Водозаборное сооружение выбирается в соответствии с указаниями п. 6.1, 6.2 тома 1. В данном примере для обеспечения водой города будут использованы подземные ресурсы без очистки, т.к. качество подземных вод соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.559-96.
Исходные данные для проектирования в примере приведены в табл. 18.4.1 и 18.4.2 и на рис. 18.4.1
Таблица 18.4.1
Геологический разрез
| № пласта |
Наименование пород |
Мощность пласта, м |
| 1 |
Растительный слой |
2,0 |
| 2 |
Суглинок |
23,6 |
| 3 |
Песок(1 водоносный горизонт) |
13,9 |
| 4 |
Глины песчаные |
24,7 |
| 5 |
Известняк пористый |
24,6 |
| 6 |
Песок (2 водоносный горизонт) |
30,0 |
| 7 |
Глина жирная средней плотности |
32,2 |
| 8 |
Песок (3 водоносный горизонт) |
42,0 |
| 9 |
Глина плотная |
12,7 |
Таблица 18.4.2
Сведения о качестве воды в водоносном горизонте
| Показатели качества воды |
№ горизонта |
| 1 |
2 |
3 |
| 1. Запах и привкус, баллы |
3 |
1 |
4 |
| 2. Мутность, мг/л |
1 |
1 |
1,5 |
| 3. Цветность, град |
18 |
15 |
22 |
| 4. Сухой остаток, мг/л |
1290 |
950 |
1200 |
| 5. Общая жесткость, мг-экв/л |
7,0 |
5,1 |
5,5 |
| 6. Количество кишечных палочек в 1 литре воды |
2 |
2 |
6 |
| 7. 50-ти % размер частиц водоносного песка |
4 |
2,25 |
0,9 |
| 8. Коэффициент фильтрации, м/сут |
27 |
14 |
20 |
| 9. Удельный дебит, м.куб/час |
1,53 |
2,5 |
0,34 |
| 10. Отметка статического уровня воды в скважине, м |
-34,2 |
-51,4 |
-35,6 |
Дополнительные общие сведения:
- Среднесуточная водопотребность - 2440 м3/сутки:
- Время работы водоподъемника в течении суток - 24 часа;
- Абсолютная отметка устья скважины - 125 м;
- Отметка, на которую необходимо подать воду -11,5 м;
- Удельный дебит скважины по данным опытной откачки qул = 2,5 м3/ч с 1 п.м.;
- Мощность подоносного пластка - 30м.
Для эксплуатации принимаем второй водоносный горизонт, который содержит воду лучшего качества, имеет больший по сравнению с другими горизонтами удельный дебит и расположен сравнительно близко от поверхности земли.
Учитывая мощность напорного 2-го водоносного пласта (М= 30 м) и принимая потери напора на входе воды в скважину из водоносной породы hф= 2,0 м, а максимальную глубину погружения насоса под динамический уровень hн = 3,0 м, назначаем
147
148
по формуле (6.6, т. 1) допустимую величину понижения уровня воды в скважине при работе насоса:
Sдоп = 0,4М - 3 - 2 = 0,5 · 30 - 3 - 2 = 10 м (рис. 18.4.2)
Тогда отметка расположения динамического уровня воды в скважине будет равной
zд = zc - Sдоп = - 61,4 м.
Отметка расположения верха насоса - zн = -64,3 м.
Глубину скважины назначаем из условия расположения водоносного пласта, размещения фильтра и обеспечения нормальных условий эксплуатации водоносного горизонта, фильтра и насоса.
Расчетный часовой расход воды, забираемой из одной скважины при удельном дебите qуд = 2,5 м3/ч·1 п.м., составит
Qч.с. = q0 · Sдоп = 2,5 · 10 = 25 м3/ч.
Число рабочих скважин при их круглосуточной работе составит
np =
=
= 4 скважины
При числе скважин 4 принимаем по табл. 6.3 (том 1) одну резервную скважину. Расстояние между скважинами назначаем из условия (6.12, т.1)
lс≈2R≈250 м.
Требуемый полный напор артезианского насоса равен (рис. 18.4.2)
Hнас. = Hг + ∑hв. + ∑hн.o. = (125,0 - 61,4) + 4,5 + 5,0 = 72,6 м
при условно принятых потерях напора в водоводе
hв. = f(Qн, v, материала труб, Lтр) ≈ 4,5 м
и суммарных потерях напора в насосе, водоподъемных трубах и запорно-регулирующей арматуре
∑hн.о. ≈ 5,0 м
Производительность насоса принимаем равной расчетному расходу (дебит скважины)
Qн. = Qc. = 25,0 м3/ч = 90 л/с.
По табл. 6.9 (т. 1) принимаем эксплуатационный насос марки 1ЭЦВ8-25-100 с числом ступеней 7 и массой 38 кг, с электродвигателем марки 4ПЭДВ 11-180 мощностью 11 кВт и наружным диаметром насоса 200 мм.
Диаметр фильтра (по водоприемной поверхности) водозаборной скважины определяем по формуле
Dф =
, м,
где Qскв.(н) - максимальный расход воды, забираемый из скважины в течение суток; lф - длина рабочей (водоприемной) части фильтра; vф - входная скорость фильтрации на границе пласт-водоприемная поверхность (формула (6.16), т. 1).
Qскв.(н) = 25 24 = 600 м3/сут;
lф = 0,5М = 0,5 · 30 = 15 м;
vф = 65 · 3√Kф = 65 · 3√14 = 65 · 2,4 = 186 м/сут.
149
Тогда
Dф= 600 / (3,14 · 15 · 156) = 0,08 м = 100 мм.
Учитывая диаметр принятого насоса ЭЦВ d = 200 мм, располагаемого в эксплуатационной колонне, к которой крепится с помощью разжимного сальника надфильтровая труба фильтра (рис. 6.4, т.1), принимаем диаметр фильтра с запасом Dф = 150 мм.
Конструкция сетчатого фильтра, принятого по 50%-ному размеру (диаметру) частиц водоносной породы - песка (табл. 18.4.2), показана на рис. 6.5, a, а его размещение в скважинах роторного или ударно-канатного бурения - на рис. 6.4 (т.1). В табл. 6.4 (т.1) приведены необходимые данные для конструирования скважин, а в п. 6.4. т. 1 пособия - рекомендации по подбору буровых станков и вспомогательного оборудования для бурения скважин и их эксплуатации.
Конструктивное оформление оголовков скважин приведено на рис. 6.9 (т. 1 пособия).
150
