ПЗ (1195702), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист18Sдоп = He − (0,3 ÷ 0,5) ∙ m − ∆Hнас − ∆Hф ,(3.2)где ∆hнас - максимальная глубина погружения насоса под динамическийуровень, принимается равной 3 м;He – напор над подошвой горизонта, 40 м;∆hф - потери напора на входе в скважину, 1,5 м;m – мощность напорного пласта, равная 20 м.Sдоп = 40 − 0,5 ∙ 20 − 3 − 1,5 = 25,5 мВ пределах водоносного пласта устраивается фильтр скважины дляпредотвращения обрушения породы и обеспечения благоприятныхусловий поступления подземных вод внутрь скважины.Так как водоносный пласт представлен насыщенным водойпесчаником, то для нормальной работы скважины,фильтр.Типводоносногофильтрапластаназначается– этовтрубчатыйпроектируетсясоответствиифильтр сспородойводоприёмнойповерхностью из сеток квадратного плетения.С учетом размещения насоса в скважине и всех необходимыхограничений, обеспечивающих устойчивую работу, в первоначальномприближении длина фильтра lф составляетlф = m – (4 ÷ 5),(3.3)где m – мощность водоносного пласта, 32 мlф = 20 – 5 = 15 мДиаметр фильтровальной части в значительной степени зависит оттипа и производительности водоподъемного оборудования.
dф=200 мм,в дальнейшем будет уточнено.(3.4)Дебит одной скважины Qск = 450 м3/сут.Для обеспечения требуемого расхода 1092 м3/сут потребуется 3скважины.Для дебита скважины Qск = 450 м3/сут длина фильтра lфВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист19lф =Q ск,π ∙ d 0 ∙ N ∙ vф(3.5)lф = 14,3 мДля принятой длины фильтра определяется наибольшее понижениеуровня подземных вод Sрас, м, при групповом водозаборе определяетсяпо формулеQ ∙ R0,2π ∙ K ∙ mSрас =(3.6)где R 0 - гидравлическое сопротивление, которое для групповогоскважинноговодозабора,расположенноговдолинерекиопределяется по формуле1 4x02 ∙ l2 2x0l1lR 0 = ln+arctg+ ln,2ll2x0 n π ∙ r0 ∙ n(3.7)где l - расстояние между скважинами, принимаем равным 150 м;n - количество одновременно рабочих скважин;x0 – расстояние от реки до скважины; ∙ ∙ ∙ = ++ ∙ , ∙ , ∙ = , Sрас =2860 ∙ 69,5= 22,6 м2 ∙ 3,14 ∙ 70 ∙ 20Проверяем условие Sрас ≤ Sдоп22,6 ≤ 25,5 мУсловие выполняется.Производительность водозаборного сооружения определяетсяQ=2π ∙ K ∙ m ∙ Sдоп,R0 + β ∙ ξ(3.8)где β - отношение расхода рассматриваемой скважины к общемурасходу водозабора, равное 0,5;ВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист20ξ-дополнительноесопротивление,учитывающеефильтрационное несовершенство скважины, равное 0,94.Q = 1327м3 /сутДебит скважинного водозабора из 3 скважин диаметром 250 мм,расположенных на расстоянии 100 м друг от друга обеспечиваеттребуемый расход воды для подачи в городскую сеть.Согласнорекомендациямпомимотрехрабочихскважинпринимается одна резервная той же конструкции, что и рабочие.3.3 ПОДБОР ВОДОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯДля забора воды из скважины используются центробежныепогружные насосы типа ЭЦВ.Требуемая высота подъема воды насосом Hн, м, определяется поформулеHн = Zз − Zдин + Hсв + hw ,(3.9)где Zз – отметка земли площадки водозабора 64 м;Zдин – отметка динамического уровня воды в скважине, м;–Hсвсвободныйнапоротносительноповерхностиземлипринимается 12 м;hw – потери напора при подаче воды из скважины до очистныхсооружений, принимаются ориентировочно 3 м.Отметка динамического уровня воды в скважине находится поформулеZдин = Zст −Sрас ,(3.10)где Zст – отметка статического уровня, равна 40,800 м.Zдин = 40,8 − 22,6 = 18,2 мHн = 64 − 18,2 + 12 + 3 = 50,6 мДля подъема воды из скважины к работе принимается погружнойнасос марки, ЭЦВ 6–10–50, имеющий следующие характеристики:- мощность двигателя – 22 кВт;ВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист21- наружный диаметр dn – 198 мм;- длина агрегата ln – 1735 мм;- масса – 115 кг.3.4ОПРЕДЕЛЕНИЕЭКСПЛУАТАЦИОННОГОДИАМЕТРАСКВАЖИНЫПри оборудовании скважин глубинными погружными насосами типаЭЦВдиаметрэксплуатационнойколонныпринимаетсяравнымнаружному диаметру насоса, т.е. при наружном диаметре насоса 198 ммпринимаем диаметр водозахватывающей трубы равным219 мм.При ударно-канатном способе бурения конечный диаметр скважиныпринимается больше на 100 мм, чем диаметр фильтраdоб = dф + 100 = 219 + 100 = 319 ммКонечный диаметр обсадной трубы принимаем равным 325 мм.3.5 КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫВ верхней части скважины устанавливается оголовок, которыйпредставляет собой железобетонный монолит, предназначенный длявосприятия нагрузки от веса обсадных труб и насоса, а также дляпредотвращения загрязнения водоносных пластов поверхностнымиводами.Кондуктор – это труба наибольшего диаметра, устанавливаемая вверхнейчастискважины,котораяперекрываетсобойсыпучиенеустойчивые породы и при бурении работает как направляющая.Диаметр колонны кондуктора принимается 377 мм.В эксплуатационной колонне устанавливается насос, ее диаметрпринимается 325 мм.Межтрубное пространство между кондуктором и эксплуатационнойколонной цементируется.ВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист22Фильтр скважины установлен в толще водоносного пласта. Послефильтра размещена надфильтровая труба того же диаметра, что ифильтр (219 мм) и высотой 7 м. Надфильтровая труба находится вышебашмака обсадной колонны. Ниже фильтра размещается отстойниквысотой 2 м.Между надфильтровой трубой и эксплуатационной колоннойустраивается сальник.Верхняя часть колонны труб выступает над уровнем пола впавильоне на 0,5 м.Глубина скважины составляет 92 м.3.6 НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОГОЛОВКА И ПАВИЛЬОНАКонструкция оголовка скважины должна обеспечивать полнуюгерметизацию, исключающую проникание в межтрубное пространствоскважины поверхностной воды и загрязнений.
