water supply 2

8/14/2019 Water Supply 2

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ENGI NEER MANUAL

ENGI NEERI NG AND DESI GN

WATER SUPPLY, WATER SOURCES

MOBI L I ZAT I ON CONSTRUCTI ON

DEPARTMENT OF THE ARMYCORPS OF ENGI NEERSOFFI CE OF THE CHI EF OF ENGI NEERS

EM 1 11 0- 3 - 1 61A p r i l 1984


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DEPARTMENT OF THE ARMYU . S . Ar my Co r p s o f En gi n ee r sT ) AE N- E CE - G Was h i n g t o n , D . C . 2 0 3 1 4En gi n ee r Ma nu alNo . 1 11 0- 3 - 1 61

2 . App l i c ab i l i t y . Th i s man ua l i s a p p l i c ab l e t o a l l f i e l d ope r a t i n ga c t i v i t i e s ha v i n g mob i l i z at i o n c on s t r u c t i o n r e sp on s i b i l i t i e s .

FOR THE COMMANDER :

Eng i n ee r i n g a nd Des i g nWATER SUPPLY, WATER SOURCESMob i l i z at i o n Con s t r u c t i o n

AUGH; ` Co r p s o f En gi n ee r s

o f St a f f

EM 1 11 0- 3 - 1 61

9 Ap r i l 1 9 8 4

1 . Pu r p o s e . Th i s man ua l p r o v i d e s gu i d an c e f o r d ev e l o pi n g o r i n v es t i g a t i n gwa t e r s o ur c e s a t U . S . Ar my mob i l i z at i o n i n s t a l l a t i o n s .

3 . Di s c us s i o n . Cr i t e r i a an d s t a nd a r d s p r e s en t e d he r e i n a pp l y t o c on s t r u c t i o nc o ns i d er e d c r u c i a l t o a mob i l i z at i o n e f f o r t . The se r e q u i r emen t s ma y bea l t e r e d when n e c es s a r y t o s a t i s f y s pe c i a l c on d i t i o n s o n t h e ba s i s o f go o de ng i n ee r i n g p r a c t i c e c on s i s t e nt wi t h t h e n a t u r e o f t h e c on s t r u c t i o n . De s i g nan d c on s t r u c t i o n o f mob i l i z at i o n f a c i l i t i e s mu s t b e c o mp l e t e d wi t h i n 1 80 d a y sf r o m t h e d a t e no t i c e t o p r o c e ed i s g i v en wi t h t h e p r o j e c t e d l i f e e x p ec t a n c y o ff i v e y e ar s . Hence , r a p i d c o n s t r u c t i o n o f a f a c i l i t y s h ou l d b e r e f l e c t e d i ni t s de s i g n . Ti me - c o ns u m n g me t h o d s an d p r o c ed u r e s , n or ma l l y p r e f e r r e d o v e rq ui c k er me t hod s f o r be t t e r q u a l i t y , s hou l d be d e - emp h as i z e d . Le s s e r g r a d ema t e r i a l s s ho ul d be s ubs t i t u t e d f o r h i g he r g r a de ma t e r i a l s when t h e l e s s e rg r a de ma t e r i a l s wo ul d p r o v i d e s a t i s f a c t o r y s e r v i c e a nd when u s e o f h i g he rr a de ma t e r i a l s wou l d e x t e nd c o n s t r u c t i o n t i me . Wo r k i t e ms n o t i mme di a t e l y

n e c es s a r y f o r t h e ade qu a t e f u n c t i o n i n g o f t h e f a c i l i t y s ho ul d b e d e f e r r e du n t i l s u c h t i me as t h ey c a n b e c omp l e t e d wi t h ou t de l a y i n g t h e mob i l i z at i o ne f f o r t .


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En g i n e er Manua lNo . 1 1 10 - 3 - 1 6 1

DEPARTMENT OF THE ARMY EM 1 11 0- 3 - 1 61U . S . Ar my Co r p s o f En g i n ee r sWa s h i n g t o n , D . C . 2 0 3 1 4

En gi n ee r i n g a nd De s i gnWATER SUPPLY, WATER SOURCESMob i l i z at i o n Cons t r u c t i o n

CHAPTER 1 . WATER SUPPLY SOURCES

CHAPTER 2 . GROUND WATER SUPPLI ES

CHAPTER 3 . SURFACE WATER SUPPL I ES

Pu r p o s e a n d s c o p e . . . . . . .De f i n i t i on s . . . . . . . . . .Gene r a l . . . . . . . . . . . .Us e o f e x i s t i n g s y s t ems . . . .En v i r o nme nt a l c on s i d e r a t i o n s .Wa t e r q u a l i t y c on s i d er a t i o n s .Che ck l i s t f o r ex i s t i n g s ou r c ess up pl y . . . . . . . . . . .

Gene r a l . . . . . . . . . . . .T e s t d r i l l i n g . . . . . . . . .Wa t e r qua l i t y c on s i d e r a t i o n s .Wa t e r s amp l e s . . . . . . . .Wa t e r s up pl y we l l s . . . . . .We l l de s i g n a n d c ons t r u c t i o n .We l l s p ac i n g . . . . . . . . .Di s i n f e c t i o n o f c o mp l e t e d we l lDi s i n f e c t i o n o f f l owi n g

. . . . . . . . . . . .Ma i n t e na n c e o f y i e l d . . . . .Abandoned we l l s a n d t e s t h ol e sCh ec k l i s t f o r g r o un d wa t e r

i n v es t i g a t i o n s . . . . . . .

Su r f a c e wa t e r s ou r c e s . . . . .Wat e r l a ws . . . . . . . . .Wa t e r s he d c on t r o l a n d

o r s ur f a c e wa t e ri n v es t i g a t i o n s . . . . . . .

9 Ap r i l 1 9 8 4

Pa r a g r a p h Page

. . 1 - 1 1 - 1

. . 1 - 2 1 - 1. . 1 - 3 1 - 1

. . 1 - 4 1 - 1

. . 1 - 5 1 - 1

. . 1 - 6 1 - 1o f

. . 1 - 7 1 - 3

. . 2 - 1 2 - 1

. . 2 - 2 2 - 2

. . 2 - 3 2 - 2

. . 2 - 4 2 - 4

. . 2 - 5 2 - 5

. . 2 - 6 2 - 5. . 2 - 7 2 - 1 2. . 2 - 8 2 - 1 3n

. . 2 - 9 2 - 1 5

. . 2 - 1 0 2 - 1 5

. . 2 - 1 1 2 - 1 6

. . 2 - 1 2 2 - 1 6

. . 3 - 1 3 - 1

. . 3 - 2 3 - 1nc e 3 - 3 3 - 1

. . 3 - 4 3 - 1


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CHAPTER 1WAT ER SUPPLY SOURCES

EM 1 11 0 - 3 - 1 61g Ap r 8 4

1 - 1 . Pu r p o s e a n d s c o p e . Th i s manua l p r e s c r i b e s t h e s t a nd a r d s t o b eu s e d f o r d e v e l o p i n g o r i n v e s t i g a t i n g wa t e r s o u r c e s a t Ar my mo b i l i z a t i o nf a c i l i t i e s .1 - 2 . De f i n i t i o n s . De f i n i t i o n s f o r wa t e r s u p p l y s o u r c e s wi l l b e a sp r e s e n t e d i n EM 1 11 0 - 3 - 1 60 .1 - 3 . Ge n e r a l . Wa t e r s up p l i e s may b e o b t a i n e d f r o m s u r f a c e o r g r o u nds o u r c e s b y e x pa n s i o n o f e x i s t i n g s y s t e ms o r b y p u r c h a s e f r o m o t h e rs y s t e ms . Th e s e l e c t i o n o f a s o u r c e o f s u p p l y wi l l b e b a s e d o n wa t e ra v a i l a b i l i t y , a d e q u a c y , q u a l i t y , c o s t o f d e v e l o p me n t a n d o pe r a t i o n , a n dt h e e x pe c t e d l i f e o f t h e p r o j e c t t o b e s e r v e d . I n g e ne r a l , a l la l t e r n a t i v e s o u r c e s o f s u p p l y s h o u l d b e e v a l u a t e d t o t h e e x t e n tn e c e s s a r y t o p r o v i d e a v a l i d a s s e s s me n t o f t h e i r v a l u e f o r a s p e c i f i ci n s t a l l a t i o n . Al t e r n a t i v e s o u r c e s o f s u p p l y i n c l u d e p u r c h a s e o f wa t e rf r o m U . S . Go v e r nme n t ow n e d o r o t h e r p u b l i c o r p r i v a t e s y s t e ms , a s we l la s c o n s i d e r a t i o n o f d e v e l o p me n t o r e x pa n s i o n o f i n d ep e n d e n t g r o u nd a n ds u r f a c e s o u r c e s . A c o mb i n a t i o n o f s u r f a c e a n d g r o u n d wa t e r , wh i l e n o tg e n e r a l l y e mp l o y e d , may b e a dv a n t a ge ou s u nd e r some c i r c u ms t a n c e s a n ds h o u l d r e c e i v e c o n s i d e r a t i o n .1 - 4 . Us e o f e x i s t i n g s y s t e ms . I f t h e i n s t a l l a t i o n i s l o c a t e d n e a r amu n i c i p a l i t y o r o t h e r p u b l i c o r p r i v a t e a g e n c y o p e r a t i n g a wa t e r s u p p l ys y s t e m, t h i s s y s t e m s h o u l d b e i n v e s t i g a t e d t o d e t e r mi n e i t s a b i l i t y t op r o v i d e r e l i a b l e wa t e r s e r v i c e t o t h e i n s t a l l a t i o n a t r e a s o na b l e c o s ta n d t o d e t e r mi n e t h e p o s s i b l e a r r a n ge me n t s t h a t mi g h t b e made f o r i t su s e . Th e i n v es t i g a t i o n mu s t c o n s i d e r n e a r f u t u r e a s we l l a s c u r r e n tn e e d s o f t h e e x i s t i n g s y s t e m a n d , i n a d d i t i o n , t h e i mp a c t o f t h e Ar myp r o j e c t o n t h e wa t e r s u p p l y r e qu i r e me n t s i n t h e e x i s t i n g wa t e r s e r v i c ea r e a . Th e f e a s i b i l i t y o f u t i l i z i n g t h e e x i s t i n g s u p p l y s h o u l d b ec omp a r e d wi t h t h e f e a s i b i l i t y o f r e a s o n a b l e a l t e r n a t i v e s . Among t h ei mp o r t a n t ma t t e r s t h a t mus t b e c o ns i d e r e d a r e : q u a l i t y o f t h e s u p p l y ;a d e q u a c y o f t h e s u p p l y d u r i n g p e r i o ds o f p e a k demand ; r e l i a b i l i t y a n da d e q u a c y o f r a w wa t e r p u mp i n g a n d t r a n s mi s s i o n f a c i l i t i e s ; t r e a t me n tp l a n t a n d e q u i p me n t ; h i g h s e r v i c e p u mp i n g ; s t o r a ge a n d d i s t r i b u t i o nf a c i l i t i e s ; f a c i l i t i e s f o r t r a n s mi s s i o n f r o m t h e e x i s t i n g s u p p l y s y s t e mt o t h e Ar my p r o j e c t ; a n d c o s t s .1 - 5 . En v i r o n me n t a l c o n s i d e r a t i o n s . Fo r g u i d an c e o n e n v i r o n me n t a lc o n s i d e r a t i o ns , EM 1 11 0 - 3 - 1 6 0 wi l l b e c o n s u l t e d .1 - 6 . Wa t e r q u a l i t y c o n s i d e r a t i o n s . Gu i d e l i n e s f o r d e t e r mi n i n g t h ea d e q u a c y o f a p o t e n t i a l r a w wa t e r s u p p l y f o r p r o d uc i n g a n a c c e p t a b l ef i n i s h e d wa t e r s u p p l y wi t h c o n v e n t i o n a l t r e a t me n t p r a c t i c e s a r e g i v e ni n EM 1 11 0 - 3 - 1 6 2 .


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

a . Ha r d n e s s . Wa t e r h a r d ne s s c l a s s i f i c a t i o n s a r e sh own i n t a b l e1 - 1 .

