Application of Modular Wellpoints for Groundwater Accumulation during Forest Fire Extinguishing
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-5-68-80Keywords:
modular wellpoint, vacuum dewatering, forest fireAbstract
The research has been aimed at developing innovative wellpoint designs that can be used to fight forest fires as part of mobile installations for obtaining groundwater directly at the sights of fire-fighting activities. Wellpoints are effective means of lowering the groundwater level, which helps to extinguish and prevent the spread of fire. A new design solution for a modular wellpoint unit for a dewatering system developed taking into account the specific features and requirements of work in forest areas, has been described in detail. The key characteristics of the solution are a high filtration level, a modular design that allows for quick and flexible adaptation of the wellpoint to various fire situations and high mobility which ensures the ability to quickly deploy and move wellpoints in forest fire areas. New materials and technologies used in the production of wellpoints aimed at improving their efficiency and environmental safety have also been presented. The importance of using new designs of modular wellpoints in forest fire prevention activities has been emphasized, and the possibilities of their further improvement for the development of methods for fighting forest fires and protecting forest resources have been discussed. Examples here include the use of more efficient filtration materials, increasing the capacity of the vacuum suction system, changing the design to increase the mobility of wellpoints, and developing transport and technological means for their rapid movement.
Downloads
References
Богомолов А.Н., Богомолова О.А., Иванов А.А. Инженерный метод расчета несущей способности однородного основания щелевого фундамента // Вестн. Волгоград. гос. архитектур.-строит. ун-та. Сер.: Строительство и архитектура. 2013. No 33 (52). С. 23–40. Bogomolov A.N., Bogomolova O.A., Ivanov A.A. Engineering Method for Calculating the Bearing Capacity of a Homogeneous Base of a Trench Foundation. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel’nogo universiteta. Seriya: Stroitel’stvo i arkhitektura = Bulletin of Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Civil Engineering and Architecture, 2013, no. 33 (52), pp. 23–40. (In Russ.).
Горбунов-Посадов М.И., Ильичев В.А., Крутов В.И., Коновалов П.А., Смородинов М.И., Сорочан Е.А., Бахолдин Б.В., Валеев Р.Х., Вронский А.В., Игнатова О.И., Мариупольский Л.Г., Смолин Б.С., Снарский А.С., Токин А.Н, Трофименков Ю.Г., Федоров Б.С., Юшки А.И., Демидов В.К., Иванов Л.И., Казанцев В.М., Коньков Н.К., Лабзов Ю.В., Лаш Е.Ф., Лешин Г.М., Михальчук В.А., Моргулис М.Л., Ханин Р.Е., Фомин Б.Н., Шапиро А.В. Основания, фундаменты и подземные сооружения / под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова. М.: Стройиздат, 1985. 480 с. Gorbunov-Posadov M.I., Il’ichev V.A., Krutov V.I., Konovalov P.A., Smorodinov M.I., Sorochan E.A., Bakholdin B.V., Valeev R.Kh., Vronskij A.V., Ignatova O.I., Mariupol’skij L.G., Smolin B.S., Snarskij A.S., Tokin A.N., Trofimenkov Yu.G., Fedorov B.S., Yushki A.I., Demidov V.K., Ivanov L.I., Kazantsev V.M., Kon’kov N.K., Labzov Yu.V., Lash E.F., Leshin G.M., Mikhal’chuk V.A., Morgulis M.L., Khanin R.E., Fomin B.N., Shapiro A.V. Foundations, Bases and Underground Structures. Under the gen. ed. by E.A. Sorochan and Yu.G. Trofimenkov. Moscow, Strojizdat Publ., 1985. 480 p. (In Russ.).
Григорьева О.И., Гринько О.И., Давтян А.Б., Григорьев И.В. Технология получения воды в лесу при помощи иглофильтров // Повышение эффективности управления устойчивым развитием лесопромышленного комплекса: материалы Всерос. науч. конф., посвящ. 90-летию Воронежск. гос. лесотехн. ун-та им. Г.Ф. Морозова. М.: Знание-М, 2020. С. 444–449. Grigoreva O.I., Grin’ko O.I., Davtyan A.B., Grigorev I.V. Technology for Obtaining Water in the Forest Using Wellpoints. Povyshenie effektivnosti upravleniya ustojchivym razvitiem lesopromyshlennogo kompleksa: Proceedings of the All-Russian Scientific Conference Dedicated to the 90th Anniversary of the Voronezh State Forest Engineering University named after G. F. Morozov. Moscow, Znanie-M Publ., 2020, pp. 444–449. (In Russ.). https://doi.org/10.38006/907345-73-7.2020.444.449
Григорьева О.И., Лоренц А.С., Григорьев И.В. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации иглофильтрационной установки для тушения лесных пожаров // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. No 1. С. 37–43. Grigoreva O.I., Lorenz A.S., Grigorev I.V. Occupational Health and Safety during Operation of the Needle Filter Unit for Forest Fire Extinguishing. Bezopasnost’ i okhrana truda v lesozagotovitel’nom i derevoobrabatybayushchem proizvodstvakh = Occupational Health and Safety in Logging and Woodworking Industries, 2023, no. 1, pp. 37–43. (In Russ.).
