3. Пропускная способность фильтра

Пропускная способность фильтра Q$, м³/сут, определяется по фор­муле

(^2Т>

скорость притока воды к фильтру, м/с, определяемая

^у_ф ⁼ 65 • 1[К , (23)

скважность фильтра, то есть отношение площади отверстий фильтра к площади его боковой поверхности (ориентиро­вочно т| = 0,1...0,3 для каркасно-стержневых фильтров; г| = 0,2...0,25 для трубчатых фильтров с круглой или щеле­вой перфорацией; Т| = 0,3...0,5 для фильтров с проволочной обмоткой; г| = 0,1...0,4 для фильтров с сетчатой обмоткой).

3. Определение количества скважин в водозаборе

Вопрос возможности применения одиночной скважины решается со­поставлением расчетной производительности водозабора 0_Сут.р. (формула (1)) и пропускной способности фильтра (формула (22))'.

20

Если бсут.р. < Q§, то следует принять водозабор в виде одиночной скважины. В противном случае проектируется групповой водозабор, коли­чество скважин в котором - и — определяется по формуле

Полученный результат п округляется до ближайшего большего целого

числа.

Количество резервных скважин принимается в соответствии с реко­мендациями приложения 11.

3.5. Фактические параметры скважины

Проверка возможности уменьшения диаметра фильтра предполагает определение максимальной пропускной способности фильтра Qм³/сут., с учетом параметра запаса по формуле

Зная количество скважин в водозаборе, можно определить фактиче­скую подачу одной скважины, <2скв.факт.> м³/сут. Для водозабора в виде оди­ночной скважины рекомендуетсял1ринять равенство

где Ко - коэффициент запаса, Kq = 1,2.

Полученное значение следует подставить в левую часть формулы (22) и рассчитать величину диаметра фильтра, dф, м, не меняя остальные

параметры. Условие dф > d^ свидетельствует о невозможности уменьше­ния диаметра фильтра. При d^ < flL проверяется возможность принять меньший диаметр в соответствии с сортаментом труб [5].

Расчет фактического водопонижения S, м, производится по формуле ,(7), в которой вместо Q_CKB, подставляется 2_Скв.факт.> вместо 5_Д0П. - искомая величина S, а гидравлическое сопротивление Rq, являющееся составляю­щей знаменателя формулы (7), принимается по приложениям 12 и 13.

В соответствии с принятой схемой расположения насоса (см. рис. 4) длина водоподъемной трубы /_{в х}, м, измеряемая от насоса до поверхности земли, определяется по формуле

'„.=ЛЯ«.+5 + (Я,*. .-И), ' (28)

где //_СКв. - глубина скважины от поверхности земли до подошвы водо­носного пласта,м.

3. Водоподъемное оборудование

   1. Расчет рабочих параметров насоса

Основными рабочими параметрами насоса являются пбДача £2нас.> м³/ч, и напор //_нас., м.

По производительности насос подбирается, ориентируясь на £?_Скв.факг.> отнесенный к часовой единице измерения, то есть м³/ч.

Для определения потребного напора liSjlcoca нёоб^одимо принять схему расположения скважин, разместить скважины на ситуационном пла­не и назначить место устройства очистных сооружений либо сборного уз­ла, если очистка воды не требуется.

Схемы сборных водоводов могут быть линейными (тупиковыми), кольцевыми и парными.

Линейные водоводы наиболее распространены и применяются как при линейных (рис. 5 и 6), так и при площадных или кольцевых схемах расположения водозаборных сооружений (рис. 7).

Линейная схема в одну нитку (см. рис. 5) применяется только при концевом расположении сборного узла в случае, если допускаются пере­рывы в подаче воды потребителю или на узел емкостей хранения воды.

Наиболее часто проектируются линейные схемы в две и три нитки. При этих схемах в случае выхода из работы одной нитки на ремонт или при аварии обеспечивается подача воды на сборный узел по другим нит­кам в размере 70% расчетного расхода воды. Линейная схема в четыре нитки может быть целесообразной при центральном расположении сбор­ного узла на линейных (см. рис. 6) и площадных (см. рис. 7) водозаборах.

Оптимальное решение расположения сборного узла находят техни- ко-эконоМическим сравнением вариантов. Определяют наименьшую про­тяженность и стоимость сборных водоводов и водоводов от насосной станции второго подъема, а также затраты энергии на подачу воды. При­нимается вариант с меньшими приведенными затратами.

