ВКР ПЗ (1193471), страница 4
Текст из файла (страница 4)
м3/сут
Допустимая величина водопонижения при работе скважины на расчетную производительность, с учетом размещения фильтра, насоса, отстойника, м, определяется по формуле
, (14)
где Hст – статический уровень, м.
м
Коэффициент пьезопроводности, м2/сут, определяется по формуле
(15)
где К – коэффициент фильтрации, 30 м/сут;
hср – средняя высота подошвы водоносного слоя, принимается 0,8 Нст, м;
μ – коэффициент водоотдачи водоносной породы, принимается равным 0,25;
м2/сут
Радиус депрессионной воронки, м, определяется по формуле
, (16)
где t – расчетное время эксплуатации скважины, принимается 25 лет или 9125 суток.
м
Дебит одиночной совершенной скважины для напорных вод, м3/сут, определяется по формуле
, (17)
где m – мощность водоносного слоя, 50 м;
S = Sдоп – допустимое водопонижение, 16,5 м;
r – радиус фильтра скважины, м.
Диаметр фильтра скважины принимается равным 0,273 м.
м3/сут
Количество скважин, обеспечивающих расчетный расход, определяется по формуле
(18)
шт
Предварительно принимается 1 рабочая скважина.
Фильтр состоит из надфильтровых труб, отстойника и водоприемной части. Надфильтровая труба принимается длиной 4,5 м выше башмака обсадной колонны. В нижней части фильтра расположен отстойник длиной 2 м. Фильтр установлен в потай.
Расчет фильтра заключается в определении диаметра фильтра, его длины, размеров и количества входных отверстий каркаса фильтра, подборе материала для гравийных обсыпок.
В качестве фильтра принимается перфорированная труба диаметром 273 мм, сверху приваривается лист просеченного железа.
Необходимая длина фильтра скважины, м3/сут, определяется по формуле
, (19)
где Vф – максимально допустимая скорость притока воды к фильтру, м/сут.
N – скважность фильтра, зависящая от типа и конструкции фильтра, принимается равной 0,25.
Максимально допустимая скорость притока воды к фильтру, м/сут, определяется по формуле
, (20)
м/сут
Необходимая длина фильтров скважин по формуле (26)
м
Длина фильтра должна быть не больше допустимой определенной с учетом водопонижения и размещения насоса. Допустимая длина фильтра в водоносных пластах мощностью до 40 м, определяется по формуле
(21)
м
Расчетная длина больше допустимой, поэтому увеличиваем количество скважин. Предварительные расчеты показали, что число рабочих скважин следует увеличить до 2-х. Дебит каждой скважины составит 2820 м3/сут.
Тогда расчетная длина фильтров скважин
м.
Окончательно принимается 2 рабочих и 1 резервная скважина. Расстояние между скважинами 50 метров.
Гидравлическое сопротивление определяется по формуле
(22)
Наибольшее понижение уровня подземных вод при групповом водозаборе для напорных пластов, м, определяется по формуле
(23)
м
Так как расчетное понижение воды не превышает допустимое, то у данного водозабора имеется хорошая перспектива дальнейшего развития, то есть возможность увеличения дебита скважин.
5.2 Расчет параметров скважинного насоса
Производительность насосов I подъема определяется по формуле
(24)
где Т – количество рабочих часов насосной станции, равное 24 ч.
м3/ч
Расчетный напор насосов, м, определяется по формуле
, (25)
где Zз – отметка земли площадки водозабора, 10,000 м;
Zз – отметка динамического уровня воды в скважине, 5,400 м;
Нсв – свободный напор, 10 м;
hw – потери напора при подаче воды из скважины до очистных сооружений, принимается 3 м.
м
По полученным значениям Q и Hтр подобран погружной насос марки Wilo TWU 6 – 4503-B. Размеры: длина 1300 мм, диаметр 143 мм.
5.3 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.
Глубина скважины составляет 71 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.
Устье скважины расположено в наземном павильоне имеющем размеры 3000 x 4500 мм. Внутри павильона оборудован оголовок конструкция которого обеспечивает полную герметизацию, исключающую проникновение в межтрубное пространство скважины поверхностной воды и загрязнений.
Высота наземного павильона 3,0 м.
5.4 Зоны санитарной охраны
Место расположения скважин определено на удаленной от источников загрязнения местности.