Ta b l e 1 - 1 . Wa t e r Ha r d n e s s Cl a s s i f i c a t i o n sTo t a l Ha r d n e s s Cl a s s i f i c a t i o nmg / l a s CaC030 - 1 0 0 Ve r y So f t t o So f t

1 0 0 - 2 0 0 So f t t o Mo de r a t e l y Ha r d2 0 0 - 3 0 0 Ha r d t o Ve r y Ha r do v e r 3 0 0 Ex t r e me l y Ha r d

Fo r mo b i l i z a t i o n wo r k , s o f t e n i n g wi l l n o t b e c o ns i d e r e d u n l e s s t h eh a r d n es s e x c e e d s a b ou t 4 0 0 mg / 1 a s CaC03 o r e q u i p me n t a n d p r o c e s s esn e e d l o w h a r d n e s s wa t e r . I n t h i s c a s e t h e wa t e r s h o u l d b e s o f t e n ed a tt h e s u p p l y p o i n t t o t h e p a r t i c u l a r e q u i p me n t o r p r o c es s .b . To t a l d i s s o l v e d s o l i d s ( T DS) . I n a d d i t i o n t o h a r d n e s s , t h eq u a l i t y o f g r o un d wa t e r ma y b e j u dg ed o n t h e b as i s o f d i s s o l v e d mi n e r a ls ol i d s . I n g en er a l , d i s s o l v e d s o l i d s s h o u l d n o t e x c e e d 8 0 0 mg / 1 .c . Ch l o r i d e a n d s u l f a t e . Ch l o r i d e a n d s u l f a t e c a n n o t b e r e mo v e d b y

c o nv e n t i o na l t r e a t me n t p r o c es s e s , a n d t h e i r p r e s e n c e i n c o n c e n t r a t i o n sg r e a t e r t h a n a b o u t 2 5 0 mg / l r e d uc e s t h e v a l u e o f t h e s u p p l y f o rd o me s t i c an d i n d u s t r i a l u s e a n d ma y j u s t i f y i t s r e j e c t i o n i fd e v e l o p me n t o f a n a l t e r n a t i v e s o u r c e o f b e t t e r q u a l i t y i s f e a s i b l e .Sa l i n e wa t e r c o n v er s i o n s y s t e ms , s u c h a s e l e c t r o d i a l y s i s o r r e v e r s eo s mo s i s , a r e r e q u i r e d f o r r e mo v a l o f e x c e s s i v e c hl o r i d e o r s u l f a t e a n da l s o c e r t a i n o t h e r d i s s o l v e d s u b s t a nc e s , i n c l u d i n g s o d i u m a n d n i t r a t e .d . Ot h e r c o n s t i t u e n t s . Th e p r e s e nc e o f c e r t a i n t o x i c h e a v y me t a l s ,f l u o r i d e , p e s t i c i d e s , a n d r a d i o a c t i v i t y i n c o n c e n t r a t i o ns e x c e e d i n g

U . S . En v i r o n me n t a l Pr o t e c t i o n Ag e n c y s t a nd a r d s , a s d e t e r mi n ed b y t h eSu r g eo n Ge ne r a l o f t h e A r my , wi l l make r e j e c t i o n o f t h e s u p p l yma n d a t o r y u n l e s s u nu s u a l l y s op h i s t i c a t e d t r e a t me n t i s p r o v i d ed . Fo rd e t a i l e d d i s c u s s i o n o f U . S . En v i r o n me n t a l Pr o t e c t i o n Ag e n c y wa t e rs t a nd a r d s , s e e 4 0 CFR - Pa r t 1 4 1 , AR 4 2 0 - 4 6 , a n d TB MED 5 7 6 .e . Wa t e r q u a l i t y d at a . B a s e wa t e r q u a l i t y i n v es t i g a t i o n s o ra n a l y s i s o f a v ai l a b l e d a t a a t o r n e a r t h e p r o p os e d p o i n t o f d i v e r s i o n

s h o u l d i n c l u d e b i o l o g i c a l , b a c t e r i o l o g i c a l , p hy s i c a l , c h emi c a l , a n dr a d i o l o g i c a l p a r a me t e r s c o v e r i n g s e v er a l y e a r s a n d r e f l e c t i n g s e a s o n a lv a r i a t i o n s . So u r c e s o f wa t e r q u a l i t y d a t a a r e i n s t a l l a t i o n r e c o r d s ,U . S . Ge o l o g i c a l Su r v e y Di s t r i c t o r Re g i o n a l o f f i c e s a n d Wa t e r Qu a l i t yL a b o r a t o r i e s , U . S . En v i r o n me n t a l Pr o t e c t i o n A g e n c y r e g i o na l o f f i c e s ,s t a t e g eo l o g i c a l s u r v e y s , s t a t e wa t e r r e s o u r c e s a ge nc i e s , s t a t e a n dl o c a l h e a l t h d e pa r t me n t s , a n d n e a r b y wa t e r u t i l i t i e s , i n c l u d i n g t h o s e


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E N D 1 11 0 - 3 - 1 619 Ap r 8 4

s e r v i n g p owe r a n d i n d u s t r i a l p l a n t s , wh i c h u t i l i z e t h e p r o po s e d s o u r c e .Ca r e f u l s t u d y o f h i s t o r i c a l wa t e r q u a l i t y d a t a i s u s ua l l y mo r ep r o d uc t i v e t h a n a t t e mp t i n g t o a s s e s s q u a l i t y f r o m a n a l y s i s o f a f e ws a mp l e s , e s p e c i a l l y o n s t r e a ms . On l y i f a t h o r o ug h s e a r c h f a i l s t ol o c a t e e x i s t i n g , r e l i a b l e wa t e r q u a l i t y d a t a s h o u l d a s a mp l i n g p r o g r a mb e i n i t i a t e d . I f s u c h a p r o g r a m i s r e q u i r e d , t h e a d v i c e a n d a s s i s t a n c eo f a n a pp r o p r i a t e a g e n c y wi l l b e o b t a i n e d . Sp ec i a l p r e c a u t i o n s a r er e q u i r e d t o o b t a i n r e p r e s en t a t i v e s a mp l e s a n d r e l i a b l e a n a l y t i c a lr e s u l t s . Gr e a t c a u t i o n mu s t b e e x e r c i s e d i n i n t e r p r e t i n g a n y . r e s u l t so b t a i n e d f r o m a n a l y s i s o f r e l a t i v e l y f e w s a mp l e s .1 - 7 . Ch e ck l i s t f o r e x i s t i n g s o u r c e s o f s u pp l y . Th e f o l l o wi n g i t e ms ,a s we l l a s o t h e r s , i f c i r c ums t a nc es wa r r a n t , wi l l b e c o v e r e d i n t h ei n v es t i g a t i o n o f e x i s t i n g s o ur c e s o f s u p p l y f r o m Go v e r n me n t o wn ed o ro t h e r s o u r c e s .

- Qu a l i t y h i s t o r y o f t h e s u pp l y ; e s t i ma t e s o f f u t u r e q u a l i t y .- De s c r i p t i o n o f s o u r c e .- Wa t e r r i g h t s .- Re l i a b i l i t y o f s u pp l y .- Qu an t i t y n ow d e v e l o pe d .- Ul t i ma t e q u a n t i t y a v a i l a b l e .- Ex c e s s s up p l y n o t a l r e a d y a l l o c a t e d .- Ra w wa t e r p ump i n g a n d t r a ns mi s s i o n f a c i l i t i e s .- T r e a t me n t wo r k s .- T r e a t e d wa t e r s t o r a ge .- Hi g h s er v i c e p u mp i n g a n d t r a n s mi s s i o n f a c i l i t i e s .- Ra t e s i n g pm a t wh i c h s u pp l y i s a v a i l a b l e .- Cu r r e n t a n d e s t i ma t e d f u t u r e c o s t p e r 1 , 0 00 g a l l o n s .- Cu r r e n t a n d e s t i ma t e d f u t u r e c o s t p e r 1 , 0 00 g a l l o n s o f wa t e r f r o ma l t e r n a t i v e s o ur c e s .- Di s t a n c e f r o m Ar my i n s t a l l a t i o n s i t e t o e x i s t i n g s u pp l y .- P r e s s u r e v a r i a t i o n s a t p oi n t o f d i v e r s i o n f r o m e x i s t i n g s y s t e m .- Gr o u n d e l e v a t i o n s a t p o i n t s o f d i v e r s i o n a n d u s e .


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

- En e r g y r e qu i r e me n t s f o r p r o p o s e d s y s t e m .- So u r c e s o f p o l l u t i o n , e x i s t i n g a n d p o t e n t i a l .- A s s e s s me n t o f a d e q u a c y o f ma n a g eme n t , o p e r a t i o n , a n d ma i n t e n a n c e .- Mo d i f i c a t i o n s r e q u i r e d t o mee t a dd i t i o n a l wa t e r d em a n d s r e s u l t i n gf r o m s up p l y i n g wa t e r t o Ar my i n s t a l l a t i o n .


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CHAPTER 2GROUND WATER SUPPL I ES

EM 1 11 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

2 - 1 . Ge n e r a l . Gr o un d wa t e r i s wa t e r c o n t a i n e d i n b e d s o f r o c k ,g r a v e l , a n d s a n d , t e r me d " a q u i f e r s , " b e ne a t h t h e l a n d s u r f a c e . Th ep r i n c i p a l s o u r c e o f g r o un d wa t e r i s r a i n f a l l , a n d a q u i f e r s a r er e p l e n i s h e d , o r r e c ha r g e d , b y s e e p a g e o f r a i n f a l l i n t o t h e g r o u n d . Ana q u i f e r ' s r e c h a r g e a r e a may b e c l o s e t o o r d i s t a n t f r o m a we l ll o c a t i o n . Ge o l o g y c on t r o l s t h e a b u n d a n c e o f g r o un d wa t e r . I n g e n e r a l ,we l l s d r i l l e d i n t o d e n s e r o c k s , s u c h a s g r a n i t e , d o n o t y i e l d l a r g eq u a n t i t i e s o f g r o un d wa t e r . On t h e o t h e r h a n d , we l l s t h a t p e n e t r a t eu nc o n s o l i d a t e d f o r ma t i o n s o f l o o s e s a n d a n d g r a v e l wi l l o f t e n y i e l dl a r g e q u a n t i t i e s o f wa t e r , s o me t i me s 1 , 0 0 0 g p m o r mo r e p e r we l l .a . Av a i l a b i l i t y . W t h i n a g i v e n a r e a , t h e r e ma y b e c o n s i d e r a b l ev a r i a t i o n f r o m p l a c e t o p l a c e i n t h e y i e l d o f a q u i f e r s , a n d at e s t - d r i l l i n g p r o g r a m i s o f t e n r e q u i r e d t o d e t e r mi n e we l l l o c a t i o n a n dp r o ba b l e p r o du c t i v i t y . So u r c e s o f i n f o r ma t i o n r e g a r d i n g we l l l o c a t i o n ,d e p t h , a n d c a p a c i t y a r e : e x i s t i n g we l l s , d r i l l i n g c on t r a c t o r s f a mi l i a rwi t h t h e a r e a , s t a t e a g e nc i e s s u c h a s s t a t e g eo l o g i c a l s u r v e y s a n ds t a t e wa t e r r e s ou r c e o r g a n i z a t i o n s , a n d r e g i o na l o r d i s t r i c t o f f i c e s o ft h e U . S . Ge o l o g i c a l Su r v e y .b . Qu a l i t y . Ma n y g r o un d wa t e r s h a v e h i g h l e v e l s o f h a r d n es s a n dma y r e q u i r e s o f t e n i n g ( s e e p a r s 1 - 6 f o r h a r d n e s s c r i t e r i a ) . I r o n a n d

ma n g a n e s e a r e a l s o t r o ub l e s ome c on s t i t u e n t s o f many g r o un d wa t e r s ; i fc o n c e n t r a t i o n s i n e x c e s s o f 1 . 0 mg / l i r on a n d / o r . 1 5 mg / l ma n g a n e s e a r ee n c o u n t e r e d , t r e a t me n t wi l l b e a r e q u i r e me n t f o r d ome s t i c u s es a n d ma yb e r e q u i r e d f o r i n d u s t r i a l u s e s . Ot h e r c ommo n c on s t i t u e n t s o f g r o un dwa t e r a r e c h l o r i d e a n d s u l f a t e . Ch l o r i d e i s o b j e c t i o n a b l e i f p r e s e n ti n e x c e s s o f a b o u t 4 0 0 mg / l a n d , f o r s u l f a t e , 5 0 0 mg / l . Gr o u n d wa t e r sc on t a i n v a r y i n g a mo u n t s o f d i s s o l v ed c a r b on d i o x i d e . Mi n o rc on c e n t r a t i o n s a r e n o t h a r mf u l ; e x c e s s i v e a mo u n t s c a n b e r e ad i l yr e mo v e d b y a e r a t i o n p r o c e s s e s . Hy d r o ge n s u l f i d e i s a n ox i o usc on s t i t u e n t o f some g r o un d wa t e r s . I t h a s a n e x t r e me l y u n p l e a s a n to do r , i s c o r r o s i v e , a n d c a u s e s d i s i n f e c t i o n d i f f i c u l t i e s . T r e a t me n t ,u s u a l l y b y s ome f o r m o f a e r a t i o n , i s r e q u i r e d f o r i t s r e mo v a l .

c . Economy . Wh e r e wa t e r r e qu i r e me n t s a r e mo d e r a t e , g r o u n d wa t e rma y p r o v e e c o n o mi c a l i f t h e s u p p l y c a n b e o b t a i n e d f r o m a f e wh i g h- c a p a c i t y we l l s . Howe v e r , i f t h e y i e l d o f a v a i l a b l e a q u i f e r s i sl i mi t e d , a numbe r o f l o w- c a p a c i t y we l l s wi l l b e r e q u i r e d , r e s u l t i n g i ng r e a t l y i n c r e a s e d c ap i t a l c o s t s f o r we l l c on s t r u c t i o n . Sy s t e mo p e r a t i n g a n d ma i n t e n an c e c o s t s wi l l a l s o b e c o n s i d e r a b l y i n c r e as ed .Unde r s u c h c o n d i t i o n s , t h e e c o n om y o f a g r o un d wa t e r v e r s u s s u r f a c ewa t e r s u p p l y n e e d s t o b e c a r e f u l l y e x a mi n e d . Th e s t u d y s h o u l d i n c l u d ea n a pp r a i s a l o f o p e r a t i n g a n d ma i n t e n an c e c o s t s a s we l l a s c ap i t a lc o s t s . No a b s o l u t e r u l e s c a n b e g i v e n f o r c h oo s i n g b e t we e n g r o u n d a n ds u r f a c e wa t e r s o u r c e s . I n g en e r a l , we l l s r e q u i r i n g mi n i mu m o r n o


