ВКР Диденко В.И. (1) (1193409), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Габаритные размеры 275×175×319 мм.Гипохлорит натрия смешивается с очищенной водой после станцииобезжелезивания в смесителе, установленном на трубопроводе.Зданиеэлектролизнойвконструктивномотношениипроектируетсякаркасным. Колонны квадратного сечения 40×40см. Шаг колонн 6 м, пролет - 9м. Стены выполняются кирпичными. Здание двухэтажное. Высота этажей 3 м.ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата657ПРОЕКТИРОВАНИЕИРАСЧЕТВОДОЗАБОРНЫХСООРУЖЕНИЙ7.1 Выбор схемы и места размещения водозабораПредусматривается забор воды из скважины.
Площадка водозаборныхсооруженийрасполагаетсянасеверо-востокепланировочногорайонаНовоалександровск возле реки Красносельская.На рисунке 7.1 представлен геологический разрез скважины.Рисунок 7.1 – Геологический разрез скважиныЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата667.2 Гидрогеологический расчет водозабораНадежная работа скважинного водозабора обеспечивается при условии,если расчетное понижение уровня не превышает допустимое, то естьрасч ≤ доп(7.1)За расч принимается наибольшее понижение, в центральной скважине пригрупповом водозаборе.Примем 8 рабочих и одну резервную скважины диаметром 0,219 м срасстоянием между ними l=50 м.Наибольшее понижение уровня подземных вод при групповом водозаборедля напорных пластоврасч =вз ∙(0 +∙)(7.2)2∙∙где вз – суточная производительность водозабора, 7500 м3/сут; – отношение расхода рассматриваемой скважины к общему расходуводозабора; - коэффициент фильтрации, 6,4 м/сут; – мощность напорного водоносного пласта, 35 м; – дополнительное фильтрационное сопротивление, обусловленноенеполнотой вскрытия скважиной водоносного пласта, принято 1,7.0 –гидравлическоесопротивлениедляnколичестваскважин,расположенных линейно вдоль реки14∙0 2 + 220 = ∙ +2∙0∙ 2∙01∙∙0+ ∙ ,(7.3)где l – расстояние между скважинами, 400 м;0 – расстояние от реки до скважин, 100 м; – количество скважин, 8 шт;0 – радиус скважины, 0,1095 м.Гидравлическое сопротивление R0 равно14 ∙ 1002 + 4002 2 ∙ 10040014000 = ∙ +∙ + ∙ = 6,4724004002 ∙ 100 83,14 ∙ 8 ∙ 0,1095ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата67В соответствии с разрезом, допустимое понижение уровня для напорныхвод составитдоп = е − [(0,3 ÷ 0,5) ∙ + + ∆ℎн + ∆ℎф ],(7.4)где е – напор над подошвой горизонта, 63 м.
– геометрический размер, принимаем 5,5 м, включающий расстояние отдинамического уровня до верха насосного агрегата – 1,5 м, высоту насосногоагрегата – 2,5 м, от низа насосного агрегата до верха фильтра – 1,5 м;∆ℎн – потери напора при обтекании погружного электродвигателя вэксплуатационной обсадной трубе, примем 1,5 м;∆ℎф – потери напора при прохождении воды через фильтр, примем 3,5 м.доп = 63 − [0,5 ∙ 35 + 5,5 + 1,5 + 3,5] = 39 мКоличество воды, забираемой из подземного источника, определяется поформулерасч =расч =2∙∙∙доп0 +∙(7.5)2 ∙ 3,14 ∙ 6,4 ∙ 35 ∙ 39= 8209,8 м3 /сут6,47 + 1/8 ∙ 1,7расч = 8209,8 м3 /сут > вз = 7500 м3 /сут ,водозаборобеспечиваетнеобходимую подачу воды потребителю.расч =7500 ∙ (6,47 + 1/8 ∙ 1,7)= 35,6 м2 ∙ 3,14 ∙ 6,4 ∙ 35расч =35,6 м ≤ доп =39 мУсловие (7.1) выполняется, следовательно, расчетный дебит водозабора припринятых параметрах скважин будет обеспечен.Окончательно приняты 8 рабочих и одна резервная скважины.ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата687.3 Подбор водоподъемного оборудованияВыбор типа насоса производится по его основным характеристикам:расходу Q и напору H.Производительность насоса определяется по формуле1 =вз(7.6)Т∙где вз – суточная производительность водозабора, 7500 м3/сут;Т – число часов работы насосной станции, 24 ч; - число рабочих скважин, 8 шт.Необходимая подача воды насосом7500= 39,06 м3 ⁄ч = 10,85 л/с24 ∙ 8Требуемый напор, развиваемый от насосов, определяем по формуле1 =Ннас = з − дин + Нсв + ℎ ,(7.7)где Zз – относительная отметка земли площадки водозабора, 0,000;Zдин – отметка динамического уровня воды в скважине, -48,600;Нсв – свободный напор, принимаем 10 м;hw – потери напора при подаче воды из скважины до очистных сооружений,принимаем 4 м.нас = 0,000 − (−48,600) + 10 + 4 = 62,6 мПо расчетным характеристикам Q=39,06 м3/ч и Н=62,6 м подбираетсяпогружной насос ЭЦВ 8-40-60.