Границы первого пояса санитарной охраны созданы с целью устранения случайного или умышленного загрязнения источника воды или нарушения нормальной работы скважин и обеспечения хорошего качества воды, подаваемой потребителю. Граница первого пояса устанавливается на расстоянии не менее 30 м от крайних скважин. Территория первого пояса зоны санитарной охраны ограждается забором, защищена полосой зеленых насаждений и находится под вооруженной охраной. Планировка ее произведена так, что поверхностный сток отводится за пределы этой территории в водоотводные канавы.
Здания, относящиеся к водопроводным сооружениям, которые расположены на территории первого пояса зоны, присоединены к канализации. Территория зоны имеет электрическое освещение. Около зданий спланированы площадки шириной шесть метров для подъезда машин в случае пожара.
Граница второго пояса зоны санитарной охраны определяется гидродинамическими расчетами, по которым микробные загрязнения, поступавшие в водоносный пласт за пределами зоны, водозабора не достигнут.
5.4.1 Расчет зон санитарной охраны
Ширина зоны на участке, расположенном от скважины против направления движения подземных вод, м, определяется по формуле
(26)
(27)
где Q - расчетная производительность скважины, м3/сут;
Нср – полная мощность водоносного пласта, м;
К – коэффициент фильтрации, м/сут;
i – естественный уклон уровня подземных вод.
м
Ширина зоны на участке, расположенном от скважины против направления движения подземных вод по формуле (26)
м
Ширина зоны на участке по направлению движения подземных вод, м, определяется по формуле
, (28)
(29)
м
Ширина зоны на участке по направлению движения подземных вод по формуле (28)
м
Длина зоны, м, определяется по формуле
(30)
(31)
м
Длина удаления границы зоны от скважины в направлении против движения подземных вод R4 определяется методом подбора из уравнения для определения времени движения воды к скважине в направлении, совпадающем с направлением естественного потока:
(32)
Задаемся значением R4 и по ним вычисляем t
R4=2500 м, тогда t=9191 сут.
Длина зоны по формуле (30)
м
Радиус зоны против бактериального загрязнения определяется по значению R4 для времени 200 и 400 суток.
Задаем значения R4 и вычисляем соответствующие значения:
R4=125 м, тогда t=200сут.
R4=200 м, тогда t=403 сут.
6. Технологическая часть
6.1 Выбор метода очистки воды
Необходимость очистки воды определяется при сравнении показателей качества воды в источнике водоснабжения с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01. и для наглядности сведены в таблицы 13 и 14.
Таблица 13 – Показатели качества воды
| Наименование показателя | Результаты исследования | Норматив по СанПиН |
| Запах | 0 баллов | Не более 2,0 баллов |
| Привкус | 0 баллов | Не более 2,0 баллов |
| Цветность | 4±1 градуса | Не более 20 град. |
| Мутность | 0,32±0,06 мг/л | Не более 1,5 мг/л |
| pH | 7,61±0,01 единиц | 6-9 единиц |
| Жесткость | 4,7±0,7 Ж | Не более 10 мг-экв/л |
| Общая минерализация | 197,2±19,7 мг/л | Не более 1000 мг/л |
| Хлориды | 6,0±0,9 мг/л | Не более 350 мг/л |
| Сульфаты | 24,15±2,42 мг/л | Не более 250 мг/л |
| Железо | 2,83±0,7 мг/л | Не более 0,3 мг/л |
| Марганец | <0,01 мг/л | Не более 0,1 мг/л |
Таблица 14 – Микробиологическое исследование
| Определяемые показатели | Результаты исследований, ед. измерений | Величина допустимого уровня, ед. измерения |
| Общее микробное число | 100 КОЕ в 1 мл. | Не более 50 КОЕ |
| Общие колиформные бактерии | Не обнаружено | Отсутствует в 100 мл |
| Термотолерантные колиформные бактерии | Не обнаружено | Отсутствует в 100 мл |
Вывод: требуется обезжелезивание и обеззараживание подземных вод.
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 – 0,5 м. Принимается одноступенчатая схема обезжелезивания с безнапорными фильтрами.
Принятая схема обезжелезивания подземных вод изображена на рисунке 11.
1 – скважинный водозабор; 2 – воронка излива воды;
3 – скорый безнапорный фильтр; 4 – резервуар чистой воды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
