ПРИЛОЖЕНИЕ 18.4

Проектирование скважинного водозабора

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:

  1. Среднесуточная водопотребность - 2440 м3/сутки:
  2. Время работы водоподъемника в течении суток - 24 часа;
  3. Абсолютная отметка устья скважины - 125 м;
  4. Отметка, на которую необходимо подать воду -11,5 м;
  5. Удельный дебит скважины по данным опытной откачки qул = 2,5 м3/ч с 1 п.м.;
  6. 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

Рис. 18.4.1. Проектный геолого-технический разрез
Рис. 18.4.1. Проектный геолого-технический разрез

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
Qсут
QчTч
 = 
2440 м3/сут
24ч · 25м3
 = 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.

Подбор насосного оборудования

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
Qскв.(н)
πlфvф
 , 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

Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.