Верхняя часть колоннытруб выступает над полом на 0,5 м.Устье скважины располагается в наземном павильоне. Размерыпавильонавпланепринимаемисходяизразмещенияэлектродвигателей, электрооборудования, контрольно-измерительныхприборов. В павильоне предусматриваем потолочный люк, черезкоторый производится монтаж и демонтаж скважинных насосов.Нанапорномтрубопроводевпределахпавильонаустанавливается следующее оборудование: задвижки; обратный клапан; вантуз (для выпуска воздуха из напорного трубопровода); пробно-спусковой кран (для отбора проб воды); трубопровод отвода промывной воды с задвижкой, (для сбросаводы при пуске и промывке скважины).ВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист233.7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫЗона санитарной охраны устраивается для обеспечения санитарноэпидемологической надежности работы сооружения.Зона санитарной охраны подземных источников водоснабжениясостоит из трех поясов:1.Первый пояс зоны (зона строгого режима) предназначен дляпредотвращения загрязнения главных водопроводных сооруженийзагрязненными поверхностными водами.2.Второй пояс служит для предотвращения попадания вводоносныйпластзагрязнений,обусловленныхбытовойипроизводственной деятельностью людей3.Второй и третий (пояса ограничений) включают территорию,предназначеннуюдляохраныотзагрязненияисточниковводоснабжения.Величинапервогопоясазоныустанавливаетсяисходяизсанитарных соображений.
Граница первого пояса занимает площадь,ограничивающую водозаборные сооружения радиусом 30 м вокруг всехводозаборных сооружений [4 том 3].Площадка первого пояса благоустраивается и ограждается, впределах пояса устанавливается специальный санитарный режим.Границы второго пояса должны находиться на таком расстоянии отводозабора, чтобы загрязнения, попавшие в водоносный горизонт награнице или за пределами этого пояса, не достигли водозабора. Наоткрытых участках области питания водозабора граница второго поясаразмещается так, чтобы химические загрязнения не могли достичьводозабора в течение расчетного срока эксплуатации 25-ти лет. Прибактериальном загрязнении расчетный срок для определения границыэтой зоны, принимается равным 200 суток.Ширина зоны на участке, расположенном от скважины противнаправления движения подземных водВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист24A = 2∙R1,R1 =(3.11)Q,2k ∙ m ∙ I(3.12)где Q – дебит скважины, 1430 м3/сут;I – естественный уклон подземного потока равен 0,002.R1 = 255 мA = 2 ∙ 255 = 510 мШирина зоны на участке по направлению движения подземных водB = 2∙R2,R2 =(3.13)Q= 128 м4k ∙ m ∙ IB = 2 ∙ 128 =256 мОбщая длина второго пояса ЗСОC = R3 + R4,R3 =(3.14)Q= 82 м2π ∙ k ∙ m ∙ IДлина зоны определяется методом подбора из уравнения дляопределения времени движения воды к скважине в направлении,совпадающем с направлением естественного потока.Tm =μ0,366Q6,28m ∙ k ∙ I ∙ R 4∙ lg (+ 1)],[R 4 −k∙Im∙k∙IQ(3.15)где Tm – время в сутках, принимается равным 200μ – коэффициент водоотдачи, равный 0,3;R 4 – удаление границы зоны от скважин в направлении противдвижения подземных вод.200 =0,30,366 ∙ 14306,28 ∙ 20 ∙ 70 ∙ 0,002 ∙ R 4∙ lg (+ 1)][R 4 −70 ∙ 0,00220 ∙ 70 ∙ 0,0021430200 = 2,14[R 4 − 186,9 ∙ lg(0,012R 4 + 1)]Задаемся значением R4 = 190 м и проверяем равенство.200 ≈ 200,26Равенство выполняется, принимаем R4 равным 190 м.ВКР 08.03.01.К401.02.ПЗ-443Изм.