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

t r e a t me n t o r o n l y d i s i n f e c t i o n wi l l b e t h e p r e f e r r e d s u pp l y me t h o d whenc o mp a r e d wi t h s u r f a c e s o u r c e s / f i l t r a t i o n p l a n t , d u e t o t h e e c o n o mi c si n v o l v ed . E a c h s i t u a t i o n mus t b e e x a mi n e d o n i t s me r i t s wi t h d u ec o n s i d e r a t i o n t o t r e a t me n t a s we l l a s i n s t a l l a t i o n a n d p u mp i n g c o s t s .2 - 2 . T e s t d r i l l i n g . Be f o r e a n a pp r a i s a l o f t h e c o s t o f a g r o u nd wa t e rs u p p l y s y s t e m c a n b e p r e p a r e d , i n f o r ma t i o n i s n e e d e d r e ga r d i n g we l ll o c a t i o n , d ep t h , p r o du c t i v i t y , a n d s pa c i n g . So me t i me s r e l i a b l ei n f o r ma t i o n c a n b e o b t a i n e d f r o m a s t u dy o f e x i s t i n g we l l s i n t h e samev i c i n i t y . Re c o r d s o f l o c a l d r i l l i n g c o n t r a c t o r s a r e o f t e n o fc o n s i d e r a b l e v a l u e , a s a r e d a t a a v a i l a b l e f r o m s t a t e g e o l o g i s t s a n dg r o u n d wa t e r o f f i c e s o f t h e U . S . Ge o l o g i c a l Su r v e y . Ge n er a l l y ,h o we v e r , t e s t d r i l l i n g a n d t e s t p u mp i n g b y a c o mp e t e n t c o n t r a c t o r a r er e q u i r e d f o r a c c u r a t e a pp r a i s a l o f t h e g r o u nd wa t e r r e s o u r c e s o f al o c a l i t y a n d s u c h p r o g r a ms a r e s t r o n g l y r e c omme n d e d , e s pe c i a l l y f o rl a r g e wa t e r s u pp l y p r o j e c t s . A t e s t d r i l l i n g p r o g r a m wi l l p r o v i d er e l i a b l e i n f o r ma t i o n a b o u t t h e f o l l o wi n g ma t t e r s , a l l o f c r i t i c a li mp o r t a n c e i n g r o u nd wa t e r s u pp l y d e v e l o p me n t : l o c a t i o n o f we l l s ,d ep t h o f we l l s , we l l s p ac i n g , we l l d es i g n , p r o b a b l e p r o d u c t i v i t y o fc o mp l e t e d we l l s , p r o b a b l e wa t e r q u a l i t y , ma t e r i a l s o f we l lc o n s t r u c t i o n , a n d p u mp i n g e qu i pme nt .2 - 3 . Wa t e r q u a l i t y c o n s i d e r a t i o n s . Bo t h we l l l o c a t i o n a n dc o n s t r u c t i o n a r e o f ma j o r i mp o r t a n c e i n p r o t e c t i n g t h e q u a l i t y o f wa t e rd e r i v e d f r o m a we l l .

a . Sa n i t a r y s u r v e y . Pr i o r t o a d e c i s i o n a s t o we l l o r we l l f i e l dl o c a t i o n , a t h o r o u g h s a n i t a r y s u r v e y o f t h e a r e a s h o u l d b e u n d e r t a k e n .S u c h e f f o r t wi l l u s u a l l y p r o v i d e a g o o d p i c t u r e o f t h e p o l l u t i o np r o b l e ms i n t h e a r e a a n d t h e i r p o s s i b l e i mpa c t o n t h e g r o u nd wa t e r a swe l l a s a n a s s e s s me n t o f t h e p r o b a b l e q u a l i t y o f t h e wa t e r t h a t wi l l b eo b t a i n ed f r o m n e w we l l s i n t h e a r e a . Su c h a s u r v e y wi l l i n v o l v ei n t e r v i e wi n g p e r s o n n e l f r o m s t a t e a n d l o c a l h e a l t h d e p a r t me n t s a n do t h e r s t a t e a ge n c i e s a s we l l a s F ed e r a l a g e n c i e s h a v i n g k n o wl e d ge o fwa t e r q u a l i t y a n d wa t e r u s e i n t h e a r e a . Al s o , d a t a r e l a t e d t o t h ef o l l o wi n g s h o u l d b e o b t a i n e d a n d a n a l y z e d .L o c a t i o n s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f s e w a g e a n d i n d u s t r i a l wa s t ed i s p o s a l .

- L o c a t i o n s o f s e we r s , s ep t i c t a nk s , a n d c es s p o o l s .- Ch e mi c a l a n d b a c t e r i o l o g i c a l q u a l i t y o f g r o u n d wa t e r ,e s pe c i a l l y t h e q u a l i t y o f wa t e r f r o m e x i s t i n g we l l s .- Hi s t o r i e s o f wa t e r , o i l , o r g a s we l l s o r t e s t h o l e s i n a r e a .- I n d u s t r i a l a n d mu n i c i p a l l a n d f i l l s a n d dumps .- Di r e c t i o n a n d r a t e o f t r a v e l o f u s a b l e g r o u n d wa t e r .


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b . We l l l o c a t i o n . Th e we l l o r we l l s s h o u l d b e l o c a t e d o n t h eh i g h e s t g r o un d p r a c t i c a b l e , c e r t a i n l y o n g r o u n d h i g h e r t h a n n e a r b yp o t e n t i a l s o u r c e s o f p o l l u t i o n . Th e we l l c a s i n g s h ou l d b e c a r r i e d a tl e a s t 1 2 i n c h e s a b o v e t h e e l e v a t i o n o f t h e g r o u nd s u r f a c e a t t h e s i t ea n d t h e s u r f a c e n e a r t h e s i t e b u i l t u p , b y f i l l i f n e c e s s a r y , s o t h a ts u r f a c e d r a i n ag e wi l l b e a wa y f r o m t h e we l l i n a l l d i r e c t i o n s . Whe r ef l o o d i n g i s a p r o b l e m, s p e c i a l we l l d es i g n wi l l b e n e c e s s a r y t o i n s u r ep r o t e c t i o n o f we l l s a n d p u mp i n g e q u i p me n t f r o m c o n t a mi n a t i o n a n d damaged u r i n g f l o o d p e r i o d s a n d t o f a c i l i t a t e o p e r a t i o n d u r i n g a f l o o d .

c . Mi n i mu m d i s t a nc e f r o m p o l l u t i o n s o ur c e s . Mi n i mu m d i s t a n c e s f r o mk n o w n p o t e n t i a l s o u r c e s o f p o l l u t i o n s h ou l d b e c a r e f u l l y c o ns i d e r e d i nd e c i d i n g u p o n we l l l o c a t i o n . Recommended mi n i mu m d i s t a nc e s f o r we l ls i t e s , u n d e r f a v o r a b l e g eo l o g i c a l c o n d i t i o n s , f r o m c ommo n l y e n c o u n t e r e dp o t e n t i a l s o u r c e s o f p o l l u t i o n a r e a s s h ow n i n t a b l e 2 - 1 . I t i se mp h a s i z e d t h at t h es e a r e mi n i mu m d i s t a nc e s wh i c h c a n s e r v e a s r o u g hg u i d es t o g o o d p r a c t i c e whe n g eo l o g i c a l c o n d i t i o n s a r e f a v o r a b l e .Co nd i t i o ns a r e c o n s i d e r e d f a v o r a b l e whe n t h e e a r t h ma t e r i a l s b e t we e nt h e we l l l o c a t i o n a n d t h e p o l l u t i o n s o u r c e h a v e t h e f i l t e r i n g a b i l i t yo f f i n e s a n d . Whe r e t h e t e r r a i n c on s i s t s o f c o ar s e g r a v e l , l i me s t o ne ,o r d i s i n t e g r a t e d r o c k n e a r t h e s u r f a c e , t h e d i s t a n c e g u i d e s g i v e n a b o v ea r e i n s u f f i c i e n t , a n d g r e a t e r d i s t a n c e s wi l l b e r e q u i r e d t o p r o v i d es a f e t y . B e c a u s e o f t h e wi d e g eo l o g i c a l v a r i a t i o n s t h a t may b ee n c o un t e r e d , i t i s i mp os s i b l e t o s pe c i f y t h e d i s t a n c e n e e d e d u n d e r a l lc i r c u ms t a nc e s . Co n s u l t a t i o n wi t h l o c a l a u t h o r i t i e s wi l l a i d i ne s t a b l i s h i n g s a f e d i s t a n c e s c o n s i s t e n t wi t h t h e t e r r a i n .

EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

d . Ch emi c a l p o l l u t i o n . Ch emi c a l p o l l u t i o n may p r e s e n t a s e r i o u sp r o b l e m . Se d i me n t a t i o n a n d f i l t r a t i o n i n t h e f i n e s t s o i l - s a n dma t e r i a l s wi l l n o t f i l t e r c h e mi c a l c o n t a mi n a n t s i n v o l v i n g s ub s t a nc e ss u c h a s b r i n e s , a c i d s , c e r t a i n me t a l s , a n d s t a b l e o r g a n i c s i n s o l u t i o n .T h e s e c h emi c a l s c a n r e a c h a n a q u i f e r f r o m l a n d f i l l s a n d l e a k i n g wa s t ed i s p os a l p o n d s a n d wi l l t r a v e l l o n g d i s t a n c e s t h r o ug h i t . I n a s mu c h a smos t o f t h es e s u b s t a n c e s a r e n o t b i o de g r a da b l e , t i me o f f l o w i s n o t af a c t o r o f i mp o r t a n c e . Po l l u t a n t c o n c en t r a t i o n r e d u c t i o n s a r e u s ua l l yo b t a i n e d o n l y a s a r e s u l t o f d i l u t i o n wi t h u n p o l l u t e d g r o u n d wa t e r .Once a n a q u i f e r i s b ad l y p o l l u t e d wi t h c h e mi c a l wa s t e s , i t i se s s e n t i a l l y d es t r o y e d a s a u s e f u l wa t e r r e s o u r c e .

T a b l e 2 - 1 . Mi n i mu m Di s t a nc e s

So u r c e

f r o m Po l l u t i o n So u r c e sMi n i mu mHo r i z o n t a l Di s t a nc e

Bu i l d i n g Sewer 5 0 f e e tSe p t i c T a n k 5 0 f e e tDi s p o s a l F i e l d 1 0 0 f e e tS e e p a g e Pi t 1 0 0 f e e tDr y We l l 5 0 f e e tC e s s p o o l 1 5 0 f e e t


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 6 19 Ap r 8 4

e . Wa s t e d i s p o s a l we l l s . Wa t e r s u p p l y we l l s a r e p a r t i c u l a r l yv u l n e r a b l e t o a l l f o r ms o f p o l l u t i o n f r o m s h a l l o w we l l s u s e d ,i l l e g a l l y , f o r wa s t e d i s p o s a l . Th e u s e o f s ha l l o w we l l s f o r wa s t ed i s p o s a l i s a n a b s o l u t e l y u na c c e p t a b l e wa s t e d i s p os a l p r a c t i c e . Wa t e rs u p p l y we l l s wi l l n o t b e l o c a t e d wh e r e d i s p o s a l we l l p o l l u t i o n c o u l dc o n t a mi n a t e t h e wa t e r s u p p l y .2 - 4 . Wa t e r s a mp l e s . Ap p r o p r i a t e s a mp l i n g a n d t e s t i n g s h o u l d b ea c c omp l i s h e d b y t h e d e s i g n e r t o p e r mi t d e t e r mi n a t i o n s o f r e q u i r e dt r e a t me nt s a n d t h e p r o c es s d es i g n ( r e f e r e n c e t o c h ap t e r 3 i n TB MED5 7 6 ) .

a . I r o n a n d ma n g a n e s e . Ae r a t i o n c a u s e s o x i d a t i o n o f i r o n a n dma n g a n e s e a n d t h e i r s u b s e q u e n t p r e c i p i t a t i o n i n t h e s amp l e b o t t l e a n ds h o u l d b e a v o i d ed , d u r i n g s a mp l i n g , i n s o f a r a s p o s s i b l e . On t h er e s u l t s o f l a b o r a t o r y a na l y s e s may h i n ge t h e d e c i s i o n a s t o wh e t h e r o rn o t t o b u i l d a t r e a t me n t p l a n t f o r i r o n a n d ma n g a n e s e r e mo v a l , a ma j o ri t e m o f c o n s t r u c t i o n c o s t .

b . Ca r b o n d i o x i d e a n d p H . Ca r b o n d i o x i d e ( C0 2 ) , a wa t e r s o l u b l eg a s , i s . a c on s t i t u e n t o f n e a r l y a l l g r o u nd wa t e r s . I t s c o n c en t r a t i o nma y v a r y f r o m a f e w t o mo r e t h a n 1 0 0 mg / l . C0 2 a f f e c t s t h e p H v a l u eo f t h e wa t e r s i g n i f i c a n t l y . Da t a o n C0 2 c o n c e n t r a t i o n a n d p H v a l u ea r e b e s t o b t a i n e d b y s i mp l e f i e l d t e s t s c o nd u c t e d o n c a r e f u l l yc o l l e c t e d s a mp l e s . Ae r a t i o n s h o u l d b e a v o i d ed d u r i n g s a mp l ec o l l e c t i o n .

c . Hy d r o g e n s u l f i d e . Hy d r o g e n s u l f i d e ( H2 S ) i s a v o l a t i l es u b s t a nc e o c c a s i o n a l l y f o un d i n g r o u n d wa t e r . I t s p r e s e n c e c a n e a s i l yb e d e t e c t e d b e c a u s e o f i t s p ot e nt , r o t t e n - e g g o d o r . I f a n a c c u r a t eq u a n t i t a t i v e a n a l y s i s i s n e e d e d , t h e t e s t mus t be p e r f o r me d i n t h ef i e l d , i mme d i a t e l y a f t e r s a mp l i n g . An y a t t e mp t t o p e r f o r m a n a c c u r a t et e s t o n a s h i p p e d s a mp l e wi l l g i v e a r e s u l t f a r b e l o w t h e t r u e v a l u e .

d . Ch emi c a l a na l y s e s . I t i s ma n da t o r y t o r e v i e w t h e s t i p u l a t i o n sc o n t a i n e d i n t h e c u r r e nt U . S . En v i r o n me n t a l Pr o t e c t i o n Ag en c y ' sd r i n k i n g wa t e r s t a nd a r d s a s i n t e r p r e t e d b y t h e Su r g e o n Ge ne r a l o f t h eA r my , T B MED 5 7 6 , a n d t o c o l l e c t s a mp l e s a s r e q u i r e d f o r t h ed e t e r mi n a t i o n o f a l l c on s t i t u e n t s named i n t h e d r i n k i n g wa t e rs t a nd a r d s . Th e ma x i mu m c hemi c a l c on c en t r a t i o n s ma n d a t e d i n t h ed r i n k i n g wa t e r s t a n d a r d s a r e g i v en i n EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 2 . Th e s e l i mi t s a r en o t c o mp r e h en s i v e a n d a r e s u b j e c t t o c h a n g e .

e . Ba c t e r i o l o g i c a l a n a l y s e s . Co l l e c t i o n o f s a mp l e s f o rb a c t e r i o l o g i c a l a n a l y s i s i s u s e l e s s u n l e s s t h e t e s t we l l h a s b e e nt h o r o u gh l y d i s i n f e c t e d i n a c c o r d an c e wi t h t h e p r o c e d u r e f o r c o mp l e t e dwe l l s o u t l i n e d i n p a r a g r a p h 2 - 8 . I f i t i s d e s i r e d t o o b t a i n s u c hs a mp l e s , t h e t e s t we l l s h o u l d b e d i s i n f e c t e d a n d p u mp e d u n t i l a l lt r a c e s o f c h l o r i n e h a v e d i s a p p e a r e d . A b a c t e r i o l o g i c a l s amp l e ma y t h e nb e c a r e f u l l y c o l l e c t e d i n a s p e c i a l l y s t e r i l i z e d b o t t l e p r o v i d e d b y t h eh e a l t h d e p a r t me n t o r o t h e r l a b o r a t o r y c o n d u c t i n g t h e e x a mi n a t i o n .


