1 Задача №1. Определение зон санитарной охраны подземного водоисточника

1.1 Исходные данные

Производительность скважины, Q, м³/сут 300

Средняя мощность водоносного горизонта, m, м 21

Коэффициент фильтрации, К, м/сут 25

Активная пористость, n 0,15

Уклон естественного потока в районе скважины, i 0,002

Срок эксплуатации водозабора T, лет 25

Время выживаемости бактерий, t, сут 500

Расстояние от водозабора до уреза воды, 130

Воды – защищенные

2. Определение границ 1-го пояса зсо

Первый пояс ЗСО является поясом строгого режима. По периметру ограждается забором с колючей проволокой и выставляется военизированная охрана. Производить любую деятельность на территории 1 пояса запрещено.

Границы первого пояса ЗСО подземного источника устанавливаются для одиночного водозабора (скважины) на расстоянии 30м для защищенных подземных вод и 50м для недостаточно защищенных вод.

К защищенным подземным водам относятся воды напорных и безнапорных водоносных пластов имеющих в пределах всех поясов ЗСО сплошную водоупорную кровлю.

К недостаточно защищенным подземным водам относятся:

• Воды первого от поверхности земли безнапорного водоносного пласта, получающие питание на площади его распространения

• Воды напорных и безнапорных водоносных пластов, получающие питание из вышележащих недостаточно защищенных водоносных пластов, а также из водоемов и водотоков при их непосредственной гидравлической связи.

Так как в моей задаче воды являются защищенными, то r первого пояса ЗСО назначается 30м.

3. Определение границы 2-го пояса зсо

Определяем удельный расход естественного потока

q = k*m*i=25*21*0,002=1,05 м³/сут

Определяем по соотношению

Q< π*x₀*q<Q

3,14*130*1,05=428,61 м³/сут >300

Т.к. выполнилось условие π*x₀*q (406,944>310) > Q. Дебит водозабора полностью обеспечивается естественным потоком подземных вод Q_q без участия речных вод Q_p.

Определяем положение водораздельной точки N. Она определяется координатой:

Q =Q/ π*Х₀*q = 300/3,14*1,05*130=0,69 м³/сут

Х_р =√1- Q= √1- 0,69= 0,5 м

Так как Х_р = Х_р/Х₀ → Х_р =Х_р*Х₀ = 0,5*130= 65м

1. Определение протяженности r зсо вверх по потоку

Т.к в нашем случае Q< 1, то дебит водозабора малый. Тогда протяженность R ЗСО вверх по потоку определяется из формулы:

R= R_q +_∆R, где

R_q = q*t/ m*n – расчетное значение расстояния частица воды при эксплуатации водозабора за время Т.

R_q = q*t/ m*n =1,05*450/21*0,15= 150 м

Зависимость между R и ∆R выглядит следующим образом:

R = T+ ∆R, (1)

где T = q*t/m*n*X₀ = 1,05*450/ 21*0,15*130 = 1,154

Выражаем из выражения (1) T:

T= R- _∆R (2)

_∆R=[(1-X_p²)/2X_p²]ln [(1+2X_p*R)/(1+R-X_p*R)]; (3)

Подставляем в (2) уравнение (3)

T=R-[(1-X_p²)/2* X_p]*ln[(1+2* X_p *R)/(1+ R -X_p *R)] (4)

Подставив в (4) несколько значений R , так, чтобы несколько значений было больше T и меньше T.