Данилова С.С., Николаева В.М. Обнаружение лесных пожаров. Методы тушения лесных пожаров // Аллея науки. 2018. Т. 3, No 10 (26). С. 380–383. Danilova S.S., Nikolaeva V.M. Forest Fire Detection. Forest Fire Extinguishing Methods. Alleya nauki, 2018, vol. 3, no. 10 (26), pp. 380–383. (In Russ.).
Комиссаров П.И. Применение аддитивных технологий для мониторинга уровня грунтовых вод в лесных массивах // Ломоносовск. науч. чтения студентов, аспирантов и молодых ученых – 2023: сб. материалов конф.: в 2 т. Т. 2. Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2023. С. 339–341. Komissarov P.I. Application of Additive Technologies for Monitoring Groundwater Levels in Forest Areas. Lomonosovskie nauchnye chteniya studentov, aspirantov i molodykh uchenykh – 2023: Collection of Conference Materials in 2 Volumes. Arkhangelsk, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 2023, vol. 2, pp. 339–341. (In Russ.).
Куницкая О.А., Новгородов Д.В., Марков О.Б. Проблемы эффективной переработки поврежденной лесным пожаром древесины // Комплексные вопросы аграрной науки и образования: сб. науч. ст. по материалам Внутривуз. науч.-практ. конф., посвящ. 65-летию Высш. аграр. образования Респ. Саха (Якутия) и Всерос. студенческой науч.-практ. конф. с междунар. участием в рамках «Северного форума – 2021». Якутск: Арктич. гос. агротехнол. ун-т, 2021. С. 285–291. Kunitskaya O.A., Novgorodov D.V., Markov O.B. Problems of Efficient Processing of Forest Fire Damaged Timber. Kompleksnye voprosy agrarnoj nauki i obrazovaniya: Collection of Scientific Articles Based on the Materials of the Intra-University Scientific and Practical Conference Dedicated to the 65th Anniversary of Higher Agricultural Education in the Republic of Sakha (Yakutia) and the All-Russian Student Scientific and Practical Conference with International Participation in the Framework of the “Northern Forum – 2021”. Yakutsk, Arctic State Agrotechnological University, 2021, pp. 285–291. (In Russ.).
Лоренц А.С. Применение установок водопонижения в лесных районах // Ломоносовск. науч. чтения студентов, аспирантов и молодых ученых – 2022: сб. материалов конф.: в 2 т. Т. 2. Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2022. С. 278–281. Lorents A.S. Application of Water Level Lowering Plants in Forested Areas. Lomonosovskie nauchnye chteniya studentov, aspirantov i molodykh uchenykh – 2022: Collection of Conference Materials in 2 Volumes. Arkhangelsk, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 2022, vol. 2, pp. 278–281. (In Russ.).
Лоренц А.С., Григорьев И.В. Перспективы использования установок водопонижения при тушении лесных пожаров // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины: сб. ст. IX Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск: Сиб. гос. ун-т науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнёва, 2022. С. 83–87. Lorentz A.S., Grigoriev I.V. The Perspective of Water-Reduction Installations for Extinguishing Forest Fires. Lesoekspluatatsiya i kompleksnoe ispol’zovanie drevesiny: Collection of Articles of the IX All-Russian Scientific and Practical Conference. Krasnoyarsk, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, 2022, pp. 83–87. (In Russ.).
Мануковский А.Ю., Зорин М.В., Григорьева О.И., Гринько О.И., Куниц - кая О.А., Григорьев И.В. Возможности использования садово-парковой техники для борьбы с низовыми лесными пожарами // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности: сб. науч. ст. по итогам 6-й Междунар. науч. конф. Казань, 2020. С. 144–146. Manukovskij A.Yu., Zorin M.V., Grigoreva O.I., Grinko O.I., Kunitskaya O.A., Grigorev I.V. The Possibilities of Using Gardening Equipment to Combat Ground Forest Fires. Prioritetnye napravleniya innovatsioonoj deyatel’nosti v promyshlennosti: Collection of Scientific Articles Based on the Results of the 6th International Scientific Conference. Kazan, 2020, pp. 144–146. (In Russ.).