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EM 1 11 0 - 3 - 1 619 Ap r U 4

g r a v e l . Gr a da t i o n may v a r y f r o m e x t r e me l y f i n e s a n d t h r o u g h v e r yc o a r s e g r a v e l . An i mp o r t a n t d es i g n c o n s i d e r a t i o n f o r a we l l t ha t t ap sa s a n d o r g r a v e l a q u i f e r i s ma t c h i n g t h e i n t a k e s e c t i o n o f t h e we l l t ot h e a q u i f e r . Un l e s s t h i s i s c a r e f u l l y c o ns i d er e d a n d p r o p e r l yd e s i g n e d , p r o b l e ms o f l o w s pe c i f i c c a p a c i t y o r s a n d p ump i n g a r e l i k e l yt o b e e nc o u n t e r e d .

c . We l l d i a me t e r . Th e d i a me t e r o f a we l l h a s a s i g n i f i c an t e f f e c to n t h e we l l ' s c o s t . Th e d i a me t e r n e e d n o t b e u n i f o r m f r o m t o p t ob o t t o m . Co n s t r u c t i o n ma y b e i n i t i a t e d wi t h a c e r t a i n s i z e c a s i n g , b u td r i l l i n g c on d i t i o n s ma y ma k e i t d e s i r a b l e t o r e du c e t h e c a s i n g s i z e a ts ome d ep t h . Ho we v e r , t h e d i a me t e r mus t b e l a r g e e n o u g h t o a c c o mmo d a t et h e p u mp a n d t h e d i a me t e r o f t h e i n t a k e s ec t i o n mu s t b e c o n s i s t e n t wi t hh y d r a u l i c e f f i c i e n c y . Th e f a c t o r s t h at c on t r o l d i a me t e r a r e ( 1 ) y i e l do f t h e we l l , ( 2 ) i n t a k e e n t r a nc e v e l o c i t y , a n d ( 3 ) c on s t r u c t i o n me t h o d .T h e pump s i z e , wh i c h i s r e l a t e d t o y i e l d , u s u a l l y d o mi n a t e s .Ap p r o x i ma t e we l l d i a me t e r s a r e s h o w n i n t a b l e 2 - 2 .

We l l d i a me t e r a f f e c t s we l l y i e l d b u t n o t t o a ma j o r d e gr e e . Do ub l i n gt h e d i a me t e r o f t h e we l l wi l l s u b s t a n t i a l l y i n c r e a s e i t s c os t , b u t t h el a r g e r we l l may p r o d u c e o n l y a b o u t 1 0 t o 1 5 p er c e n t mo r e wa t e r .Ap pr o x i ma t e we l l d i a me t e r v e r s u s y i e l d r a t i o d at a f o r n o n a r t e s i a n we l l sa r e s h o w n i n t a b l e 2 - 3 .

T a b l e 2 - 2 . Ap p r o x i ma t e We l l Di a me t e r sAn t i c i p a t e dWe l l Yi e l d- ( g pm)

Nomi n a l Si z e o fPump Bo wl s( i n c h e s )

Op t i mu m Si z eWe l l Ca s i n g( i n c h e s )

Sma l l e s t Si z eWe l l Ca s i n g( i n c h e s )

< 1 0 0 4 6 I D 5 I D7 5 - 1 7 5 5 8 I D 6 I D1 5 0 - 4 00 6 1 0 I D 8 I D3 5 0 - 6 5 0 8 1 2 I D 1 0 I D6 0 0 - 9 0 0 1 0 1 4 OD 1 2 I D8 5 0 - 1 , 3 0 0 1 2 1 6 OD 1 4 OD1 , 2 00 - 1 , 8 00 1 4 2 0 OD 1 6 OD1 , 6 00 - 3 , 0 00 1 6 2 4 OD 2 0 OD


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F o r a r t e s i a ni s g e n e r a l l yi n f l u e n c e o na r b i t r a r i l y ,t h e d i a me t e rj u s t i f i e d .

EM 1 1 1 0 - 3 - 1 619 Ap r 8 4

No t e : T h e a b o v e g i v es t h e t h e o r e t i c a l i n c r e a s e i n y i e l d t h a tr e s u l t s f r o m c h a ng i n g t h e o r i g i n a l we l l d i a me t e r t o t h e n e w we l ld i a me t e r . Fo r e x a mp l e , i f a 1 2 - i n c h we l l i s e n l a r g ed t o a 3 6 - i n c hwe l l , t h e y i e l d wi l l b e i n c r e a s e d b y 1 9 p e r c e n t . Th e v a l u es i nt h e a b o v e t a b l e a r e v a l i d o n l y f o r we l l s i n u n c on f i n e d a q u i f e r s .we l l s , t h e y i e l d i n c r e a s e r e s u l t i n g f r o m d i a me t e r d o u b l i n gl e s s t h an 1 0 p e r c e n t . We l l d i a me t e r e x e r t s a ma j o rwe l l c o s t . Th e d i a me t e r s h ou l d n o t b e i n c r e a s e db u t t h e r e may b e c i r c u ms t a nc e s wh e r e d o ub l i n g o r t r i p l i n go f a we l l t o o b t a i n 1 0 t o 2 0 p e r c e n t mo r e wa t e r i s

d . We l l d ep t h . De p t h o f a we l l i s u s ua l l y d e t e r mi n e d f r o m t h e l o g so f t es t h o l e s o r f r o m l o g s o f o t h e r n ea r b y we l l s t h a t u t i l i z e t h e samea q u i f e r . We l l s a r e t y p i c a l l y c o mp l e t e d t o t h e b o t t o m o f t h e a q u i f e rw h e n e v e r t h i s i s p r a c t i c ab l e . Th i s p r a c t i c e i s d e s i r a b l e b e c a u s e i ti n s u r e s h i g h s p e c i f i c c a p a c i t y a n d y i e l d , b u t i t i s n o t a l wa y sp os s i b l e . Th e v o l u me o f wa t e r p r o d u c ed an d k e e p i n g t h e v e l o c i t i e ss u f f i c i e n t l y l o w t o p r e v en t s a n d p u mp i n g a r e t wo i mp o r t a n t we l lc on s t r u c t i o n c o n s i d e r a t i o n s . Co ns t r u c t i o n s h ou l d s e a l o f f wa t e rb e a r i n g f o r ma t i o ns t h a t a r e o r may b e p o l l u t e d o r o f p o o r mi n e r a lq u a l i t y . A s e a l e d , g r o u t e d c a s i n g wi l l e x t e nd t o a d ep t h o f a t l e a s t2 0 f e e t f r o m t h e g r o u n d s u r f a c e . A d ep t h g r e a t e r t h an 2 0 f e e t i sd e s i r a b l e . Us e c au t i o n i n d e e p d r i l l i n g . Some t i me s d e e p f o r ma t i o nsc on t a i n wa t e r o f u n d e s i r a b l e mi n e r a l c o n t e nt , e . g . , e x t r e me h a r d ne s s o rs a l i n i t y . Whe r e t h e d ep t h o f wa t e r o f p o o r q u a l i t y i s k n ow n , t e r mi n a t et h e we l l a b o v e t h e z o n e o f p o o r q u a l i t y wa t e r .

e . We l l s c r e en s . We l l s c o mp l e t e d i n s a n d a n d g r a v e l wi t h o p en - e n dc a s i n g s , n o t e q u i p p ed wi t h a s c r e en o n t h e b o t t o m, u s ua l l y h a v ec u r t a i l e d c ap a c i t y a nd s a n d p u mp i n g . Sc r e e ns must b e u s e d f o rs a nd - g r a v e l we l l s .( 1 ) Sc r e e n a p er t u r e s i z e . A p r o p e r l y d e s i g ne d we l l s c r e ena l l o ws wa t e r t o e n t e r t h e we l l f r e e l y a t l o w v e l o c i t y , p r e v e n t ss a n d f r o m e n t e r i n g wi t h t h e wa t e r , a n d s e r v e s a s a r e t a i n e r f o r

T a b l e 2 - 3 . We l l Di a me t e r - Yi e l d Ra t i o sOr i g i n a l

We l l Ne w We l l Di a me t e rDi a me t e r 6 " 1 2 " 1 8 " 2 4 " 3 0 " 3 6 " 4 8 "6 " 1 0 0% 1 1 0% 1 1 7% 1 2 2 % 1 2 7% 1 3 1% 1 3 7%1 2 " 9 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 1 1 6 1 1 9 1 2 51 8 " 8 4 9 3 1 0 0 1 0 4 1 0 8 1 1 2 1 1 7 .2 4 " 7 9 8 8 9 5 1 0 0 1 0 4 1 0 7 1 1 23 0 " 7 6 8 5 9 1 9 6 1 0 0 1 0 3 1 0 83 6 " 7 3 8 2 8 8 9 2 9 6 1 0 0 1 0 54 8 " 6 9 7 7 8 2 8 7 9 1 9 4 1 0 0


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E b f 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

( 2 ) Gr a v e l t h i c k n e s s . T h e t h i c k n e s s o f t h e g r a v e l p a c k wi l lr a n g e f r o m a mi n i mu m o f 4 i n c h es t o a pp r o x i ma t e l y 8 i n c h es . A g r a v e le n v e l o pe t h i c k e r t h a n a b o u t 8 i n c h e s wi l l n o t g r e a t l y i mp r o v e y i e l d a n dc a n a dv e r s e l y a f f e c t r e mo v a l o f f i n e s , a t t h e a q u i f e r - g r a v e l i n t e r f a c e ,d u r i n g we l l d e v e l o p me n t .

( 3 ) Gr a v e l p a c k l e n g t h . As a mi n i mu m, t h e g r a v e l p a c k wi l le x t e n d t h e l e n g t h o f t h e s c r e e n p l u s a d i s t a n c e e q u a l t o 2 . 5 t i me s t h el a r g e s t d i a me t e r o f t h e we l l a b o v e t h e t o p o f t h e s c r e e n . S a n d ,c e me n t , o r a d d i t i o na l f i l t e r ma t e r i a l wi l l b e p l a c ed b e t we e n t h e t o p o ft h e p a c k a n d t h e l o we r l i mi t o f t h e s a n i t a r y s e a l . I f s a n d i s u s e d ,i t s s i z e mu s t b e s u c h t h a t i t wi l l n o t i n f i l t r a t e i n t o t h e g r a v e l p a c k .A g r a v e l - p a c k we l l i s s h o w n s c h e ma t i c a l l y i n f i g u r e 2 - 1 .( 4 ) Gr a v e l d i s i n f e c t i o n . I t i s i mp o r t a n t t h a t t h e g r a v e l u s e df o r p a c k i n g b e c l e a n a n d t h a t i t a l s o b e d i s i n f e c t e d b y i mme r s i o n i ns t r o n g c h l o r i n e s o l u t i o n ( 2 0 0 mg / l o r g r e a t e r a v a i l a b l e c h l o r i n ec o n c en t r a t i o n , p r e pa r e d b y d i s s o l v i n g f r e s h c h l o r i n a t e d l i me o r o t h e rc h l o r i n e c omp o u n d i n wa t e r ) j u s t p r i o r t o o r d u r i n g p l a c eme n t . As ui t a b l e mi x i s 7 p o u n d s o f c h l o r i n a t e d l i me ( 2 5 p e r c e n t a v a i l a b l ec h l o r i n e ) o r 2 . 5 p o u n d s o f h i g h t e s t h y po c h l o r i t e ( 7 0 p e r c e n t a v a i l a b l ec h l o r i n e ) d i s p e r s ed i n 1 , 0 0 0 g a l l o n s o f wa t e r . Fa i l u r e t o d i s i n f e c tt h e g r a v e l - p a c k c a n r e s u l t i n p o o r b a c t e r i o l o g i c a l q u a l i t y o f t h e wa t e rf r o m t h e c o mp l e t e d we l l . Once i t i s i n p l a c e a t t h e b o t t o m o f t h ewe l l , d i s i n f e c t i o n o f t h e g r a v e l i s d i f f i c u l t . At t e mp t i n g t os ub s t i t u t e c h l o r i n e d i s i n f e c t i o n f o r g r a v e l c l e a n l i n e s s i s u n ac c e pt a b l ep r a c t i c e . Di r t i n t h e g r a v e l wi l l g r e a t l y r e d u c e t h e e f f e c t i v e n e s s o f

t h e c h l o r i n e . Di r t y g r a v e l must b e t h o r o u g h l y wa s h e d wi t h c l e a n wa t e rp r i o r t o d i s i n f e c t i o n a n d t h e n h a n d l e d i n a ma n n e r t h a t wi l l ma i n t a i ni t i n a s c l e a n a s t a t e a s p o s s i b l e .g . Gr o ut i n g a n d s e a l i n g . Gr o ut i n g a n d s e a l i n g o f we l l s a r en e c e s s a r y t o p r o t e c t t h e wa t e r s u p pl y f r o m p o l l u t i o n , t o s e a l o u t wa t e ro f u n s a t i s f a c t o r y c h e mi c a l q u a l i t y , t o p r o t e c t t h e c a s i n g f r o m e x t e r i o rc o r r o s i o n , a n d t o s t a b i l i z e s o i l , s a n d , o r r o c k f o r ma t i o n s wh i c h t e n dt o c a v e . Wh e n a we l l i s c o n s t r u c t e d t h e r e i s n o r ma l l y p r o d u c e d a na n n u l a r s pa c e b e t we e n t h e d r i l l h o l e a n d t h e c a s i n g , wh i c h , u n l e s s

s e a l e d b y g r o u t i n g o r o t h e r a c c e p t a b l e p a c k i n g ma t e r i a l , p r o v i d e s ap o t e n t i a l p o l l u t i o n c h a n n e l .( 1 ) Pr e v e n t i o n o f c o n t a mi n a t i o n f r o m s u r f a c e . T h e we l l c a s i n ga n d t h e g r o u t s e a l s h o u l d e x t e n d f r o m t h e s u r f a c e t o t h e d ep t hn e c e s s a r y t o p r e v e n t s u r f a c e c o n t a mi n a t i o n v i a c h a n n e l s t h r o u g h s o i la n d r o c k s t r a t a . Th e d ep t h r e q u i r e d i s d e p e n d e n t o n t h e c h a r a c t e r o ft h e f o r ma t i o n s i n v o l v ed a n d t h e p r o x i mi t y o f s o u r c e s o f p o l l u t i o n , s u c h

a s s i n k h o l e s a n d s ewa g e d i s po s a l s y s t e ms , b u t s h o u l d n o t b e l e s s t h a n2 0 f e et . Th e g r o u t s e a l a r o u n d t h e c a s i n g s h o u l d h a v e a t h i c k ne s s o fa t l e as t 1 . 5 i n c h es a n d a g r e a t e r t h i c k n e s s i s r e c omme n d e d wh e r e s e v e r ec o r r o s i v e c o n d i t i o n s a r e k n o w n t o e x i s t . Ma t e r i a l s f o r s e a l i n g a n dg r o u t i n g s h o u l d b e d u r a b l e a n d r e ad i l y p l a c e d . No r ma l l y , p o r t l a n d


