2.7. Существующее водоснабжение

Поселок имеет централизованное водоснабжение. Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения являются артезианские скважины в количестве 5 шт. (3 скважины - на балансе ОАО "Российские железные дороги, 2 скважины - ООО "Сургутгазпром"). Водозаборы расположены в восточной и северо-восточной частях поселка общей мощностью 1400 м³/сут.

3. Обоснование конструкции водозаборной скважины

Данная расчетная скважина имеет глубину 200 м. Диаметр фильтра 219 мм., обсадные трубы должны отличаться от диаметра фильтра на 50-100 мм. Поэтому диаметр обсадной колонны 324 мм, диаметр кондуктора 426 мм.

Длина рабочей части фильтра 155-140=15 м.

Длина отстойника выбрана согласно ГОСТ 13-1872-42, равная 10 метров.

Расчет водоприемной части фильтра. При выборе конструкций фильтра необходимо соблюдать условие:

f>Q

f – водозахватывающая способность фильтра

Q – проектный дебит скважины в л/с.

Расчет длины рабочей части фильтра L:

Q – проектный дебит скважины, м³/ч.

Ģ – коэффициент скважности фильтровой сетки (0,3-0,4).

d – наружный диаметр фильтра, м.

v – допускаемая скорость входа воды в скважину (0,0025-0,005).

Расчет площади рабочей части фильтра F:

F=π*D*L

D – наружный диаметр фильтра, м.

L – длина рабочей части фильтра, м.

F = 3,14*0,219*5=3,44 м².

Входная скорость определяется по формуле Абрамова:

V_ф=

K – коэффициент фильтрации водоносного горизонта, согласно таблице для песков мелкозернистых 2-5 м/сут.

V_ф= =1,71 м/сут.=1,71/86400=0,0000198 м/с.

Водозахватывающая способность фильтра определяется по формуле:

f=V_ф*F

f= 3,44*0,0000198 = 0,000068 м³/с =0,068 л/с.

Расчетный объем для песчано-гравийной смеси для обсыпки фильтра W определяется по формуле:

D – диаметр бурения под фильтровую колонну, м.

d – диаметр фильтровой колонны, м.

м³/ч.

Проектный дебит скважины Q=30 м³/час=8,333 л/с.

Водозахватывающая способность фильтра f= 0,068 л/с.

Насос типа ЭЦВ 8-40-60

Параметры водоносного горизонта принятые для обоснования конструкции скважины

Параметры водоносного горизонта	Единицы измерения	Величины параметров
Глубина залегания кровли водоносного горизонта	м.	130
Глубина залегания подошвы водоносного горизонта	м.	155
Мощность водоносного горизонта	м.	25
Статический уровень	м.	5
Напор над кровлей водоносного горизонта	м.	125
Коэффициент фильтрации	м/сут	5
Коэффициент водопроводимости	м2/сут	125
Проектный дебит	м3/сут	720
	м3/час	30
	л/с	8,333

4. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод

Расчет одиночных водозаборов заключается в определении понижения уровня в водозаборной скважине и сравнение ее расчетного понижения с допустимым понижением.

Определяем радиус формирования эксплуатационных запасов R_ф

R_ф=

– прогнозируемый водоотбор, л/с.

M_пр – модуль прогнозных ресурсов подземных вод, дм³/с*км².Для хозяйственно питьевого водоснабжения равен 0,51 дм³/с*км².

R_ф= = 2,28 км.

Величина допустимого понижения рассчитывается по формуле:

S_доп=H_н+0,3÷0,7m-ΔS-(h_нас+1)

H_н – напор над кровлей водоносного горизонта.

h_нас – длина погружного насоса (≈2м.)

ΔS – фильтрационное сопротивление скважины (≈5м.)

Коэффициент водопроводимости принят по результатам опробования и равен 610 м/сут.

S_доп=125+0,3*25-5-(2+1)=124,5 м.

Расчетное понижение для напорных вод рассчитывается по формуле:

Q – расчетный дебит водозабора, м³/сут.

km – водопроводимость водоносного горизонта, м/сут.

– приведенный радиус влияния.

R_вл=1,5*

a - коэффициент пьезопроводности, для песков принимают от 10³ до 10⁵ м²/сут. (≈ 10⁴ м²/сут.)

t – количество лет. 25 лет=10⁴сут.

R_вл=1,5* = 15000 м.

r - радиус скважины, м.

r = 0,219/2=0,1095 м.

Рассчитаем расчетное понижение:

Приведенная выше формула позволяет рассчитывать понижение уровня в совершенной по характеру вскрытия водоносного горизонта в скважине, однако как правило в эксплуатационной скважине одиночных водозаборов основная доля в понижении уровня формируется за счет несовершенства скважины, поэтому ее следует учитывать при расчетах.

Несовершенство скважины по степени вскрытия может быть учтено путем введения в формулу поправки на совершенство, которая обозначается ε определяемой из таблиц в зависимости от отношения L/m и m/r, где

L – длина фильтра водозаборной скважины , м.

m – мощность водоносного горизонта, м.

r – радиус скважины, м.

Из литературных данных находим, что указанным значениям величина ε=5,55 и формула истинного расчетного понижения примет вид:

Расчетное понижение намного меньше допустимого, значит запасы обеспечены.

Расчет дополнительного понижения уровня подземных вод на оцениваемом одиночном водозаборе от работы эксплуатируемого поселкового водозабора.

Расчет срезки уровня. Одиночная скважина для производственного водоснабжения с заявленной производительностью 720 м³/сут. Находится в 3 км. От действующего водозабора. Расчет влияния данного водозабора на одиночную скважину будет заключаться в срезе уровня, которая рассчитывается по формуле:

Q_z – суммарный дебит водозабора (=2400 м³/сут.)

L – расстояние от скважины до водозабора (=3000 м.)

Итого S_расч =3,247+1,0075=4,25 м. с учетом несовершенства и влиянием поселкового водозабора.

Гидравлический расчет системы водоснабжения.

Гидравлический расчет предусматривает расчет:

Свободного хозяйственного напора H=14 метров( Для 2х-этажных строений)

Диаметров водонапорных труб магистральной и разводящей сетей: при скорости подачи воды более 1,2 м/с

d=4Q/πν=0,122 м.

d=200 мм, S=6,939-для стальных водопроводных труб при скорости движения >1,2 м/с.

Потерь напора в трубах: h=SLQ²=6,99∙100∙0,014²=0,14

∑ h=SL_∑Q²=6,99∙400∙0,014²=0,548

Высота водонапорной башни:

Н_б=Н_св+∑h-(Z_б-Z)

Н_б=14+0,548-2=12,548 м.