Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

, (3.1)

где 1,04 – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды станции водоподготовки при условии повторного использования промывных вод;

- максимальный суточный расход воды, равный 8648м³/сут;

- расход воды на восполнение пожарного запаса, м³/сут.

Расход воды на восполнение пожарного запаса _,м³/сут, определяется из выражения:

, (3.2)

где - расчетное количество одновременных пожаров для системы водоснабжения Iкатегории, принимается равным двум согласно;

- расход воды на наружное пожаротушение в поселении на 1 пожар, принимается 15 л/с;

- продолжительность пожара принимается 3 ч .

Расход воды на восполнение пожарного запаса:

м³/сут.

м³/сут.

Принимаем производительность водозабора 9400 м³/сут.

Допустимая величина водопонижения при работе скважины на расчетную производительность, с учетом размещения фильтра, насоса, отстойника, м, определяется по формуле:

, (3.3)

где H_е – статический напор, м.

Длина фильтра должна быть не больше допустимой определенной с учетом водопонижения и размещения насоса. Допустимая длина фильтра в водоносных пластах, определяется по формуле:

м. (3.4)

Диаметр фильтра скважины принимаем 273 мм.

Определяем водозахватывающую способность фильтра , м³/сут, по формуле:

, (3.5)

где -скважинностьфильтра,зависящая от типа и конструкции фильтра,принимается равной 0,25;

- максимально допустимая скорость притока воды к фильтру, м/сут.

Максимально допустимая скорость притока воды к фильтру, м/сут, определяется по формуле:

м/сут. (3.6)

Водозахватывающая способность фильтра:

м³/сут.

Считаем, что водозахватывающая способность фильтра должна быть равна дебиту одной скважины:

, (3.7)

т.е. дебит одной скважины м³/сут.

Количество скважин, обеспечивающих расчетный расход, определяется по формуле:

, (3.8)

.

Принимается 3 скважины.

Фактический дебит одной скважины составит: м³/сут.

Расчет фильтра заключается в определении диаметра фильтра, его длины, размеров и количества входных отверстий каркаса фильтра, подборе материала для гравийных обсыпок.

Для дебита скважины м³/сут длина фильтра , м:

м. (3.9)

Расчетная длина больше допустимой, поэтому увеличиваем количество скважин. Предварительные расчеты показали, что число рабочих скважин следует увеличить до 4-х.

Дебит каждой скважины составит 2350 м³/сут. Тогда расчетная длина фильтров скважин:

м.

Расчетная длина больше допустимой, поэтому увеличиваем количество до 5.Дебит каждой скважины составит 1880 м³/сут. Тогда расчетная длина фильтров скважин:

м

Окончательно принимается 5 рабочих и 1 резервная скважина. Расстояние между скважинами 100 метров.

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

, (3.10)

где - гидравлическое сопротивление, которое для группового скважинного водозабора, расположенного в изолированных неограниченных пластах определяется по формуле:

. (3.11)

Радиус влияния скважины после 25-летнего периода эксплуатации в неограниченном пласте определяется по формуле:

м. (3.12)

где t – расчетное время эксплуатации скважины, принимается 25 лет или 9125 суток.

, (3.13)

где К – коэффициент фильтрации, 55 м/сут;

h_ср–средняя высота подошвы водоносного слоя, принимается0,8Н_ст,м;

μ – коэффициент водоотдачи водоносной породы,принимается равным0,25;

м.

Гидравлическое сопротивление:

.

м.

Для надежной работы скважинного водозабора необходимо, чтобы расчетное понижение уровня не превышало допустимое:

(3.14)

Условие (3.14) выполняется, т.к. м.

Так как расчетное понижение воды не превышает допустимое, то у данного водозабора имеется хорошая перспектива дальнейшего развития, то есть возможность увеличения дебита скважин.

3.2 Расчет параметров скважинного насоса

Забор воды из скважин осуществляется центробежными погружными насосами типа ЭЦВ.

Производительность насосов определяется из условий равномерной работы по формуле:

Расчетный напор насосов, , м, определяется по формуле:

, (3.15)

где Z_з – отметка земли площадки водозабора, 30,000 м;

Z_з – отметка динамического уровня воды в скважине, м;

Н_св–свободный напор, 10м;

h_w–потери напора при подаче воды из скважины до очистных сооружений,принимается 3 м.

Отметка динамического уровня воды в скважине, м:

, (3.16)

где – отметка статического уровня, равна минус 26,000 м.

_м.

Н_н=30,000–(-10,700)+20+3=55,7м

По полученным значениям Q и H_тр подобран погружной насос марки ЭЦВ10 – 120 – 90 Размеры: длина 1935 мм, диаметр 143 мм.

3.3 Конструирование скважины и павильона над скважиной

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.

