Пояснительная записка (Водоснабжение поселка в Амурской области дв1), страница 3

, (14)

м

Высота ствола в водонапорной башни, м, определяется по формуле

, (15)

где – отметка земли в точке размещения водонапорной башни.

м.

Объем бака водонапорной башни, м, определяется по формуле

, (16)

где – регулирующий объем, м³;

– пожарный запас, м³.

, (17)

где и – расходы воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожаров, л/с.

В связи с отсутствующими данных о наличии в зданиях внутренних систем пожаротушения соответствующий расход не учитывается.

м³,

м³.

По объему бака водонапорной башни определяются конструктивные размеры бака, диаметр и высота.

Диаметр бака водонапорной башни, м, определяется по формуле

, (18)

м.

м.

4 Расчет водозабора подземных вод

4.1 Расчет водозаборных скважин

Расчет водозаборных скважин включает:

- определение дебита при различных схемах расположения;

- определение количества скважин и расстояния между ними;

- определение понижения уровня подземных вод.

Общее количество скважин определяется методом подбора.

С целью обеспечения надежной работы скважины, расчетное понижение уровня подземных вод должно быть не более допустимого, т. е.

, (21)

За – принимается наибольшее понижение, которое обычно имеет место в центральной скважине при групповом водозаборе.

Наибольшее понижение уровня подземных вод при групповом водозаборе для напорных пластов, м, определяется по формуле

, (22)

где Q – суммарный дебит водозабора, м³/сут;

k – коэффициент фильтрации, м/сут;

m – мощность напорного водоносного пласта, м;

R₀ – гидравлическое сопротивление.

(23)

где r_вл – радиус влияния, м.

, (24)

где t – время эксплуатации водозабора, принимаемое 25 лет;

a – коэффициент пьезопроводности, м²/сут.

, (25)

где μ – коэффициент водоотдачи водоносной породы;

β – отношение расхода рассматриваемой скважины к общему расходу водозабора;

м²/сут.

Допустимое понижение уровня для напорных вод, м, определяется по формуле

, (26)

где Н_е – статический напор, м;

Δh_н – потери напора при обтекании погружного электродвигателя в эксплуатационной обсадной трубе, м;

Δh_ф – потери напора при прохождении воды через фильтр, м.

м.

По формуле (24) определяется радиус влияния скважины

м.

Принято 3 рабочие скважины диаметром 0,425 м с расстоянием между ними 50 м.

По формуле (23) определяется гидравлическое сопротивление

Наибольшее понижение уровня подземных вод при групповом водозаборе для напорных пластов определяется по формуле (22)

м.

Условие (21) выполняется, т.к. .

Количество воды, забираемой из подземного источника, м³/сут, определяется по формуле

, (27)

м³/сут.

Вывод: расчетный дебит водозабора намного больше необходимого расхода водоснабжения поселка.

4.2 Подбор водоподъемного оборудования

Забор воды из скважины осуществляется погружным насосом.

Производительность насосной станции, м³/сут, определяется по формуле

, (28)

где – расчетный расход в сутки максимального водопотребления, равный 5195м³/сут;

– коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водозаборных сооружений, принимается равным α = 1,05;

Т – число часов работы насосной станции, Т = 24 ч.

м³/ч.

Н_тр=Н_геом+h_w+Н_св, (29)

где Н_св – свободный напор, принимается 12м.

Геометрический напор, м, определяется по формуле

Н_геом= h_скв+Δh_земли+ Δh_с, (30)

где Δh_с – высота высокого сооружения на очистных сооружениях м.

Н_геом= 36+1+5=42 м

Н_тр=42+3+12=57 м

По полученным значениям Q и H_тр подобран погружной насос WiloTWU 8-8004-B. Диаметр насоса составляет 190 мм, полная высота насоса равна 1790,5 мм, мощность электродвигателя 22кВт.

4.3 Конструирование скважины и расчет фильтра

Скважина включает следующие основные конструктивные элементы: кондуктор, эксплуатационную трубу, техническую колонну, цементную защиту, фильтр, отстойник фильтра.

В верхней части скважины устанавливается оголовок. Он представляет собой железобетонный монолит, предназначенный для восприятия нагрузки от веса обсадных труб и насоса, а также для предотвращения загрязнения водоносных пластов поверхностными водами.

