25379 (686821), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Также необходимо произвести умягчение воды. Для этого необходим метод реагентной декарбонатизации воды. При этом остаточная жесткость умягченной воды может быть получена на 0,4-0,8 мг-экв/л больше некарбонатной жесткости. В качестве реагентов используют известь в виде известкового молока. В качестве коагулянтов применяют или
в количестве 25-35 мг/л.
2.4 Анализ природных условий, их схематизация и обоснование расчетной гидрогеологической схемы
Гидрогеологические условия разведанного месторождения могут быть оценены как не очень сложные и поддаются схематизации, могут быть представлены в виде типовой расчетной гидрогеологической схемы.
Разведанный горизонт представлен напорными подземными водами, заключенными в трещиноватых известняках мощностью 50 м. Сверху они перекрыты практически непроницаемыми чаганскими глинами мощностью 50 м., а снизу подстилаются водоупорными породами (не указанными в исходных данных). Горизонт имеет избыточный напор - 85 м. В пределах речной долины известняки обладают коэффициентом фильтрации , а на водоразделах
.
Из-за того, что:
пласт считаем неоднородным и принимаем границы раздела, находящиеся на водоразделах, условно закрытыми, на которых соблюдается ГУ II рода.
Таким образом, имеем следующую расчетную схему: плоско-параллельная фильтрация в напорном пласте-полосе с однородными непроницаемыми границами и постоянной мощностью. Водообмен в пласте горизонтальный.
В качестве расчетных значений гидрогеологических параметров принимаются параметры, полученные в результате разведочных работ:
;
;
.
2.5 Обоснование количества и схемы расположения водозаборных скважин
Имея пласт-полосу с непроницаемыми границами, наиболее целесообразно запроектировать водозабор, состоящий из линейного ряда скважин, расположенного вдоль пласта-полосы по ее центру. Учитывая характер водовмещающих пород, представленных трещиноватыми известняками, используем трубчатый фильтр. Длина фильтра , радиус фильтра принимаем равным 0,2 м, коэффициент запаса – 0,75.
Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе определения расчетной водозахватной способности водозаборных скважин .
определяется исходя из допустимой входной скорости воды в фильтр
и площади рабочей части фильтра
по формуле:
С учетом возможных процессов кальматации фильтров скважин проектный дебит определяют с учетом коэффициента запаса:
Рассчитываем количество скважин, удовлетворяющих рассчитанную потребность в воде, по формуле:
Принимаем количество скважин n=2. Уточненный дебит одной скважины будет равен . Помимо эксплуатируемых скважин необходимо запроектировать одну резервную скважину, на случай выхода из строя одной из скважины линейного ряда.
2.6 Выбор метода расчета и расчетных формул. Обоснование вариантов для расчетов
Прогноз работы водозабора из подземных вод будем осуществлять методом обобщенных систем скважин. Исходя из того, что линейный ряд скважин с радиусом расположен в центре пласта-полосы и имеет длину
, а расстояние между скважинами
, имеем формулу для определения понижения в скважинах:
,
где, L - ширина полосы, м.;
t – время эксплуатации водозабора равное лет;
- показатель несовершенства скважины;
2.7 Гидродинамические расчеты по прогнозу условий работы проектируемого водозабора
Производя гидродинамические расчеты, необходимо учитывать величину допустимого понижения в скважине, которое равно избыточному напору:
Показатель несовершенства скважины по степени вскрытия пласта определяется в зависимости от соотношений
и
.
;
по графику дополнительного сопротивления (рис.23, [3]) определяем
м
Примем расстояние между скважинами ,
ширина пласта-полосы
, тогда:
Расчет баланса составляющих эксплуатационных запасов подземных вод
Формирование эксплуатационного расхода происходит в условиях сработки упругих запасов пласта. Поэтому достаточно рассчитать объем воды, который будет обеспечиваться в течении всего времени эксплуатации водозабора.
Объема воды заключенный в напорном горизонте трещиноватых известняков равен:
.
Упругая водоотдача пласта равна:
Ширина пласта полосы равняется 8000 м, а длина 200000 м, отсюда площадь пласта-полосы:
Расход воды на время будет равен:
Строим годограф эксплуатационный запасов ПВ.