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E h ! 1 11 0 - 3 - 1 619 Ap r 8 4

SLOPE AWAY FROM WEL L CAS I N

U . S . Ar my Co r p s o f En g i n ee r s

FI GURE 2 - 1 . SCHEMATI C OF GRAVEL- - PACKED WEL L

d c =CASI NG DI AMETERd 8 =SCREEN DI AMETER


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

c emen t g r o u t wi l l mee t t h e s e r e qu i r e me n t s . Gr o u t i s c u s t o ma r i l ys pe c i f i e d a s a n e a t c emen t mi x t u r e h av i n g a wa t e r - c e me n t r a t i o o f ' n o to v e r 6 g a l l o n s p e r 9 4 - p o u n d s ac k o f cemen t . Sma l l a mo u n t s o f b e n t o n i t ec l a y may b e u s e d t o i mp r o v e f l u i d i t y a n d r e du c e s h r i n k a g e . Gr o u t c a nb e p l a c e d by v a r i o u s me t h o d s , b u t t o i n s u r e a s at i s f a c t o r y s ea l , i t i se s s e n t i a l t h at g r o u t i n g ( 1 ) be d o n e a s o ne c o n t i n u o u s o p e r a t i o n , ( 2 ) bec o mp l e t e l y p l a c e d b e f o r e t h e i n i t i a l s e t o c c u r s , a n d ( 3 ) be i n t r o d u c e da t t h e b o t t o m o f t h e s p a c e t o b e g r o u t e d . Es t a b l i s h me n t o f g o o dc i r c u l a t i o n o f wa t e r t h r o u gh t h e a n nu l a r s p a c e t o be g r o u t e d i s ah i g h l y d e s i r a b l e i n i t i a l s t e p t o wa r d a g o o d g r o u t i n g j o b . Th i s a s s u r e st h a t t h e s p a c e i s o p e n an d p r o v i d e s f o r t h e r e mo v a l o f f o r e i g nma t e r i a l .

( 2 ) Pr e v e n t i o n o f s u b s u r f a c e c o n t a mi n a t i o n . Fo r ma t i o n sc on t a i n i n g wa t e r o f p o o r q u a l i t y a n d l o c a t e d a b o v e o r b e l o w t h e d e s i r e dwa t e r f o r ma t i o n mus t b e s e a l e d t o p r e v e n t u p wa r d o r d o wn wa r d mi g r a t i o no f i n f e r i o r q u a l i t y wa t e r i n t o t h e we l l . Se al i n g o f f o r ma t i o n s a b o v eo r b e l o w t h e a q u i f e r t o be u t i l i z e d c a n b e a c c omp l i s h ed b y g r o u t i n g t h ea nn u l a r s p a c e b e t we e n d r i l l h o l e a n d c a s i n g f o r t he e n t i r e l e n g t h o ft h e c a s i n g o r b y g r o u t i n g t h i s a n n u l a r s p a c e o n l y t h r o u g h f o r ma t i o n sc o n t a i n i n g wa t e r o f p o o r q u a l i t y . I f o n l y t h e f o r ma t i o n s c o n t a i n i n gp o o r q u a l i t y wa t e r a r e t o b e g r o u t e d, t h e s ec t i o n s o f t h e a nn u l a r s p a c en o t f i l l e d wi t h g r o u t mus t b e f i l l e d wi t h s a n d t o p r e v en t c a v i n g o f t h es u r r o un d i n g s t r a t a a n d t o s u p po r t t h e g r o u t b e f o r e t h e g r o u t h a s s e t .To p r o v i d e a s a t i s f a c t o r y s ea l , t h e g r o u t mu s t e x t e n d a t l e a s t 10 f ee ta b o v e a n d 1 0 f e et b e l o w t h e f o r ma t i o n p r o du c i n g t h e mi n e r a l i z e d wa t e ra n d mus t b e a mi n i mu m o f 1 . 0 i n c h t h i c k i n a l l l o c a t i o n s .

h . We l l d e v e l o p me n t . T h e o b j e c t i v e o f d e v e l o p me n t i s r e mo v a l o ff i n e s a n d a n d o t h e r f i n e s f r o m t h e a q u i f e r wi t h r e s u l t a n t e n l a r g e me n to f p a s s a g e s i n t h e p o r t i o n o f t h e a q u i f e r n e a r t h e we l l . Many we l l swi l l b e " s a n d p ump e r s " o r l o w i n p r o du c t i v i t y u n l e s s t h e y a r ea d e q u a t e l y d e v e l o p e d . Su c c e s s f u l me t h o d s o f d e v e l o p me n t i n c l u d eme c h a n i c a l s u r g i n g , a i r s u r g i n g , o v e r p u mp i n g , b ac k wa s h i n g , a n d h i g hv e l o c i t y j e t t i n g .

i . Ac c es s i b i l i t y . Al l we l l s e v en t u a l l y r e q u i r e some ma i n t e n an c ea n d t h e l o c a t i o n s h o u l d be s u c h t h a t t h e we l l wi l l be r e ad i l ya c c e s s i b l e f o r p ump r e p a i r , c l e a n i n g , d i s i n f e c t i o n , t e s t i n g a n di n s pe c t i o n . T h e t o p o f t h e we l l s h o u l d n e v e r be c omp l e t e d b e l o ws u r f a c e g r a de o r i n an i n a c c e s s i b l e l o c a t i o n . Al s o , t h e we l l s h o u l dn o t be l o c a t e d i mme d i a t e l y a d j a c en t t o a b u i l d i n g . T h e r e s h o u l d be a tl e a s t 2 f e e t o f c l e ar a n c e b e y o n d a n y b u i l d i n g p r o j e c t i o n s u c h a s e a v e s .Ot h e r wi s e pump r e mo v a l f o r ma i n t e n an c e o r r e p a i r wi l l be d i f f i c u l t .

j . De s i g n a n d c on s t r u c t i o n d e t a i l s r e l a t i n g t o wa t e r q u a l i t y .Gr o u t i n g i s r e q u i r e d f o r a l l wa t e r s u p p l y s y s t e m p r o j e c t s . Ad d i t i o n a lt h a t a r e r e l a t e d t o wa t e r q u a l i t y p r o t e c t i o n a r e :


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( 1 ) Su r f a c e g r a d i n g . Th e g r o u nd s u r f a c e i n t h e v i c i n i t y o f t h ewe l l wi l l b e g r a de d t o p r o v i d e g o o d s u r f a c e d r a i n ag e a wa y f r o m t h e we l li n a l l d i r e c t i o n s . I f n e c e s s a r y t o a c h i e v e t h i s , c o mp a c t e d e a r t h f i l lwi l l b e e mp l o y e d .( 2 ) Su r f a c e s l a b . Th e we l l c as i n g wi l l b e s u r r o u n de d a t t h es u r f a c e b y a c o n c r e t e s l a b h a v i n g a mi n i mu m t h i c k n e s s o f 4 i n c h es a n de x t e n d i n g o u t wa r d f r o m t h e c a s i n g a mi n i mu m o f 2 f e e t i n a l ld i r e c t i o n s . Th e s l a b s h o u l d b e f i n i s h e d a l i t t l e a b o v e g r o u n d l e v e la n d s h o u l d s l o p e s l i g h t l y t o p r o v i d e d r a i n a g e a wa y f r o m t h e c a s i n g i n

a l l d i r e c t i o n s .( 3 ) Ca s i n g . Th e we l l c as i n g wi l l e x t e nd a t l e a s t 1 2 i n c h esa b o v e t h e l e v e l o f t h e c o n c r e t e s u r f a c e s l a b i n o r d e r t o p r o v i d e a mp l e

s p a c e f o r a t i g h t s u r f a c e s e a l a t t h e t o p o f t h e c as i n g . Th e t y p e o fs e a l t o b e e mp l o y e d d e p e n d s o n t h e p u mp i n g e q u i p me n t s p e c i f i e d .( 4 ) We l l h o u s e . Wh i l e n o t u n i v e r s a l l y r e q u i r e d , i t i s u s ua l l ya d v i s a b l e t o c o n s t r u c t a p e r ma n e n t we l l h o u s e , t h e f l o o r o f wh i c h c a n

b e a n e n l a r g e d v er s i o n o f t h e s u r f a c e s l a b . Th e f l o o r o f t h e we l lh o u s e wi l l s l o p e awa y f r o m t h e c as i n g t o wa r d a f l o o r d r a i n a t t h e r a t eo f a b o u t 1 / 8 i n c h pe r f o o t . F l o or d r a i n s wi l l d i s c h a r g e t h r o ug hc a r e f u l l y j o i n t e d 4 i n c h p i p e o r e q u a l l y d u r a b l e wa t e r t i g h t ma t e r i a l t ot h e g r o u nd s u r f a c e 2 0 f e e t o r mo r e f r o m t h e we l l . Th e e n d o f t h e d r a i nwi l l b e f i t t e d wi t h a c o a r s e s c r e en . We l l h o u s e f l o o r d r a i n s mus t no t ,u n d e r a n y c i r c ums t a nc e s , b e c o nn ec t e d t o s t o r m o r s a n i t a r y s e we r s . Th ewe l l h o u s e wi l l h a v e a l a r g e e n t r y d o o r t h at o p e n s o u t wa r d . Th e d o o rwi l l b e e qu i p pe d wi t h a g o o d q u a l i t y l o c k . Th e we l l h o u s e d es i g n wi l lb e s u c h t h a t t h e we l l pump, mo t o r , a n d d r o p- p i p e c a n b e r e mo v e dr e ad i l y . Th e we l l h o u s e p r o t e c t s v a l v e s a n d p u mp i n g e q u i p me n t a n d a l s op r o v i d e s some f r e e z e p r o t e c t i o n f o r t h e pump d i s c h a r g e p i p i n g b e y o n dt h e c h e c k v a l v e . Whe r e f r e e z i n g i s a p r o b l e m, t h e we l l h o u s e wi l l b ei n s u l a t e d a n d a h ea t i n g u n i t i n s t a l l e d . P i t c on s t r u c t i o n o f a n y k i n di s n o t a c c e p t a b l e . Th e we l l h o u s e wi l l b e o f f i r e p r o o f c o n s t r u c t i o n .Th e we l l h o u s e a l s o p r o t e c t s o t h e r e s s en t i a l i t e ms . T h e s e i n c l u d e :

F l o w Me t e rDe p t h GageP r e s s u r e GageSc r e en e d Ca s i n g Ve n tSa mp l i n g Ta pWa t e r T r e a t me n t Eq u i p me n t ( i f r e q u i r e d )We l l Op e r a t i n g Re c o r d s

I f c l i ma t i c o r o t h e r c o n d i t i o n s a r e s u c h t h a t a we l l h o u s e i s n o tn e c e s s a r y , t h en t h e we l l wi l l b e p r o t e c t e d f r o m v a n da l s o r u n a u t h o r i z e du s e b y a s e c u r i t y f e nc e h a v i n g a l o c k a b l e g a t e .2 - 7 . We l l s p a c i n g . T o i n s u r e r e l i a b i l i t y o f t h e s u pp l y , t wo o r mo r ewe l l s wi l l b e p r o v i d ed , a n d mo r e we l l s may b e r e q u i r e d f o r ma j o rs y s t e ms . Du e t o t h e t i me r e s t r a i n t s i mp o s e d , i t may b e n ec e s s a r y t o