Глубина скважины принята 80 м.

Бурение скважины производится станком вращательного роторного бурения с промывкой глинистым раствором.

Величина конечного диаметра d_к и диаметра приемной части в основном определяются глубиной скважины, типом водоподъемного оборудования, принятым эксплуатационным диаметром и способом бурения скважины.

Диаметр скважины, мм, определяется по формуле

d_к = d_ф + 100 мм, (31)

где d_ф – диаметр фильтра, принимается фильтр диаметром 325мм.

d_к = 325 + 100 = 425мм.

Длина водоприемной части фильтра зависит от мощности водоносного пласта, его состава, вида подземных вод. В водоносных пластах мощностью до 40 м первоначально длина фильтра, м, определяется по формуле

l_ф≈ m– 4, (32)

где m – мощность водоносного горизонта, м.

l_ф.mах ≈ 30 – 4 = 26 м.

Водозахватывающая способность фильтра, м³/сут, определяется по формуле

, (33)

ν_ф= 65 , (34)

где k – коэффициент фильтрации, м/сут

м/сут.

Водозахватывающая способность фильтра равна дебиту одной скважины. Исходя из этого условия рассчитывается длина фильтра.

Длина фильтра скважины, м, определяется по формуле

₍₃₅₎

м.

Так как l_ф < l_{ф мах}, длина фильтра принимается равной l_ф = 25,5 м.

4.5 Проектирование зоны санитарной охраны

Основным источником химического загрязнения являются производственные сточные воды, а также поверхностный сток с территорий промышленных предприятий, складов ядохимикатов, минеральных удобрений и т.п.

Подземные водозаборы должны располагаться вне зоны жилой застройки и территории промышленных предприятий.

Территория первого пояса зоны санитарной охраны ограждается забором и находится под вооруженной охраной. Граница первого пояса устанавливается на расстоянии не менее 30 м от здания водозабора.

При назначении размеров зон санитарной охраны учитывается следующее. Подземные воды в водоносном пласте в естественном состоянии движутся с определенной скоростью. Во время откачки воды из пласта у водозабора образуется воронка депрессии, в пределах которой весь подземный поток движется по направлению к водозабору. В связи с этим любые загрязнения находящиеся в пределах зоны влияния и выше по течению будут поступать в водозабор.

ницы второго пояса должно быть достаточным для утраты жизнеспособности патогенных микроорганизмов, т.е. для эффективного самоочищения.

Время, необходимое для нейтрализации микробов (T_м) в движущемся к водозабору подземном потоке, является основным параметром, определяющим расстояние от границ второго пояса до водозабора, обеспечивающим эпидемическую и гигиеническую надежность водозабора.

Для защиты подземного водоисточника от химического загрязнения, необходимо, чтобы время продвижения загрязненной воды от границы третьего пояса зоны санитарной охраны до водозабора было больше принятой продолжительности технической эксплуатации водозабора. Для защиты водозабора от химического загрязнения время принято 25 лет.

5 Станция обезжелезивания воды

5.1 Выбор метода обезжелезивания

Качество воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды населения нормируется требованиями СанПиН 2.1.4.2496-09.

Необходимость очистки воды определяется при сравнении показателей качества воды в источнике водоснабжения с требованиями СанПиН и для наглядности сведены в таблицу 13.

Таблица 13 – Показатели качества воды

Вывод по таблице 13: требуется очистка воды по общему железу, остальные показатели соответствуют СанПиН.

На основе этого принимается безреагентный метод обезжелезивания подземных вод: упрощенная аэрация и дальнейшее ее фильтрование.

Упрощенная аэрация – излив воды в боковой карман открытых фильтров, высота излива над максимальным уровнем воды – 0,5м. В ВКР принимается одноступенчатая схема обезжелезивания с безнапорными фильтрами.

5.2 Расчет скорых фильтров

В начале расчета рассчитываются отметки фильтра, т.е. уточняется высотная схема. Высотная схема представляет собой продольный профиль пути движения воды, на которой указываются отметки уровня воды в сооружениях, рассчитываемые с учетом потерь напора в каждом сооружении и в соединительных трубопроводах. Расчет ведется с наиболее низко расположенного сооружения – резервуара чистой воды.

^{Отметка воды в фильтре, м, определяется по формуле}

⁽³⁶⁾