2.8 Выбор схемы водоснабжения объектов
Проектируемая схема водоснабжения предназначена для поселка с числом жителей N=18 тыс. жителей и по этому признаку относится ко II категории надежности подачи воды (СНиП, п.1.3, табл.1). В системах этой категории допускается снижение подачи воды не более 30% в течение времени до 5 часов. Для обеспечения этих требований необходимо запроектировать кольцевой тип водопроводной сети. Надежность водоподачи в пределах поселка обеспечивается: двумя параллельными трубопроводами от водонапорной башни до поселка и кольцевым расположением магистральных водопроводов внутри поселка. Конфигурация этого водопровода повторяет контуры жилого массива, имеющего вид прямоугольника с соотношением сторон 1: 2 (согласно технического задания на проектирование) Размеры водопровода внутри поселка определяются исходя из оценки площади, которую он должен охватывать. Эта площадь определяется исходя их численности населения в поселке N, нормы жилого массивы на 1 жителя и этажности зданий в поселке
по формуле:
Обозначив через a короткую сторону прямоугольника площадью F можем, записать соотношение , откуда получим:
Длинная сторона прямоугольника равна 2a=560 м. Расстояния между водозабором, башней, поселком и промышленным предприятием определены техническим заданием на проектирование.
Учитывая, что проектируется улучшение качества подземной воды перед подачей ее потребителям, необходимо в схеме водопровода предусмотреть сооружения по обработке воды. Эти сооружения расположим непосредственно перед водонапорной башней. После обработки воды для подачи ее в бак водонапорной башни, проектируем насосную станцию II подъема. Ее производительность равна средне-суточной потребности в воде, величина напора должна обеспечивать подъем воды в бак башни и его наполнение.
Разбиваем водопроводную сеть на участки, характеризующиеся одинаковыми режимами работы. Такими участками будут: водозабор-башня, башня-поселок, поселок-предприятие. Учитывая изменчивость расхода воды, проходящего по водоводам внутри поселка, выделим здесь дополнительные участки. Границы выделенных участков сети показаны на рисунке 3 цифровыми обозначениями типа 1-2, 2-3 и т.д.
2.9 Гидравлический расчет водопроводной сети
2.9.1 Определение максимальных размеров водопотребления
Максимальные размеры водопотребления определяются по всем основным категориям водопотребления с учетом коэффициентов суточной и часовой
неравномерности водопотребления.
Максимальный расход воды для различных нужд в л/с определяется с использованием СНиП стр.6-7 по следующим формулам.
Для хозяйственно-питьевых нужд в поселке:
,
где и
- коэффициенты суточной и часовой неравномерности, определяемые по СНиП в зависимости от характера объектов водопотребления (п.3.3).
,
Для хозяйственно-питьевых целей на предприятии:
,
где и
- коэффициенты часовой неравномерности водопотребления соответственно в холодных и горячих цехах (определяется по табл.7 СНиП,
- длительность рабочих смен в часах)
,
На производственные нужды предприятия:
Для целей пожаротушения при одновременном возникновении расчетного количества пожаров:
Максимальный секундный расход определяется как сумма всех определенных выше максимальных расходов:
2.9.2 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети
Расчет ведется на расходы воды в период максимального водопотребления. Величина расчетного расхода, на участках где происходит потребление воды, определяется по формуле:
На участках где нет потребителей (1-2, 2-3, 5-7) весь расчетный расход будет равен транзитному. Таким образом:
расход на участке 1-2
расход на участке 2-3
На участке 3-4 происходит потребление воды для хозяйственно-питьевых нужд поселка. Расход воды, идущий на потребление в пределах расчетного участка, выступает как путевой расход . Весь расход воды на нужды промышленного предприятия проходит через водоводы в поселке транзитом. Транзитным следует считать расход воды для пожаротушения, так как наиболее неблагоприятной при возникновении пожара является самая удаленная точка в поселке, в которую воду необходимо транспортировать через весь поселок. Кроме того, транзитным для расчетного участка в пределах поселка является также расход воды, который будет использован в поселке на участке следующим за расчетным, например, для участка 3-4 следующим будет участок 4-5.
В поселке запроектирован кольцевой магистральный водопровод. При нарушении водовода на одном из участков, обеспечение водой должно оставаться не ниже 70% максимальной часовой потребности (п.1.3, табл.1 СНиПа) Поэтому при определении расчетных расходов на участках сети необходимо выполнять два расчета:
1) на полную нагрузку сети при работе всех ее участков;