Конструкция скважин выполнена таким образом, что в ствол скважины не проникают частицы из окружающих пород и при этом она не сложна, удобна в эксплуатации и для проведения работ по ее ремонту и восстановлению.

Глубина скважины составляет 75 м. Принят роторный способ бурения скважин.

Конструкция оголовка скважины должна обеспечивать полную герметизацию, исключающую проникание в межтрубное пространство скважины поверхностной воды и загрязнений. Верхняя часть колонны труб должна выступать над полом не менее чем на 0,5 м.

Принято расположение устья скважины в наземном павильоне.

Размеры павильона в плане принимаются исходя из размещения электрооборудования, контрольно-измерительных приборов, обеспечения нормальных проходов. Высота наземного павильона должна соответствовать габаритам оборудования. В павильоне предусматривается потолочный люк, через который проводится монтаж и демонтаж скважинных насосов.

Устье скважины расположено в наземном павильоне, имеющем размеры 3000 x 3000 мм. Внутри павильона оборудован оголовок конструкция которого обеспечивает полную герметизацию, исключающую проникновение в межтрубное пространство скважины поверхностной воды и загрязнений.

Высота наземного павильона 3,2 м. Водозаборные скважины оборудованы следующими приборами

• водомером для измерения подачи воды;

• уровнемер для контроля за статическим и динамическим уровнями воды;

• уровнемером для контроля за затоплением павильона при повреждении аппаратуры;

• датчиком контроля температуры воздуха для исключения замерзания трубопровода;

• краном для отбора проб воды;

• трубопроводом для отвода воды при прокачке скважины.

3.4 Мероприятия предотвращения перемерзания скважин

Для предотвращения перемерзания водозаборов применяются в основном, обогрев полости водозаборных устройств подачей горячей воды, пара в дрены. В нашем случае применяется электрообогрев с помощью греющего кабеля.

Конструкции водозаборных скважин не отличаются от конструкций, применяемых в средней полосе России, однако случаи замерзания воды в них наблюдается часто.

Предотвращение замерзания скважин на практике достигается следующими способами:

- непрерывной откачкой воды из скважин;

- периодическим сбросом в скважину подогретой воды;

- электрообогревом.

Наиболее совершенным способ является электроподогрев греющим кабелем.

Предварительными гидрогеологическими исследованиями выявлено, что тепловой режим работы скважины (наличие обогревающего кабеля, в особенности многолетнемерзлых грунтов) в основании таков, что за 20 лет эксплуатации насосной станции вокруг скважины возможно образование ореола протаивания радиусом 2м, который ставит под угрозу статическую работу фундаментальной плиты павильона. В целях обеспечения надежной работы конструкции водозабора, в основании сооружения выполняется теплоизоляция фильтровой колонны на глубину 30м путем заполнения теплоизолирующим материалом кольцевого пространства между обсадной трубой и фильтровой колонной. Указанные мероприятия позволяют сохранить вечную мерзлоту в основании сооружений и тем самым обеспечить длительную нормальную эксплуатацию водозабора.

4 Обработка воды из подземного источника

Вода из подземных источников по сравнению с поверхностными водами меньше подвержена антропогенному воздействию, в ней содержится гораздо меньше загрязнений различного характера. Однако в такой воде чаще всего повышен уровень содержания железа и марганца, и для того, чтобы подземные воды стали источником водоснабжения населения необходимо снизить содержание тех или иных веществ до требуемых согласно СанПиН2. 1. 4. 2496-09 «Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»[12].Заключительным этапом в обработке подземных вод перед подачей потребителю является обеззараживание.

4.1 Анализ качества воды из подземного источника

Для того, чтобы выяснить, по каким показателям требуется обработка подземных вод, необходимо выполнить анализ качества этой воды. Результаты анализа приведены в таблице 4.1 .

Таблица 4.1 – Анализ качества воды из подземного источника.

По результатам анализа можно сделать вывод о несоответствии количества железа (как общего, так и двухвалентного) в воде требованиям СанПиН [12]. Поэтому обработка воды будет заключаться в обезжелезивании и дальнейшем обеззараживании жидким хлором.

4.2 Выбор метода обезжелезивания

По рекомендациям [1, п. 9]: «Обезжелезивание подземных вод следует предусматривать фильтрованием в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды: упрощенной аэрацией, аэрацией на специальных устройствах, введением реагентов-окислителей».

Упрощенная аэрация применяется, если:

• содержание железа (общего) составляет до 10 мг/л;

• в том числе двухвалентного (Fe²⁺) не менее 70 %;

• рН не менее 6,8;

• щелочность более (1 + Fe²⁺/28) мг-экв/л;

• содержание сероводорода не более 2 мг/л.

Упрощенную аэрацию следует предусматривать изливом воды в боковой карман открытых фильтров (высота излива над уровнем воды 0,5 - 0,6 м)».

Характеристики

Список файлов ВКР