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d ev e l o p o n e we l l f i r s t ; t h e b a c k u p we l l s c a n be c on s t r u c t e d a s t i mepe r mi t s . T h e g r o u p i n g o f we l l s mu s t b e c a r e f u l l y c o n s i d e r e d b e c a u s e o fmu t u a l i n t e r f e r e n c e b e t we e n we l l s wh e n t h e i r c o n e s o f d ep r e s s i o no v e r l a p . Th i s r e du c e s t h e y i e l d f r o m t h e i n d i v i d u a l we l l s b e c a u s e t h ed r a wd o wn f o r a g i v en y i e l d i n a we l l s ub j e c t t o i n t e r f e r e n c e i s g r e a t e rt h an t h e d r a wd o wn o f t h e we l l o pe r a t e d a l o n e a t t h e s ame y i e l d . T h ed r a wd own i n c r e a s e p r o d uc e d b y i n t e r f e r e n c e may be l a r ge f o rc l o s e l y - s pa c ed we l l s o p e r a t e d s i mu l t a n eo u s l y . Spa c e t h e we l l s f a re n o u g h a pa r t t o mi n i mi z e i n t e r f e r e n c e . I n g e n e r a l , t h e r a d i u s o fi n f l u e n c e ( R ) , wh i c h i s d e f i n e d a s t h e r a d i u s o f t h e c o n e o fd ep r e s s i o n , may r a n g e f r om u n d e r 1 , 0 00 f e e t t o s e v e r a l t h o u s an d f e e t .A t y p i c a l v a l u e o f " R" f o r wa t e r - t a b l e c on d i t i o n s i s 4 0 0 f e e t . " R" i sc on s i d e r a b l y l a r g e r f o r a r t e s i a n we l l s . Ho we v e r , t h e s l o p e o f t h ed r a wd o wn c u r v e d ec r e as e s r a p i d l y wi t h d i s t a n c e f r o m t h e we l l , a n ds p a c i n g l e s s t h an 2 R i s g e n e r a l l y pe r mi s s i b l e wi t h o u t c r e a t i n g u n d u ei n t e r f e r e n c e . Wh e n a n a q u i f e r i s r e c h ar g ed i n r o u g h l y e q u a l a mo u n t sf r o m a l l d i r e c t i o n s , t h e c o n e o f d e p r e s s i o n i s n ea r l y s y mme t r i c a l a b o u tt h e we l l a n d " R" i s a b o u t t h e same i n a l l d i r e c t i o n s . I f , h o we v e r ,s u b s t a n t i a l l y mo r e r e c h a r g e i s o b t a i n ed f r o m o n e d i r e c t i o n , e . g . , as t r e am, t h en t h e s u r f a c e o f t h e c o n e o f d ep r e s s i o n i s d i s t o r t e d , b e i n gc on s i d e r a b l y h i g h e r i n t h e d i r e c t i o n o f t h e s t r e am . Co n v e r s e l y , t h es u r f a c e o f t h e c o n e wi l l be d ep r e s s e d i n t h e d i r e c t i o n o f a ni mp e r me a b l e b o u n da r y b e c a u s e l i t t l e o r n o r e c h a r g e i s o b t a i n e d f r om t h ed i r e c t i o n o f t h e i mp e r me ab l e b o un d a r y . Wh e r e a s o u r c e o f r e c h a r g e ,s u c h a s a s t r e am, e x i s t s n e a r t h e p r o po s e d we l l f i e l d , t h e b e s tl o c a t i o n f o r t h e we l l s i s s p a c e d o u t a l o n g a l i n e a s c l o s e a sp r a c t i c ab l e t o a n d r o u g h l y pa r a l l e l t o t h e s t r e a m . On t h e o t h e r h a n d ,wa t e r s u pp l y we l l s s h o u l d b e l o c a t e d pa r a l l e l t o a n d a s f a r a s po s s i b l ef r o m a n i mp er me ab l e b ou n d ar y . Wh e r e t h e f i e l d i s l o c at e d o v e r a b u r i e dv al l e y , t h e we l l s s h o u l d b e l o c a t e d a l o n g a n d a s c l o s e t o t h e v a l l e y ' sc e n t e r a s po s s i b l e .2 - 8 . Di s i n f e c t i o n o f c o mp l e t e d we l l . Wh e n t h e c o n s t r u c t i o n i sc o mp l e t e a n d t h e we l l i s r e ad y f o r f i n a l t e s t i n g f o r y i e l d , a n e c e s s a r yf i n a l s t e p i s d i s i n f e c t i o n . . T h e d i s i n f e c t i o n p r o c ed ur e s d e s c r i b e dh e r e i n a r e a pp l i c ab l e t o " wa t e r t a b l e " a n d " n on f l o wi n g a r t e s i a n " we l l s .Di s i n f e c t i o n i s n e e d e d b e c a u s e i n v a r i a b l y some c on t a mi n a t i o n i si n t r o d u c ed i n t h e c o n s t r u c t i o n p r o c es s . Pe r i o d i c c h l o r i n a t i o n d u r i n gc on s t r u c t i o n i s good p r a c t i c e , bu t c a n n o t s ub s t i t u t e f o r t h e f i n a ld i s i n f e c t i o n s t e p . Di s i n f e c t i o n i s p r i n c i p a l l y d e p e n d e n t u p o n c on t r o lo f t wo f a c t o r s : c h l o r i n e c o n c e n t r a t i o n a n d c o n t a c t t i me . A c h l o r i n es o l u t i o n p r e pa r e d f r o m a h y p o c h l o r i t e c ompou nd i s a s a f e , c on v en i e n t ,e f f e c t i v e d i s i n f e c t i o n a g e n t . To i n s u r e a d eq u at e s t r e n g t h , c h l o r i n es o l u t i o n s s h ou l d b e f r e s h l y p r e pa r e d j u s t p r i o r t o e a c h u s e .

a . Cl e a n i n g . Th e f i r s t r e qu i r e me n t f o r a d e q u a t e d i s i n f e c t i o n i st h o r o u g h c l e a n i n g o f t h e we l l . A ma j o r pa r t o f t h i s t a s k c an b ea c c omp l i s h e d b y p ump i n g t o wa s t e , b u t t h e c as i n g may r e q u i r e s wa bb i n g


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 619 Ap r 8 4

g a l l o n s o f wa t e r a t 5 0 mg / 1 . Ga l l o ns o f s t o c k s o l u t i o n r e q u i r e d =( 1 , 0 2 8 ) ( 1 ) = 3 . 4 g a l l o n s . I f f a c i l i t i e s f o r h a n d l i n g t h i s f a i r l y l a r g e3 0 0v o l u me o f 5 0 mg / l s o l u t i o n a r e n o t a v a i l a b l e , a n a c c e p t a b l e a l t e r n a t i v ep r o c ed u r e i s t o a p p l y s t o c k c h l o r i n e s o l u t i o n t o a c o n t i n uo us f l o w o fc l e a n wa t e r i n t o t h e we l l . Th e f l o w r a t e o f t h e s t o c k s o l u t i o n a n dwa t e r wi l l h a v e t o b e a d j u s t e d i n r e l a t i o n t o e a c h o t h e r t o p r o v i d e 5 0mg / l o r mo r e o f a v a i l a b l e c h l o r i n e i n t h e mi x t u r e . Wa t e r i n f l o w a n dc h l o r i n e s o l u t i o n f e e d s h o u l d b e ma i n t a i n ed u n t i l t h e t o t a l i n . f l o w i se q u a l t o a t l e a s t t wi c e t h e v o l u me o f wa t e r i n t h e we l l . Ca r e s h o u l db e t a k e n t o wa s h d own t h e c a s i n g wi t h t h e mi x t u r e . Ei t h e r o f t h e s ep r o c e d u r e s wi l l p r o v e e f f e c t i v e u n d e r mo s t c i r c ums t a n c e s b e c a u s e b o t hp r o v i d e f o r f o r c i n g c h l o r i n a t e d wa t e r t h r o u g h t h e s c r e en a n d i n t o t h ev o i d s o f t h e g r a v e l p a c k a n d wa t e r b e a r i n g f o r ma t i o n . I f n e i t h e r o ft h e p r e v i o u s l y d e s c r i b e d me t h o d s c a n b e a pp l i e d , t h e s t o c k s o l u t i o n ma ; -b e a d d e d t o t h e we l l t h r o ug h a p i p e o r h o s e , p r e f e r a b l y a t d i f f e r e n tl e v e l s , t o p r o v i d e 1 0 0 mg / l c h l o r i n e c o n c e n t r a t i o n i n t h e we l l . Th ewe l l i s t h e n a g i t a t e d wi t h wh a t e v e r e q u i p me n t i s a v a i l a b l e ( b i t o rb a i l e r ) t o mi x t h e c h l o r i n e s o l u t i o n t h r o u g ho u t t h e wa t e r . Th i s me t h o di s n o t a s e f f e c t i v e a s t h e t wo me t h o d s p r e v i o u s l y d e s c r i b e d . I f t h i st h i r d me t h o d i s u s e d , a mi n i mu m c o n t a c t t i me o f 1 2 h ou r s i s r e c o mme n d e da f t e r t h o r o ug h mi x i n g o f t h e c h l o r i n e s o l u t i o n a n d t h e wa t e r i n t h ewe l l .

e . Ba c t e r i o l o g i c a l s a mp l e s . T h e e f f e c t i v e n e s s o f d i s i n f e c t i o np r o c e d u r e s c a n b e j u dg ed o n l y b y l a b o r a t o r y e x ami n a t i o n o f we l l wa t e rs a mp l e s f o r o r g a n i s ms o f t h e c o l i f o r m g r o u p .2 - 9 . Di s i n f e c t i o n o f f l o wi n g a r t e s i a n we l l s . F l o wi n g a r t e s i a n we l l so f t e n r e q u i r e n o d i s i n f e c t i o n , b u t i f a b a c t e r i o l o g i c a l t e s t , f o l l o wi n gc o mp l e t i o n o f t h e we l l , s h o ws c o n t a mi n a t i o n , d i s i n f e c t i o n i s r e q u i r e d .2 - 1 0 . Ma i n t e n a n c e o f y i e l d . Th e mos t c ommo n c a u s e o f d e c l i n i n gc a p a c i t y i s c l o g g i n g o f t h e we l l s c r e e n a n d t h e wa t e r - b e a r i n g f o r ma t i o nn e a r t h e s c r e en . T h i s " i n c r u s t a t i o n " c a n b e c a u s e d b y p r o d uc t s o fs c r e e n c o r r o s i o n a d h e r i n g t o t h e s c r e en , b u t mo r e o f t e n b yp r e c i p i t a t i o n , i n t h e v o i d s o f t h e f o r ma t i o n a n d g r a v e l p a c k i n g a n d i nt h e s c r e e n o p e n i n g s , o f i n c r u s t i n g c h emi c a l s d e r i v ed f r o m t h e wa t e r .T h e q u a l i t y o f t h e wa t e r i n t h e a q u i f e r i s t h e k e y t o b o t h i n c r u s t a t i o na n d c o r r o s i o n .

a . Mi n e r a l c o n t e n t . Th e c o r r o s i v e t e n d e n c y o f a wa t e r ma y b er o ug h l y j u dg ed b y i t s mi n e r a l c o n t e n t . I n g en e r a l , t h e g r e a t e r t h emi n e r a l c o n t e n t , t h e mo r e c o r r o s i v e t h e wa t e r i s l i k e l y t o b e . Hi g hs u l f a t e a n d c h l o r i d e p r o mo t e c o r r o s i o n , b u t h i g h c a l c i u m a n d a l k a l i n i t yt e n d t o r e du c e i t somewha t . I f c o r r o s i o n wa t e r s a r e s u s p ec t e d ,c o r r o s i v e - r e s i s t a n t ma t e r i a l s s h o u l d b e s pe c i f i e d .b . Us e o f c o r r o s i o n - r e s i s t a n t ma t e r i a l s . Co r r o s i o n c a n b e

e l i mi n a t e d o r mi n i mi z e d b y t h e u s e o f c o r r o s i o n - r e s i s t a n t ma t e r i a l s f o r


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EM 1 11 0 - 3 - 1 619 Ap r 8 4

c o n t a c t wi t h t h e wa t e r . Co r r o s i o ni n we l l s c r e e n s i n c l u d e v a r i o usa n d a c o p p e r - s i l i c o n e - ma n g an e s eo f a n a l l o y , i n a d d i t i o n t o c o r r o s i o nwe l d a b i l i t y . Th e p r i n c i p a lt h e i r c o s t . St e e l , g a l v a n i z e d s t e e l ,a n d ma y b e mo r e

p a r t s o f t h e we l l t h a t c o me i nr e s i s t a n t a l l o y s s u i t a b l e f o r u s es t a i n l e s s s t e e l s , s i l i c o n b r o n z e ,a l l o y . De s i r a b l e c h a r a c t e r i s t i c sr e s i s t a n c e , a r e h i g h s t r e n g t h a n dd i s a dv a n t a g e o f s p e c i a l a l l o y s i sa n d i r o n a r e l e s s e x pe n s i v e ma t e r i a l s o f c o n s t r u c t i o nr e a d i l y a v a i l a b l e . Ot h e r c o r r o s i o n - r e s i s t a n t ma t e r i a l s s u c h a s PVCs c r e e n s , PVC c o a t e d s t e e l s c r e e n s , a n d f i b e r g l a s s s l o t t e d p i p e ma y b ec o n s i d e r e d .2 - 1 1 . A b a n d o n e d we l l s a n d t e s t h o l e s . I t i s e s s e n t i a l t h a t we l l s ,t e s t we l l s , a n d t e s t h o l e s t h a t h a v e s e r v e d t h e i r p u r p o s e a n d a r e t o b ea b a n d o n e d , b e e f f e c t i v e l y s e a l e d f o r s a f e t y a n d t o p r e v e n t p o l l u t i o n o ft h e g r o u n d wa t e r r e s o u r c e s i n t h e a r e a . Th e we l l s h o u l d b e c h e c k e d t oi n s u r e f r e e d o m f r o m o b s t r u c t i o n s t h a t i n t e r f e r e wi t h s e a l i n g . Pr i o r t oi n i t i a t i o n o f s e a l i n g o pe r a t i o n s , a c h l o r i n e c omp o u n d s o l u t i o n wi l l b ea d d e d t o t h e we l l . En o u g h h y p o c h l o r i t e wi l l b e u s e d t o p r o d u c e ac h l o r i n e c o n c e n t r a t i o n o f a t l e a s t 1 0 0 mg / 1 . Ac c e p t a b l e s e a l i n gma t e r i a l s a r e : c o n c r e t e , c eme n t g r o u t , n e a t c e me n t , c l a y , s a n d , o rc o mb i n a t i o n s t h e r e o f . Of t h e s e , c o n c r e t e , n e a t c e me n t , o r g r o u t a r er e c o mme n d e d ma t e r i a l s f o r we l l s e x t e n d i n g i n t o c r e v i c e d r o c kf o r ma t i o n s . I n g e n e r a l , t h e s e a l i n g ma t e r i a l wi l l b e p l a c e d f r o m t h eb o t t o m t o a v o i d s e g r e ga t i o n a n d d i l u t i o n . We l l s e x t e n d i n g t o mo r e t h a no n e a q u i f e r a n d a r t e s i a n we l l s p o s e d i f f i c u l t s e a l i n g p r o b l e ms . On eo b j e c t i v e o f s e a l i n g i s t o p r e v e n t e x c h a n g e o f wa t e r f r o m o n e a q u i f e rt o a n o t h e r . F i g u r e s 2 - 2 a n d 2 - 3 i l l u s t r a t e t h e c on f i g u r a t i o n o f ag r a v e l - p a c k e d we l l i n o p e r a t i o n a l c o n d i t i o n a n d a f t e r s e a l i n g .2 - 1 2 . Ch e c k l i s t f o r g r o u n d wa t e r i n v e s t i g a t i o n s .

