ВКР Белкин (1195707), страница 2
Текст из файла (страница 2)
, (11)
где hср– средняя мощность водоносного слоя в период откачки,
hср= 30 м;
μ- коэффициент водоотдачи, для среднезернистого песка
принят
μ= 0,3;
;
t – расчетное время эксплуатации скважины, принято 9000 сут.
(примерно 25 лет);
м;
м3/сут.
Определим фактическое водопонижение при расчетном дебите скважины
, (12)
где hе – высота водоносного слоя от подошвы, hе=40 м;
R0 – гидравлическое сопротивление притоку к скважине
радиусом r =0,15 м, отстоящей от реки на расстоянии
Lo= 150 м.
;
β = Qc/Qв – отношение расхода скважины Qc к расходу всего
водозабора Qв, β = 1850/3700 = 0,5;
ζ – дополнительное сопротивление из-за фильтрационного
несовершенства скважины, принято ζ = 0,8;
м.
Величина водопонижения не превышает расчетную по формуле 9.
Для забора воды и предотвращения попадания в скважину частиц водоносных пород устанавливается фильтровая колонна.
Принимаем фильтр на трубчатом каркасе с щелевой перфорацией с проволочной обмоткой.
Намотка проволоки диаметром 3 мм производится по стержням диаметром 16 мм с зазором 1 мм.
Скважность такого фильтра принята 50% (N=0,5).
Длина фильтра определяется по формуле
, (13)
где dф – наружный диаметр фильтровой колонны,
dф = 255 мм = 0,255 м,
Vвх – допустимая скорость притока к фильтровой колонне,
определяемая по формуле
м/сут;
м.
1.2.1 Выбор способа бурения скважины
В соответствии с гидрогеологическими и географическими условиями района, рассчитанными диаметром и глубиной скважины бурение скважины намечается производить роторным способом.
1.2.2. Конструкция скважины
Скважина выполняется телескопической конструкции и состоит из кондуктора, технической колонны (обсадной трубы), эксплуатационной колонны, фильтра, отстойника, сальников. Разница в диаметрах предыдущей и последующей обсадных труб должна быть не менее 100 мм.
Эксплуатационная колонна имеет диаметр фильтра. Принята стандартная обсадная труба с наружным диаметром 325 мм и толщиной стенки 11 мм. Техническая колонна принята диаметром 426 мм, а кондуктор – диаметром 530 мм.
Эксплуатационная колонна заведена в водооупор на 0,5 м. В нижней части колонны устроен отстойник длиной 1 м. Надфильтровая часть эксплуатационной колонны заведена в техническую на высоту 5 м. Межтрубное пространство герметизируется сальником.
Кондуктор опущен на глубину 7 м. Затрубное и межтрубное пространство кондуктора цементируется. Верхняя часть (устье) скважины заканчивается оголовком, выходящим над уровень пола в павильоне скважины на высоту 0,5 м. На рисунке 3 показана схема конструкции скважины.
Рисунок 3 – Схема конструкции скважины
Для забора воды из скважины ниже динамического уровня воды установлен погружной насос. Расчетная производительность насоса определяется как среднечасовая при равномерной круглосуточной работе.
Qн = Qс/24 = 1850/24 = 78,08 м3/ч.
Напор насоса рассчитывается из соображения подачи воды от динамического уровня до верха первого из очистных сооружений. Расчетный напор равен
Нн = Zземли - Zдин + Hсв + hw,
где Zземли – отметка земли в месте расположения скважины, принята по генплану Zземли=80,000;
Zдин – отметка динамического уровня, Zдин=-39,000;
Hсв – свободный напор на выходе воды из скважины, принят равным Hсв=10 м;
hw – потери напора в водоподъемной трубе, приняты hw = 5 м.
Нн = 80,000 -39,000 + 10 + 5 =56 м.
По расчетным параметрам принимаем насос марки ЭЦВ 12-160-65
Водоподъемная напорная труба имеет диаметр 150 мм.
На рисунке 4 показана конструкция фильтра
Рисунок 4 – Схема конструкции фильтра
Для обслуживания скважины и размещения электрического хозяйства и систем автоматического управления над скважиной устроен наземный павильон с размера в плане 3 х 6 м и высотой помещения 2,5 м.
1.3. Система подачи и распределения воды
Система подачи и распределения воды включает сооружения и коммуникации, обеспечивающие подачу воды от головных сооружений ко всем потребителям: насосную станцию второго подъема, водоводы, напорно-регулирующую емкость (башню), напорно-разводящую сеть.
Расчет параметров работы насосов 2-го подъема производится после проектирования и гидравлического расчета водоводов, распределительной сети и водонапорной башни.
1.3.1. Водоводы и водораспределительная сеть поселка
Водопроводная система поселка состоит из водоводов, проложенных в 2 нитки, и кольцевого магистрального трубопровода в пределах жилой застройки. Внутриквартальные трубопроводы в работе не рассматриваются. Башня водонапорная размещена в наивысшей точке рельефа местности.
Трассировка магистральных сетей производится вдоль проезжих частей поселка, максимально приближаясь к потребителям. Расстояние между параллельными трубопроводами делается не более 300-400 пм. Сформирована 3-х кольцевая водопроводная сеть. Некоторые магистрали проложены по наружному обводу кварталов, питание потребителей для них одностороннее. Часть магистралей имеет двустороннее питание потребителей. Диаметры труб участков магистральной сети принимаются по результатам ее гидравлического расчета.