Рис. 5. Схемы линейных (тупиковых) сборных водоводов при линейном расположении водозаборных сооружений и концевом расположении сборного узла: а - в одну нитку; б -'в две нитки; в - в три нитки; 1 - водозаборы;

2 - сборные водоводы; 3 - сборный узел

Рис. 6. Схемы линейных (тупиковых) сборных водоводов при линейном расположении водозаборных сооружений и центральном расположении сборного узла; а - в две нитки; б - в три нитки; в - в четыре нитки; 1 - водозаборы;

2 - сборные водоводы; 3 - сборный узел

о)

Рис. 7. Схемы линейных (тупиковых) сборных воддводов при площадном (а) и кольцевом (б) расположении водозаборов: 1 - водозаборы;

2 - сборные водоводы; 3 - сборный узел.

5)

При значительном количестве скважин чаще применяется централь­ное или близкое к этому расположение сборного узла, при 3-8 скважинах - концевое.

Резервными могут быть любые из общего числа скважин, пробурен­ных на водозаборе. В проекте рекомендуется располагать резервные сква­жины ближе к сборному узлу с общим для водозабора шагом между сква­жинами.

При отборе воды из скважины напор насоса Н_нас., м, затрачивается на преодоление геометрической высоты подъема воды Нр, м, понижение уровня воды S и потерь напора в водоподъемной трубе h_{B T} , м, на напор­ном водоводе h_H, м, в насосной станции /?_{н с} , м, то есть

где z_c.у. - отметка статкческого уровня подземных вод, м;

z_T - отметка точки подачи воды, м (точкой можно считать место расположения сборного узла или очистных сооружений; при непосредственной подаче воды в сеть потребителя это будет точка примыкания к сети; при этом необходимо дополнительно учитывать потребный свободный. напор в данной точке).

При подаче воды от скважины к очистным- сооружениям формула (30) может быть представлена влшделД?

где Az - перепад в отметках земли у дальней от сборного узла сква­жины и в точке устройства очистных сооружений, м; если очистные сооружения расположены ниже водозабора, то параметром Az пренебрегают; ^

(10... 15) - потери напора на очистных сооружениях, м.

Потери напора в водоподъемной трубе /г_вх., м, определяются по фор­муле f¹

где 2скв.факт. ~ секундный фактический расход скважины, м³/с;

• удельное сопротивление водоподъемных труб при v = 1 м/с, принимаемое по таблицам [5] в зависимости от диаметра труб; диаметр водоподъемных труб рекомендуется прини­мать, ориентируясь на скорость движения воды 2 м/с; мате­риал - новые стальные трубы;

• поправочный коэффициент к значению удельного сопро­тивления А, принимаемый по таблицам [5], где он обозна­чен буквой К.

Потери напора в сборном водоводе м, в соответствии с принятой схемой (см. рис. 5, 6, 7) определяются по формуле

h_u = 1,05 • / • /, (33)

где i - гидравлический уклон (потери напора на 1 пог. м. водово­

да), принимаемый по таблицам [5];

I - длина участков сборного водовода, м.

Линейные (тупиковые) сборные водоводы проектируются по теле­скопической схеме с увеличением диаметра по мере подключения сква­жин. Кольцевые сборные водоводы, как правило, проектируются одного диаметра по всей длине кольца при расходе, равном 70% от общего расхо­да воды.

Для устройства напорных водоводов применяются пластмассовые, асбестоцементные, напорные железобетонные, чугунные и стальные трубы. Диаметры напорных водоводов ориентировочно можно принимать исходя из скорости движения воды: 0,4...0,7 м/с - для диаметров

100. .400 мм; 0,7... 1,0 м/с-для диаметров 500 ... 1000 мм.

Гидравлический расчет сборного водовода рекомендуется вести в табличной форме по образцу, представленному в таблице 2. Образец рас-, четной схемы с тремя рабочими и одной резервной скважиной приведен на рис. 8.

Рис. 8. Расчетная схема сборного водовода

Таблица 2

Гидравлический расчет сборного водовода

Обозначе­ ние участка	Расчетная длина участка, м	Расчетные расход, .л/с /	Диаметр труб d, мм\/	Скорость движения ВОДЫ V, м/с	Г идравли- ческий уклон i	Потери напора ft = 1,05 • / • /
1-2 3 4 5	1 + 5 1 1 L	4 2<7 3 q з<?
Итого:						К.

Гидравлический расчет выполняется по фактическому расходу сква­жины q, представленному в л/с.

Потери напора в насосной станции /г_н._с.; м, в проекте можно принять равными 1,5...2 м.

Полученные таким образом потребный напор насоса Н_нас., м, и пода­ча 0нас.> ^м3/^ч> определяют выбор .водоподъемного оборудования.