Никитин А.В., Королесов Д.А., Давыдов А.С. Стратегия тушения лесных пожаров // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2018. No 1 (9). С. 333–336. Nikitin A.V., Korolesov D.A., Davydov A.S. Forest Fire Extinguishing Strategy. Sovremennye tekhnologii obespecheniya grazhdanskoj oborony i likvidatsii posledstvij chrezvychajnykh situatsij, 2018, no. 1 (9), pp. 333–336. (In Russ.).
Патент 2 797 754 РФ, МПК E02D 19/10 (2006.01), B33Y 80/00 (2015.01). Модульное иглофильтрационное звено установки водопонижения: No 2022128696: заявл. 07.11.2022: опубл. 08.06.2023 / А.С. Лоренц. Lorents A.S. Modular Wellpoint Unit for a Dewatering Installation. Patent RF, no. RU 2 797 754 C1, 2023. (In Russ.).
Пособие по проектированию защиты горных выработок от подземных и поверхностных вод и водопонижения при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений (к СНиП 2.06.14-85 и СНиП 2.02.01-83). Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294850/4294850584.htm (дата обращения: 03.09.25). Manual on Designing Protection of Mine Workings from Underground and Surface Waters and Dewatering during the Construction and Operation of Buildings and Structures (for Building Code 2.06.14-85 and Building Code 2.02.01-83). (In Russ.).
Справочник по общественным работам. Основания и фундаменты / под общ. ред. М.И. Смородинова. М.: Стройиздат, 1974. 372 с. Public Works Handbook. Foundations and Bases. Under the gen. ed. by M.I. Smorodinov. Moscow, Strojizdat Publ., 1974. 372 p. (In Russ.).
Рыбалкина А.В., Мамонтов И.А., Бабаскин Е.С., Скрыпник М.Э. иглофильтровый способ понижения грунтовых вод // Интеллектуальный потенциал общества как драйвер инновационного развития науки: сб. ст. Междунар. науч.- практ. конф. Тюмень: МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2019. С. 65–67. Rybalkina A.V., Mamontov I.A., Babaskin E.S., Skrypnik M.E. Wellpoint Method for Lowering Groundwater. Intellektual’nyj potentsial obshchestva kak drajver innovatsionnogo razvitiya nauki: Collection of Articles of the International Scientific and Practical Conference. Tyumen’, International Centre of Innovation Studies “Omega Science”, 2019, pp. 65–67. (In Russ.).
Brassington F., Preene M. The Design, Construction and Testing of a Horizontal Wellpoint in a Dune Sands Aquifer as a Water Source. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 2003, vol. 36, iss. 4, pp. 355–366. https://doi.org/10.1144/1470-9236/03-002
Chu J., Varaksin S., Klotz U., Mengé P. Construction Processes. Proceedings of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 2009, pp. 3006–3135. https://doi.org/10.3233/978-1-60750-031-5-3006
Grigorev V.M. Calculation of Complete Interception of Groundwater Inflow to “Perfect” Trenches by Light Wellpoint Installations. Hydrotechnical Construction, 1983, vol. 17, pp. 618–626. https://doi.org/10.1007/BF01427527
Krivoshapkina O., Yakovleva A., Pavlova A., Eroshenko V., Zakharova A., Gogoleva P., Tikhonov E., Kunickaya O. Environmental Safety of Residents of Yakutsk and Zhatay: Evidence from Sociological Research. Journal of Environmental Studies and Sciences, 2022, vol. 12, pp. 566–576. https://doi.org/10.1007/s13412-022-00764-y
Lukina A., Lisyatnikov M., Martinov V., Kunitskya O., Chernykh A., Roschina S. Mechanical and Microstructural Changes in Post-Fire Raw Wood. Architecture and Engineering, 2022, vol. 7, no. 3, pp. 44–52. https://doi.org/10.23968/2500-0055-2022-7-3-44-52
Sagintayev Z., Yerikuly Z., Zhaparkhanov S., Panichkin V., Miroshnichenko O., Mashtayeva S. Groundwater Inflow Modeling for a Kazakhstan Copper Ore Deposit. Journal of Environmental Hydrology, 2015, vol. 23, pp. 9–22.
Tang Y., Zhou J., Yang P., Yan J., Zhou N. Wellpoint Dewatering in Engineering Groundwater. Groundwater Engineering. Singapore, Springer Natural Hazards, 2017, pp. 183–261. https://doi.org/10.1007/978-981-10-0669-2_5