Насос имеет наружный диаметр 186 мм и длину1310 мм, вес насоса составляет 84 кг, номинальная мощность мотора 11 кВт.7.4 Расчет фильтраВрассматриваемомводоносномгоризонтесгравийно-галечнымиотложениями и супесчаным заполнением, наиболее рационально применитьгравийный фильтр на опорном каркасе диаметром 100 мм из стержней Ст 7диаметром 12мм с водоприемной поверхностью в виде проволочной обмотки изнержавеющей стали диаметром 2 мм. Крепление проволочной обмотки спомощью эпоксидной смолы ЭД-6.
Размер зазора между витками проволокиЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата69принимается 2 мм, при размере зерен гравийной обсыпки 4-12 мм. Толщинаслоя обсыпки не менее 50 мм. Обсыпка заключается в кожух из нержавеющейсетки с размером ячейки 2×2 мм. Скважность фильтра 50 %.
Фильтр установленна эксплуатационной колонне.Фильтр состоит из водоприемной (рабочей) части, надфильтровой трубы иотстойника.Расчет фильтра заключается в определении его длины. Длина водоприемнойчасти фильтра зависит от мощности водоносного пласта, его состава, видаподземных вод.Максимально допустимая скорость притока воды к фильтру, м/сут,определяется по формуле3ф = 65 ∙ √ ,(7.8)3ф = 65 · √6,4 = 120,7 м/сутНеобходимая длина фильтров скважин при расчетном дебите каждой937,5 м3/сут, определяется по формулефильтра =скв∙ф ∙ф ·,(7.9)где dф – наружный диаметр фильтра, 0,2 м;N – скважность фильтра, принимается 0,4.фильтра =937= 28,3 м3,14 ∙ 0,2 ∙ 120,7 ∙ 0,4В водоносных пластах мощностью до 40 м максимально возможная длинафильтраlф max=m-4, м(7.10)lф max=35-4=31 мПринимаем окончательную длину фильтра равной 28,3 м.
14 м в первомводоносном слое мощностью 17 м (интервал 65-79 м) и 14,3 м во втором итретьем водоносных слоях мощностью 10 и 8 м (интервал 84,7-99м).Конструкция фильтра приведена на листе №2 формата А1.ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата707.5 Выбор способа бурения скважиныВ породах I - IV категорий с содержанием в рыхлых и связных отложенияхпри глубине скважин до 200 м принимаем роторный способ бурения с обратнойпромывкой. При обратной промывке забоя буровую установку обеспечитьводой на весь период бурения.Для бурения скважин использовать установку УРБ-3АМ, глубина бурениядо 500 м, начальный диаметр бурения 243 мм.
Диаметр долота при буренииприменять на 100 мм больше диаметра обсадных труб.Для изоляции скважин от проникновения в них поверхностных вод, водиспользуемых водоносных горизонтов применить затрубную цементациюколонн труб. Качество тампонажных работ проверить нагнетанием воды вскважину или запуском в затрубное пространство индикатора (красителя) споследующим наблюдением за цветом воды при откачке из скважины.7.6 Конструирование скважины и павильона над скважинойСкважина состоит из следующих элементов: кондуктора, эксплуатационнойтрубы, технической колонны, цементной защиты, фильтра, отстойникафильтра. В верхней части скважины устанавливается оголовок - стальная трубадиаметром превышающим диаметр первой обсадной колонны.