a . To p o g r a p h i c maps o f a r e a wh e r e we l l s c o u l d b e l o c a t e d .b . Re p o r t s o n a r e a g e o l o g y a n d g r o u nd wa t e r r e s o u r c e s f r o m U . S .Ge o l o g i c a l Su r v e y , St a t e Ge o l o g i c a l Su r v e y , a n d o t h e r s t a t e a n d l o c a la ge n c i e s t h a t h a v e a n i n t e r e s t i n o r h a v e c o n d u c t e d g r o u nd wa t e ri n v e s t i g a t i o n s . Re c o r d s o b t a i n e d f r o m d r i l l i n g c o n t r a c t o r s f a mi l i a r

wi t h t h e a r e a . Re p o r t s o f t e s t d r i l l i n g a n d p u mp i n g .c . Co p i e s o f l o g s o f e x i s t i n g wa t e r s u p p l y we l l s , d r a wd o wn d at a ,

p u mp a g e , a n d wa t e r t a b l e e l e v a t i o n s . Es t i ma t e s o f s a f e y i e l d o fa q u i f e r s .d . Re c o r d s o f p h y s i c a l , c h e mi c a l , a n d b a c t e r i o l o g i c a l a n a l y s e s o fwa t e r f r o m e x i s t i n g we l l s .e . A s s e s s me n t o f p r o b ab l e t r e a t me n t r e q u i r e me n t s , s u c h a si r o n - ma n ga n e s e r e mo v a l , s o f t e n i n g , c o r r o s i o n c on t r o l , a n d s u l f i d e

r e mo v a l .


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f . S ummar y o f s a n i t a r y s u r v e y f i n d i n g s , i n c l u d i n g i d e n t i f i c a t i o n o fp o s s i b l e s o u r c e s o f , p o l l u t i o n .

g . Pr o b a b l e l o c a t i o n , n u mb e r , t y p e , d e p t h , d i a me t e r , a n d s p a c i n g o fp r o p o s e d wa t e r s u p p l y we l l s . Si g n i f i c an t p r o b l e ms a s s o c i a t e d wi t h we l lo p e r a t i o n .h . En e r g y r e q u i r e me n t o f p r o p o s e d s y s t e m .i . S ummar y o f a p p l i c a b l e s t a t e wa t e r l a ws , r u l e s , r e g u l a t i o ns , a n dp r o c e d u r e s n e c e s s a r y t o e s t a b l i s h wa t e r u s e r i g h t s .

j . Qu a l i t y o f g r o u nd wa t e r .

E M 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

A QU I F E RCOARSE SANDAND GRAVEL

U . S . A r my Co r p s o f En g i n e e r s

PUMP- HOUSE FL O O R ( S L OPE AWAY FROMWEL L - C AS I N G)

FI GURE 2 - 2 . GRAVEL- PACKED WEL L ( OP ER AT I ONA L )


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AQUI FERCOARSE SANDAND GRAVEL

U S . A r r a y Co r p s o f En gi n ee r s

PUMP HOUSE FLOOR ( S LOPE AWAY FROMWEL L CAS I NG)

CONCRE 7 { I N BAGSF I NE SAND

FI GURE 2 - 3 . GRAVEL- PACKED WEL L ( SEA LED)

EM 1 11 0- 3 - 1 619 Ap r 8 4


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3 - 1 . Su r f a c e wa t e r s o u r c e s . Su r f a c e wa t e r s u p p l y s o u r c e s i n c l u d es t r e a ms , l a k e s , a n d i mp o u n d i n g r e s e r v o i r s . L a r g e s up p l i e s o f s u r f a c ewa t e r a r e g e n e r a l l y a v a i l a b l e t h r o u g h o u t m u c h o f t h e e a s t e r n h a l f o ft h e Un i t e d St a t e s wh e r e r a i n f a l l a v e r a g es a b o u t 3 5 i n c h e s o r mo r ea n n u a l l y a n d i s r e a s o n a b l y we l l d i s t r i b u t e d t h r o u g h t h e y e a r . On t h eo t h e r h a n d , g o o d s u r f a c e wa t e r s o u r c e s a r e m u c h mo r e l i mi t e d i n m a n ywe s t e r n r e g i o n s wi t h t h e e x c e p t i o n o f t h e Pa c i f i c No r t h we s t , wh e r es u r f a c e wa t e r i s . p l e n t i f u l .3 - 2 . Wa t e r l a ws . An i n v e s t i g a t i o n d i r e c t e d t o wa r d d e v e l o p me n t o f n e wo r a d d i t i o n a l s o u r c e s o f s u p p l y s h o u l d b e ma d e wi t h c o n s i d e r a t i o n o fa p p l i c a b l e s t a t e wa t e r l a ws .3 - 3 . Wa t e r s h e d c o n t r o l a n d s u r v e i l l a n c e . Ra w wa t e r s u p p l i e s s h o u l d b eo f t h e b e s t p r a c t i c a b l e q u a l i t y e v e n t h o u g h e x t e n s i v e t r e a t me nt ,i n c l u d i n g f i l t r a t i o n , i s p r o v i d ed . St r i c t wa t e r s h e d c o n t r o l i su s u a l l y . i mp r a c t i c a l i n t h e c a s e o f wa t e r s u p p l i e s o b t a i n e d f r o ms t r e a ms . Ho we v e r , s om e me a s u r e o f c o n t r o l c a n b e e x e r c i s e d o v e ra d v e r s e i n f l u e n c e s , s u c h a s wa s t e wa t e r d i s c h a r g e s , i n t h e v i c i n i t y o ft h e wa t e r s u p p l y i n t a k e . F o r s u p p l i e s d e r i v e d f r o m i mp o u n d i n gr e s e r v o i r s , i t i s g e n e r a l l y f e a s i b l e t o e s t a b l i s h a n d ma i n t a i n ac o n t r o l a n d s u r v e i l l a n c e p r o g r a m w h o s e o b j e c t i v e i s p r o t e c t i o n o f t h eq u a l i t y o f r a w wa t e r o b t a i n e d f r o m t h e r e s e r v o i r . At r e s e r v o i r s w h o s es o l e p u r p o s e i s t o p r o v i d e a s o u r c e o f wa t e r s u pp l y , r e c r e a t i o n a l u s eo f t h e r e s e r v o i r a n d s h o r e l i n e a r e a s s h o u l d b e r i g o r o u s l y c o n t r o l l e d t op r o t e c t t h e wa t e r s u p p l y q u a l i t y .3 - 4 . Ch e c k l i s t f o r s u r f a c e wa t e r i n v e s t i g a t i o n s . T h e i n v e s t i g a t i o n swi l l c o v e r t h e f o l l o wi n g i t e ms , a s we l l a s o t h e r s , a s c i r c u ms t a n c e swa r r a n t .

a . T o p o g r a p h i c ma p s s h o wi n g p e r t i n e n t d r a i n a g e a r e a s .b . Hy d r o l o g i c d a t a , a s r e q u i r e d f o r p r o j e c t e v a l u a t i o n s , e . g . ,

r a i n f a l l , r u n o f f , e v a p o r a t i o n , a s s e s s me n t o f g r o u nd wa t e r r e s o u r c es a n dt h e i r p o t e n t i a l a s t h e s o l e s o u r c e o r s u p p l e me n t a r y s o u r c e o f s u p p l y .c . Sa n i t a r y s u r v ey f i n d i n g s .d . I n t a k e l o c a t i o n .

CHAPTER 3SURFACE WATER S UP PL I ES

e . Wa t e r q u a l i t y d a t a a t o r n e a r p r o p o s e d i n t a k e s i t e .f . F e a s i b i l i t y o f d e v e l o p i n g s u p p l y wi t h o u t r e s e r v o i rc o n s t r u c t i o n .

EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

g . Re s e r v o i r l o c a t i o n i f r e s e r v o i r i s r e qu i r e d .h . Pl a ns f o r o t h e r r e s e r v o i r s o n wa t e r s h e d .i . Pe r t i n e n t g e o l o g i c a l d a t a t h a t may a f f e c t d a m f o u n d a t i o n o ra b i l i t y o f r e s e r v o i r t o h o l d wa t e r .j . L o c a t i o ns f o r pump s t a t i o n s , s u p p l y l i n e s , t r e a t me n t p l a n t .k . En e r g y r e qu i r e me n t s f o r p r o po s e d s y s t e m .1 . St a t e wa t e r l a ws , r u l e s a n d r e g u l a t i o n s , p r o c e d u r e f o r o b t a i n i n gr i g h t t o u s e wa t e r , i mp a c t o f p r o po s e d u s e o n r i g h t s o f o t h e r u s e r s .

m . Di s po s i t i o n o f s l u dg e f r o m wa t e r t r e a t me n t p l a n t .


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CHAPTER 4I NTAKES

EM 1 11 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

4 - 1 . Ge n e r a l . Th e i n t a k e i s a n i mp o r t a n t f e a t u r e o f s u r f a c e - wa t e rc o l l e c t i o n wo r k s . Fo r f a i r l y d e e p s t r e ams , w h o s e f l o w a l wa y s e x c e e d swa t e r d ema n d s , t h e r a w wa t e r c o l l e c t i o n f a c i l i t i e s g e n e r a l l y c o n s i s t o fa n i n t a k e s t r u c t u r e l o c a t e d i n o r n e a r t h e s t r e a m, a n i n t a k e c o n d u i t ,a n d a r a w wa t e r p u mp s t a t i o n . Of t e n t h e i n t a k e a n d pump s t a t i o n a r ec o mb i n e d i n a s i n g l e s t r u c t u r e . On s ma l l e r , s h a l l o w s t r e ams , a c h a n n e ld a m ma y b e r e q u i r e d t o p r o v i d e a d eq ua t e i n t a k e s u b me r g e n c e a n d i c ep r o t e c t i o n . I n l e t c r i b s o f h ea v y - t i mb e r c o n s t r u c t i o n , s u r r o u nd i n gmu l t i p l e - i n l e t c o n d u i t s , a r e f r e q u e n t l y e mp l o y e d i n l a r g e n a t u r a ll a k e s . Fo r i mp ou n d i n g r e s e r v o i r s , mu l t i p l e - i n l e t t o we r s , wh i c h p e r mi tv a r y i n g t h e d ep t h o f wi t h d r a wa l , a r e c ommo n l y u s e d . Hy d r a u l i c a l l y o rme c h an i c a l l y - c l e an ed c o a r s e s c r e e n s a r e u s ua l l y p r o v i d e d t o p r o t e c tp u mp i n g e q u i pme n t f r o m d e b r i s . I f t h e s t r e a m i s u s e d f o r n a v i g a t i o n ,t h e i n t a k e d e s i g n s h o u l d i n c l u d e c o n s i d e r a t i o n o f n a v i g a t i o n u s e a n d o fi mp a c t f r o m b oa t s o r b a r g e s o u t o f c o n t r o l .4 - 2 . Ca pa c i t y a n d r e l i a b i l i t y . Th e i n t a k e s y s t e m mus t h a v e s u f f i c i e n tc a p a c i t y t o meet t h e ma x i mum a n t i c i p a t e d demand f o r wa t e r u n d e r a l lc o n d i t i o n s d u r i n g t h e p e r i o d o f i t s u s e f u l l i f e . Al s o , i t s h o u l d b ec a pa b l e o f s u p p l y i n g wa t e r o f t h e b e s t q u a l i t y e c o no mi c a l l y a v a i l a b l ef r o m t h e s o u r c e . Re l i a b i l i t y i s o f ma j o r i mp o r t a n c e i n i n t a k e d e s i g nb e c a u s e f u n c t i o n a l f a i l u r e o f t h e i n t a k e means f a i l u r e o f t h e wa t e rs y s t e m . I n t a k e s a r e s u b j e c t t o n ume r o u s h a z a r d s s u c h a s n a v i g a t i o n o rf l o o d d amag e , c l o g g i n g wi t h f i s h , s a n d , g r a v e l , s i l t , i c e , o r d e b r i s ,e x t r e me l o w wa t e r n o t c on t e mp l a t e d d u r i n g d es i g n , a n d s t r u c t u r a lf a i l u r e o f ma j o r c o mp o n e n t s . Many s t r e a ms c a r r y h e a v y s u s p e n d e d s i l tl o ad s . I n a d d i t i o n t o s u s p e n d e d s i l t , t h e r e i s a l s o a movemen t o fh e a v i e r ma t e r i a l a l o n g t h e b e d o f t h e s t r e a m . Th e i n t a k e mu s t b ed e s i g ne d s o t h at o pe n i n g s a n d c o n du i t s wi l l n o t b e c l o gg ed b y b e d - l o a dd e po s i t s . An a d d i t i o n a l p r o b l e m, c au s ed b y s u s p e n d e d s i l t a n d s a n d , i ss e r i o u s a br a s i o n o f p ump s a nd o t h e r me c h a n i c a l e q u i p me n t . Ex c e s s i v es i l t a n d s a n d ma y a l s o c a u s e s e v e r e p r o b l e ms a t t r e a t me n t p l a n t s .L i b e r a l ma r g i n s o f s a f e t y mus t b e p r o v i d e d a g a i n s t f l o o d h a z a r d s a n da l s o a ga i n s t l o w- wa t e r c o n d i t i o n s . A d ep r e s s i o n d r e d ge d i n t h e s t r e a mb e d t o p r o v i d e s u b me r g e n c e i s n o t a s o l u t i o n t o t h e l o w- wa t e r p r o b l e mb e c a u s e i t wi l l b e f i l l e d b y b e d - l o a d mov emen t . A s e l f - s c ou r i n gc h a n n e l d a m ma y b e t h e o n l y mea n s o f a s s u r i n g a d e q u a t e wa t e r d e p t h . Asa n a l t e r n a t i v e t o u n us ua l l y d i f f i c u l t i n t a k e c o n s t r u c t i o n ,g r a v e l - p a c k e d we l l s a n d h o r i z o n t a l c o l l e c t o r i n f i l t r a t i o n s y s t e msl o c a t e d i n t h e a l l u v i u m n e a r t h e r i v e r a r e o f t e n wo r t h y o fi n v es t i g a t i o n . Wa t e r o b t a i n ed f r o m s u c h s y s t e ms wi l l u s u a l l y b e ami x t u r e o f g r o u nd wa t e r a n d i n d u c ed f l o w f r om t h e s t r e a m .4 - 3 . I c e p r o b l e ms . I n n o r t h e r n l a k e s , f r a z i l i c e ( a s l u s h ya c c u mu l a t i o n o f i c e c r y s t a l s i n mo v i n g wa t e r ) a n d a n c h o r i c e ( i c ef o r me d b en e a t h t h e wa t e r s u r f a c e a n d a t t a c h ed t o s u b me r g e d o bj e c t s ) a r e


