course of Restoration and Drilling of Wells for Water. Water Supply and Sanitary Technique. 2005;9:10-14. (In Russ). EDN: HSDNRL.Кармалов А.И., Филимонова С.В. Анализ причин кольматации и коррозии оборудования водозаборных скважин в условиях повышенной техногенной нагрузки // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 9-1. С. 16–20. EDN: OEZKCJ.Karmalov A.I., Filimonova S.V. Analysis of Сauses of Colmatage and Corrosion of Water-Intake Well Equipment Under Conditions of Increased Anthropogenic Load. Water Supply and Sanitary Technique. 2011;9-1:16-20. (In Russ). EDN: OEZKCJ.Сиволов Г.Е., Кармалов А.И., Медриш Г.Л., Писков М.В., Панчук С.А., Зорин А.П. Опыт эксплуатации и совершенствование системы обеззараживания воды с использованием гипохлорита натрия // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 9-1. С. 28–32. EDN: OEZKDN.Sivolov G.E., Karmalov A.I., Medrish G.L., Piskov M.V., Panchuk S.A., Zorin A.P. Experience in Operation and Enhancement of Water Disinfection System with The Use of Sodium Hypochlorite. Water Supply and Sanitary Technique. 2011;9-1:28-32. (In Russ). EDN: OEZKDN.Сколубович Ю.Л., Кармалов А.И., Войтов Е.Л., Сколубович А.Ю. Очистка и утилизация промывных вод станций обезжелезивания // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 9-1. С. 34–39. EDN: OEZKDX.Skolubovich Yu.L., Karmalov A.I., Voytov E.L., Skolubovich A.Yu. Treatment and Utilization of Wash Water of High-Rate Filters of Deferrization Stations. Water Supply and Sanitary Technique. 2011;9-1:34-39. (In Russ). EDN: OEZKDX.Мартыненко Г.Д., Найманов А.Я., Найманова А.А., Кармалов А.И. Реконструкция сооружений повторного использования промывной воды фильтров станции обезжелезивания // Водоснабжение и санитарная техника. 2020. № 10. С. 14–20. EDN: DSIQYN.Martynenko G.D., Naimanov A.Ya., Naimanova A.A., Karmalov A.I. Reconstruction of The Facilities for Reusing Wash Water from De-Ironing Plant Filters. Water Supply and Sanitary Technique. 2020;10:14-20. (In Russ). EDN: DSIQYN.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.