1.11 Обоснование конструкции водозаборных скважин и их оборудования Выбор насосного оборудования.

Глубина динамического уровня воды в скважинах превышает 20м. Это обстоятельство предопределяет необходимость использования погружных электронасосов на станции I подъема. Требуемая высота напора насосов составляет НIп = 54 м, расход воды –

Этим показателям соответствует насос типа ЭЦВ 8-40-65. Его характеристики (справочник "Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду", стр. 176-177):

подача 40м3/час;

напор 60м;

число ступеней насоса 5;

тип электродвигателя ПЭДВ11-180;

масса электронасоса 145кг;

мощность 11Вт;

напряжение 380В;

Диаметр эксплуатационной колонны, где должен находиться насос, равен 204 мм.

Насосы такого типа будут установлены во всех скважинах станции I подъема.

Для подачи воды из сооружений по ее обработке в водонапорную башню проектируется использование поверхностного электронасоса. Требуемая высота напора составляет НIп = 26,2 м, расход воды –

Для обеспечения водоподачи с этими параметрами на станции II подъема проектируется использование насосов типа 4К-12 со следующими характеристиками:

Подача, м3/час 65 - 120

Высота нагнетания, м вод. ст. 28 –37,7

Тип и мощность двигателя, квт 14

Диаметр входного патрубка, мм 100

Вес насоса, кг 99

Зазор на сторону, мм 25

Требования к конструкции водозаборной скважины

Глубина и конечный диаметр скважины определяются необходимостью вскрытия водоносного горизонта в верхнечетвертичных песчаных отложениях на полную мощность. Таким образом, глубина скважины должна быть не менее 50м, конечный диаметр бурения – должен обеспечивать установку фильтра диаметром не менее 8 (216мм). Фильтр может устанавливаться впотай на сальнике. Техническая колонна должна обеспечивать беспрепятственный спуск и подъем погруженного насоса. Учитывая размеры насоса диаметр технической колонны принимаем равным 254мм, глубина 36м. Для укрепления верхней части ствола скважины проектируется направляющая колонна, имеющая диаметр 325мм, глубина которой 7м. Затрубные пространства направляющей и технической колонн цементируются до устья скважины. Глубина установки погружного насоса зависит от глубины динамического уровня. В конкретном случае, насос будет располагаться на глубине 10+22.4+3=35.4м. Насосный агрегат должен быть погружен на 3-5м. Под динамический уровень (рис.4).

1.12 Расчет и обоснование зон санитарной охраны (зсо)

Для предотвращения загрязнения подземной и поверхностной воды в зоне водозабора останавливаем ЗСО. Учитывая, что водозабором эксплуатируются грунтовые воды границы ЗСО-1 пояса (зона строгого режима) устанавливаются в радиусе 50 метров вокруг каждой скважины. В пределах этой зоны посторонним лицам, не связанным с эксплуатацией водозабора, вход воспрещен. Здесь исключается всякая хозяйственная деятельность не связанная с водообеспечением, запрещается проживание людей.

ЗСО 2 пояса (зона ограничений) выделяется в пределах области, где необходимо предохранить водоносный пласт от попадания в него загрязнений, причем существует опасность попадания этих загрязнений в водозаборные скважины при миграции их по пласту. Границы этой области определяются гидродинамическим и балансовым расчетом. В потоке подземных вод формируется зона захвата. Она ограничена нейтральной линией тока, внутри которой располагаются частицы воды рано или поздно достигающие скважин. Вне зоны захвата частицы воды под влиянием фильтрационного потока проходят мимо скважин, т.е. никогда в них не попадают. Для построения НЛТ можно ограничиться точками ее пересечения с осями X и Y и определить асимптоту линии:

при y=0 x0 = Q/2πTI0

при х=0 y0 = Q/4TI0

при х→∞ y=Q/2TI0

где: I0 – напорный градиент (I0 = 0.001)

x0=8685,5/2∙3.14∙200∙0.001=6376.4м

y0=8685,5/4∙200∙0.001=10010.9м

y=8685,5/2∙200∙0.001=20021.9м

Теперь необходимо определить область пласта внутри НЛТ, в пределах которой частицы воды попадут в водозаборные скважины за определенный период времени. Самоочищение подземных вод от бактериального загрязнения происходит за 400 суток. Самоочищение от химических загрязнений происходит гораздо медленнее – оно соизмеримо с расчетным сроком эксплуатации. Поэтому расчет может быть выполнен на два срока – 400 суток и 25 лет по формуле:

Для бактериального загрязнения:

Для химического загрязнения:

По абсолютной величине R меньше х, поэтому граница ЗСО-2 совпадает с этой окружностью. В этой зоне запрещена всякая деятельность, которая может привести к загрязнению подземных вод. В нашем случае – промышленное и гражданское строительство, сооружение отстойников, шламо- и хвостохранилищ.

Третья зона ЗСО-3 – наблюдений за изменением уровня подземных вод и дебитом родников, использованием подземных вод другими водозаборами. Размеры этой зоны определяются из условия распространения влияния водозабора по пласту и обратного влияния возмущения в пласте на работу водозабора. В нашем случае радиус этой зоны определяется:

где: t – период эксплуатации, сут.