Гидравлический расчет водоводов и распределительных сетей производится для наиболее напряженного режима их работы – для часа максимального водопотребления в сутки наибольшего водопотребления. Для выявления расчетного расхода строится график внутрисуточного водопотребления. Часовое потребление воды в % от суточного принимается по рекомендациям [3] в зависимости от коэффициента часовой неравномерности, Кч = 1,7. Ведомость водопотребления по часам суток представлена в таблице 3.
Режим полива территории назначается с учетом потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды. С целью снижения пиковых часовых расходов принято время полива в течение 6 часов в ранние утренние и поздние вечерние.
В водопотреблении поселка имеются характерные периоды, которые предопределяют режим подачи воды от насосной станции второго подъема. Принят двухступенчатый график внутрисуточной подачи воды НС-2. В качестве регулирующей емкости принята водонапорная башня, расположенная в начале сети.
Для определения объема бака башни выполнен расчет режима поступления воды в бак башни и истечение из него в часы превышения расхода над подачей насосов. В таблице 4 выполнен табличный расчет притока и расходования воды.
Таблица 3 - Ведомость водопотребления по часам суток
| Часы суток | Население | Котельная | Полив | Итого | |
| % | м3/час | м3/час | м3/час | м3/час | |
| 0–1 | 0,90 | 24,99 | 3,125 | 77,15 | 105,27 |
| 1–2 | 0,90 | 24,99 | 3,125 | 77,15 | 105,27 |
| 2–3 | 0,90 | 24,99 | 3,125 | 77,15 | 105,27 |
| 3–4 | 1,00 | 27,77 | 3,125 | 77,15 | 108,05 |
| 4–5 | 1,35 | 37,49 | 3,125 | 77,15 | 117,76 |
| 5–6 | 3,85 | 106,91 | 3,125 |
| 110,04 |
| 6–7 | 5,20 | 144,40 | 3,125 |
| 147,53 |
| 7–8 | 6,20 | 172,17 | 3,125 |
| 175,30 |
| 8–9 | 5,50 | 152,74 | 3,125 |
| 155,86 |
| 9–10 | 5,85 | 162,45 | 3,125 |
| 165,58 |
| 10–11 | 5,00 | 138,85 | 3,125 |
| 141,98 |
| 11–12 | 6,50 | 180,51 | 3,125 |
| 183,63 |
| 12–13 | 7,50 | 208,28 | 3,125 |
| 211,40 |
| 13–14 | 6,70 | 186,06 | 3,125 |
| 189,18 |
| 14–15 | 5,35 | 148,57 | 3,125 |
| 151,69 |
| 15–16 | 4,65 | 129,13 | 3,125 |
| 132,26 |
| 16–17 | 4,50 | 124,97 | 3,125 |
| 128,09 |
| 17–18 | 5,50 | 152,74 | 3,125 |
| 155,86 |
| 18–19 | 6,30 | 174,95 | 3,125 |
| 178,08 |
| 19–20 | 5,35 | 148,57 | 3,125 |
| 151,69 |
| 20–21 | 5,00 | 138,85 | 3,125 |
| 141,98 |
| 21–22 | 3,00 | 83,31 | 3,125 |
| 86,44 |
| 22–23 | 2,00 | 55,54 | 3,125 |
| 58,67 |
| 23–24 | 1,00 | 27,77 | 3,125 | 77,15 | 108,05 |
| Всего | 100,00 | 2777 | 75 | 462,9 | 3314,90 |
Таблица 4 - Определение регулируемой емкости бака башни
| Часы | Водоразбор, м3/ч | Подача насос-ной станции, м3/ч | Поступление в бак, м3/ч | Расход из бака, м3/ч | Остаток в баке, м3/ч |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 0-1 | 105,27 | 99,34 |
| -5,93 | -5,93 |
| 1-2 | 105,27 | 99,34 |
| -5,93 | -11,86 |
| 2-3 | 105,27 | 99,34 |
| -5,93 | -17,78 |
| 3-4 | 108,05 | 99,34 |
| -8,70 | -26,49 |
| 4-5 | 117,76 | 99,34 |
| -18,42 | -44,91 |
| 5-6 | 110,04 | 157,51 | 47,47 |
| 2,56 |
| 6-7 | 147,53 | 157,51 | 9,98 |
| 12,54 |
| 7-8 | 175,30 | 157,51 |
| -17,79 | -5,25 |
| 8-9 | 155,86 | 157,51 | 1,65 | -3,6 | |
| 9-10 | 165,58 | 157,51 |
| -8,07 | -11,67 |
| 10-11 | 141,98 | 157,51 | 15,54 |
| 3,86 |
| 11-12 | 183,63 | 157,51 |
| -26,12 | -22,26 |
| 12-13 | 211,40 | 157,51 |
| -53,89 | -76,15 |
| 13-14 | 189,18 | 157,51 |
| -31,67 | -107,82 |
| 14-15 | 151,69 | 157,51 | 5,82 |
| -102 |
| 15-16 | 132,26 | 157,51 | 25,25 |
| -76,75 |
| 16-17 | 128,09 | 157,51 | 29,42 |
| -47,33 |
| 17-18 | 155,86 | 157,51 | 1,65 | -45,68 | |
| 18-19 | 178,08 | 157,51 |
| -20,57 | -66,25 |
| 19-20 | 151,69 | 157,51 | 5,82 |
| -60,43 |
| 20-21 | 141,98 | 157,51 | 15,54 |
| -44,9 |
| 21-22 | 86,44 | 99,34 | 12,91 |
| -31,99 |
| 22-23 | 58,67 | 99,34 | 40,68 |
| 8,68 |
| 23-24 | 108,05 | 99,34 | -8,70 | -0,02 | |
| Всего | 3314,9 | 3314,88 | 211,707 | -211,727 |
|
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