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EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

s i g n i f i c a n t h a z a r d s , wh i l e o n l a r g e r i v e r s , f l o a t i n g i c e h a s c a u s e dd a m a g e . I n t a k e d e s i g n m u s t i n c l u d e a mp l e a l l o wa n c e s f o r a v o i d i n g o rc o p i n g wi t h t h e s e h a z a r d s . T h e i n t a k e l o c a t i o n a n d i n l e t s i z e a r ei mp o r t a n t a s pe c t s o f d e s i g n . Ex c e s s i v e i n l e t wa t e r v e l o c i t i e s h a v eb e e n r e s p o n s i b l e f o r ma j o r c l o g g i n g p r o b l e ms c a u s e d b y b o t h s a n d a n di c e . I n l e t v e l o c i t i e s i n t h e r a n g e o f 0 . 2 5 t o 0 . 5 f p s a r e d e s i r a b l ef o r . a v o i d i n g i c e c l o g g i n g o f i n t a k e s . Wh e r e i c e i s a p r o b l e m, r i v e ri n t a k e s m u s t h a v e t h e s t r u c t u r a l s t a b i l i t y t o r e s i s t t h e t h r u s t o f i c ej a ms , a n d t h e o p e n i n g s mu s t b e d e e p e n o u g h t o a v o i d s l u s h i c e wh i c h h a sb e e n r e p o r t e d a s d e e p a s 6 t o 8 f e e t . F r a z i l a n d a n c h o r i c e c a n a l s oc a u s e d i f f i c u l t i e s , b u t o n r i v e r s , f l o a t i n g i c e i s u s u a l l y t h e g r e a t e rh a z a r d . St e a m h e a t i n g h a s b e e n e mp l o y e d t o c o p e wi t h i c e p r o b l e ms a ts o me n o r t h e r n l a k e i n t a k e s . No n f e r r o u s ma t e r i a l s a r e p r e f e r r e d f o rc o l d - c l i ma t e i n l e t c o n s t r u c t i o n b e c a u s e t h e i r l o we r h e a t c o n d u c t i v i t yd i s c o u r a g e s i c e f o r ma t i o n .4 - 4 . I n t a k e l o c a t i o n . Me a n d e r i n g s t r e a ms i n d e e p a l l u v i u ms p o s ee s p e c i a l l y d i f f i c u l t i n t a k e p r o b l e ms . He r e , d i k e s , j e t t i e s , a n dc h a n n e l p r o t e c t i o n ma y b e r e q u i r e d t o p r e v e n t t h e r i v e r c h a n n e l f r o mmo v i n g a w a y f r o m t h e i n t a k e o r c u t t i n g b e h i n d i t . On s u c h s t r e a ms ,c a r e f u l c o n s i d e r a t i o n mu s t b e g i v e n t o i n t a k e l o c a t i o n . Ge n e r a l l y , t h ei n t a k e s i t e s h o u l d b e o n t h e o u t s i d e b a n k o f we l l e s t a b l i s h e d b e n dwh e r e t h e f l o w i s u s u a l l y s wi f t e s t a n d d e e p e s t . I f t h e o u t s i d e b e n ds i t e i n c l u d e s a r o c k b a n k , a r e l i a b l e i n t a k e p r o b a b l y c a n b e p l a c e dt h e r e . I n s i d e b e n d s a r e t o b e a v o i d e d b e c a u s e o f s h a l l o w wa t e r a n ds a n d b a r s . Su f f i c i e n t d e p t h a t e x t r e me l o w s t a g e m u s t a l s o b e ac o n s i d e r a t i o n . I n a d d i t i o n t o s t r u c t u r a l a n d h y d r a u l i c c o n s i d e r a t i o n s ,wa t e r q u a l i t y i s o f ma j o r i mp o r t a n c e i n c o n n e c t i o n wi t h i n t a k e d e s i g na n d l o c a t i o n , a n d t h e wa t e r q u a l i t y a s pe c t s o f a p r o p o s e d l o c a t i o ns h o u l d b e c a r e f u l l y e x a mi n e d . T h e l o c a t i o n s t u d y s h o u l d i n c l u d e as a n i t a r y s u r v e y w h o s e o b j e c t i v e i s e v a l u a t i o n o f t h e e f f e c t s o fe x i s t i n g a n d p o t e n t i a l s o u r c e s o f p o l l u t i o n ` o n wa t e r q u a l i t y a t t h ei n t a k e s i t e . T h e s u r v e y s h o u l d i n c l u d e a s u mma r y o f h i s t o r i c a l wa t e rq u a l i t y d a t a a t t h e s i t e p l u s a n a s s e s s me n t o f t h e p r o b a b l e i mp a c t o fa l l wa s t e wa t e r d i s c h a r g e s l i k e l y t o i n f l u e n c e p r e s e n t o r f u t u r eq u a l i t y .


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- 5 - 1 . Su r f a c e wa t e r s o u r c e s .

CHAPTER 5RAW WATER PUMPI NG F ACI L I T I ES

EM 1 1 1 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

a . Pump s t a t i o n a r r a n g e me n t . Th e l o c a t i o n a n d a r r a n g e me n t o f r a wwa t e r p u mp s t a t i o n s wi l l d e p e n d u p o n t h e r e q u i r e me n t s o f t h e l o c a ls i t u a t i o n a n d o n l y g e ne r a l c o mme n t s c a n b e g i v e n . Ra w wa t e r pumps t a t i o n s a n d i n t a k e s a r e o f t e n c o mb i n e d i n a s i n g l e s t r u c t u r e , b u t t h i si s n o t ma n d a t o r y . Th e d e p t h o f t h e s t r u c t u r e i s a f u n c t i o n o f t h e t y p ea n d a r r a n g e me n t . o f t h e p u mp s u s ed . Ho r i z o n t a l c en t r i f u g a l p ump s a r eo f t e n e mp l o y e d a n d wi l l g i v e s at i s f a c t o r y p e r f o r ma n c e a n d g o o do p e r a t i n g e c o n o my . Ho we v e r , i f t h e s u p p l y i s f r o m a v ar i a b l e s t r e a ma n d t h e p u mp s uc t i o n s a r e t o b e u n d e r p o s i t i v e p r e s s u r e u n d e r a l lo p e r a t i n g c o n d i t i o ns , a s t a t i o n o f c o n s i d e r a b l e d e p t h p r o b a b l y wi l l b er e q u i r e d . D e e p s t a t i o n s o f t h e d r y - p i t t y p e c o mmo n l y u s e d f o rh o r i z o n t a l c e n t r i f u g a l pumps s h ou l d b e c o mp a r t me n t e d s o t h a t r u p t u r e o fp u mp d i s c h a r g e p i p i n g wi t h i n t h e s t a t i o n wi l l n o t f l o o d a l l o t h e r p ump sa n d mo t o r s . Th e d e p t h may b e r e d u c ed , wi t h s o me l o s s i n r e l i a b i l i t y ,b y i n s t a l l i n g t h e p ump s a t a n e l e v a t i o n s u c h t h a t s u c t i o n l i f t p r e v a i l su n d e r s o me o p e r a t i n g c o n d i t i o n s . Eq u i p me n t f o r p r i mi n g i s ar e q u i r e me n t wh e n s u c t i o n l i f t i s e mp l o y e d . Us e o f v er t i c a l t y p ewe t - p i t p u mp s , wh i c h r eq u i r e s l e s s s p a c e i n p l a n, p er mi t s a s o m e w h a ts h a l l o we r s t a t i o n , a n d d o e s n o t r e q u i r e p r i mi n g , ma y p r o v e a ne c o n o mi c a l a l t e r n a t i v e . Amo n g o t h e r p u mp i n g a r r a n g e me n t s t h a t c o u l d b eu s e d a r e : v er t i c a l - t y p e p ump s o r e n d - o r s i d e - s u c t i o n c en t r i f u g a l s ,wi t h t h e i r s h a f t s i n a v er t i c a l p o s i t i o n , l o c a t e d o n a s u b me r g e ds u c t i o n h e a d e r . Th e l a t t e r p e r mi t s l o c a t i o n o f t h e pump d r i v e u n i t s a ta n e l e v a t i o n wh e r e t h e y a r e p r o t e c t e d f r o m f l o o d i n g a n d r e a d i l ya c c e s s i b l e .

b . Pump p r o t e c t i o n . Pumps, p a r t i c u l a r l y t h os e l o c a t e d o n s t r e ams ,m u s t h a v e p r o t e c t i o n a g a i n s t d eb r i s . I n o r d e r t o p r e v e n t o r a t l e a s tmi n i mi z e s c r e e n c l o gg i n g , t h e s i z e o f t h e s c r e e n o p e n i n g s s h o u l d b e .c o n s i s t e n t wi t h t h e c ap ac i t y o f t h e pump t o p a s s s o l i d s . Th e pumpma n u f a c t u r e r c a n s u p p l y i n f o r ma t i o n o n t h e l a r g e s t s p h e r e t h at t h e pumpwi l l p a s s . Pl a n t s wi t h f l o ws o f 1 mg d o r l a r g e r a n d o b t a i n i n g t h e i rwa t e r f r o m s t r e a ms s h o u l d u s e h y d r a u l i c a l l y c l e a n e d t r a v e l i n g s c r e e n s .F o r s ma l l e r i n s t a l l a t i o n s o r t h o s e n o t o b t a i n i n g wa t e r f r o m s t r e ams , af i x ed b a r s c r e e n o r s t r a i n e r s c a n b e u s e d . F o r s u c h a r r a n g e me n t s ,p r o v i s i o n s mu s t b e made f o r c l e a n i n g . Th i s c a n b e a c c o mp l i s h e d b yb ac k f l u s h i n g . I n g en er a l , s c r e en i n g s h o u l d b e h e l d t o t h e mi n i mu mr e q u i r e d f o r p r o t e c t i o n o f t h e p ump s . Ex c e s s i v e l y f i n e s c r e en s ,s t r a i n e r s , o r b a r r a c k s a r e s o me t i me s s u b j e c t t o r a p i d c l o g g i n g a n dwi l l r e q u i r e f r e q u e n t c l e a n i n g . De br i s r e mo v e d b y me c h a n i c a l l y c l e a n e ds c r e en s must b e c o l l e c t e d a n d h au l e d t o a l a n d f i l l o r o t h e r a c c ep t a b l ed i s p o s a l s i t e . Sc r e e n i n g s may b e s t o r e d t e mp o r a r i l y a t t h e s t a t i o n i ndump c a r t s f r o m wh i c h t h ey a r e d i s c h a r g e d t o a t r u c k f o r t r a n s p o r t t o a

- d i s p o s a l s i t e .


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EM 1 11 0 - 3 - 1 6 19 Ap r 8 4

c . St r u c t u r a l c o n s i d e r a t i o n s . Su bs t r u c t u r e s a n d s u p e r s t r u c t u r e swi l l u s ua l l y b e o f i n c omb u s t i b l e ma t e r i a l s s u c h a s r e i n f o r c e d c o nc r e t e ,b r i c k o r o t h e r ma s o n r y . I f t h es e ma t e r i a l s a r e n o t a v a i l a b l e , o t h e rma t e r i a l s wi l l b e e v a l u a t e d . St r u c t u r a l d es i g n s h o u l d i n c l u d ec on s i d e r a t i o n o f r e qu i r e me n t s f o r pump a n d mo t o r s e r v i c i n g a n d r e mo v a lf o r ma j o r r e p a i r s .

d . Ve n t i l a t i o n . Whe r e a g r a v i t y v e n t i l a t i o n s y s t e m i s deemedi n a d eq ua t e t o s u p p l y f r e s h a i r a n d r e mo v e f u me s a n d h e a t e d a i r f r o m t h epump s t a t i o n , a f o r c ed v e n t i l a t i o n s y s t e m s h o u l d b e p r o v i d ed . Th ev e n t i l a t i o n s y s t e m s h o u l d b e c a pa b l e o f r e mo v i n g wa s t e h e a t f r o m t h emo t o r s s u c h t h a t n o mo r e t h an a 1 0 d e g r e e s F . r i s e a b o v e a mb i e n tt e mp e r a t u r e o f t h e a i r i n t h e pump s t a t i o n i s p er mi t t e

water supply 2

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