Верхняя частьколонны труб выступает над полом на 0,5 м. Основание оголовкацементируется. Оголовок предназначен для защиты от попадания в скважинузагрязненных ливневых и талых вод сверху, а также для создания удобных вэксплуатации условий (подъема воды, наблюдений за состоянием скважины).Крышка оголовка одновременно является опорной плитой погружного насоса.Водозаборные скважины оборудованы: водомером для измерения подачиводы; уровнемерами для контроля за статическим и динамическим уровнямиводы и затоплением павильона при повреждении аппаратуры; датчикомконтроля температуры воздуха для исключения замерзания трубопровода;трубопроводом для отвода воды при прокачке скважины.Схема конструкции скважины представлена на листе №2 формата А1.ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата71Принято расположение устья скважины в наземном павильоне.Размеры павильона в плане принимаем 3000×4800 мм, высота павильона 3м.В павильоне предусматривается потолочный люк для проведения монтажа идемонтажа скважинных насосов.7.7 Зоны санитарной охраны водозабораДля обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности водозабораустановим границы зон санитарной охраны (далее ЗСО).7.7.1 Состав ЗСОВ состав ЗСО входят три пояса: первый - строгого режима, второй и третий- ограничений.Первый пояс ЗСО включает территорию расположения водозабора,площадок расположения всех водопроводных сооружений.
Он устанавливаетсяв целях устранения возможности случайного или умышленного загрязненияводы источника в месте расположения водозаборных и водопроводныхсооружений.Второй пояс ЗСО предназначен для защиты водоносного горизонта отмикробных загрязнений на срок не менее периода эксплуатации водозабора;поскольку второй пояс расположен внутри третьего пояса, он предназначентакже для защиты и от химического загрязнения.Третий пояс ЗСО предназначен для защиты подземных вод от химическихзагрязнений на срок не менее периода эксплуатации водозабора.Площадка первого пояса благоустраивается и ограждается, в пределах поясаустанавливаются специальный санитарный режим.7.7.2 Определение границ ЗСОГраница первого пояса ЗСО устанавливается на расстоянии не менее 30 мот крайних скважин водозаборной группы.На открытых участках области питания водозабора граница второго поясаЗСО размещается так, чтобы микробные загрязнения не могли достичьЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата72водозабора.
При бактериальном загрязнении расчетный срок для определенияграницы этой зоны, принимается 200 суток.Ширина зоны на участке, расположенном от скважины против направлениядвижения подземных вод, м, определяется по формулеA = 2 ∙ 1 ,1 =скв2··ℎср ∙(7.11)(7.12)где – коэффициент фильтрации, 6,4 м/сут; – естественный уклон подземного потока, 0,015;ℎср – средняя мощность водоносного слоя, 71 м;скв –производительность одной скважины, 937,5 м3/сут;1 =937,5= 69 м2 ∙ 6,4 ∙ 71 ∙ 0,015 = 2 ∙ 69 = 138 мШирина зоны на участке по направлению движения подземных вод, м,определяется по формуле = 2 ∙ 2 ,2 =2 =скв4∙∙ℎср∙(7.13),(7.14)937,5= 27,3 м4 ∙ 6,4 ∙ 71 ∙ 0,015 = 2 ∙ 27,3 = 54,6 мДлина зоны , м, определяется по формуле = 3 + 4 ,3 =3 =скв4∙∙ℎср∙(7.15)(7.16)937,5= 27,3 м4 ∙ 6,4 ∙ 71 ∙ 0,015Длина зоны определяется методом подбора из уравнения для определениявремени движения воды к скважине в направлении, совпадающем снаправлением естественного потока.ЛистВКР 08.03.01.К401.04.ПЗ-К10-ВВ-662вИзм.Лист№ докум.ПодписьДата73м =[4 −∙0,366∙сквℎ ∙∙2∙∙ℎ∙∙∙4 (скв+ 1)] ,(7.17)где м – расчетное время, 200 сут; - коэффициент водоотдачи, 0,2; – коэффициент фильтрации, 6,4 м/сут; – естественный уклон подземного потока, 0,015;ℎср – средняя мощность водоносного слоя, 71 м;скв –производительность одной скважины, 937,5 м3/сут;4 – удаление границы зоны от скважин в направлении против движенияподземных вод, м.Тм =0,20,366 ∙ 937,52 ∙ 3,14 ∙ 71 ∙ 6,4 ∙ 0,015 ∙ 4· [4 −lg (+ 1)]6,4 ∙ 0,01571 ∙ 6,4 ∙ 0,015937,5Тм = 200 сут; 4 = 220 м.
= 27,3 + 220 = 247,3 мГраницатретьегопоясаЗСОопределяетсягидродинамическимирасчетами, исходя из условия, что, если за ее пределами в водоносный горизонтпоступят химические загрязнения, они или не достигнут водозабора,перемещаясь с подземными водами вне области питания, или достигнутводозабора, но не ранее времени эксплуатации водозабора Т =23 года (8401сутки). Расчет производится по формуле (7.17) с изменением временидостижения загрязнения водозабора.Ширина зон , и расстояние 3 третьего пояса равны параметрам второгопояса.Т = 8409 сут; 4 = 4120 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
