ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А.СТОЛЫПИНА»

ФАКУЛЬТЕТ: : АГРОХИМИИ, ПОЧВОВЕДЕНИЯ, ЭКОЛОГИИ, ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

КАФЕДРА: ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Семестровое задание № 9 по дисциплине « Водозаборные сооружения поверхностных и подземных вод»

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОЗАБОРНОЙ СКВАЖИНЫ»

Выполнил: студент 411 гр. Шадияров С.А.

Руководитель: Горелкина Г.А.

ОМСК 2016

СОДЕРЖАНИЕ

1. Определение расчетного дебита скважины

2. Групповой водозабор

3.Подбор водоподъемного оборудования

4. Водоприемная часть скважины

5. Конструкция скважины

6. Зоны санитарной охраны для водозабора из подземных источников водоснабжения

1.Определение расчетного дебита скважины

Рис.1. Расчетная схема скважины:

Z₁- Отметка, на которую необходимо подать воду (Исходные данные Табл.1) =100 м.

Z₂- Отметка устья скважины (Исходные данные Табл.2) =59 м.

Z₃- Отметка статического уровня

Z₃=Z₂-c, м с- глубина залегания статического уровня

Z₃=59-10=49 м.

Z₄- отметка динамического уровня

Z₄=Z₃-S_ст =49- =-254,9.?

S_ст- понижение статического уровня с учетом взаимодействия скважин на момент стабилизации воронки

Z₅- отметка залегания кровли водоносного пласта

Z₅=Z₂-H_квп = 59- 89,3=-30,3

Н_квп- глубина залегания кровли, Кровля- начало водоносного пласта (табл.3 Исходные данные)

Z₆- Отметка подошвы водоносного залегания

Z₆=Z₅-m=119-29.7=89,3

H_g= Z₁-Z₄= 100-(-254,9) = 154,9 ?м Hg- геометрическая высота подъема

H_e=Z₃-Z₆ =49+89,3=138,3 м. H_e- Величина статического напора

H_скв=Z₂-Z₆+L₄ = 59+89,3+2=150,3 м

L₄- величина заглубления отстойника в водоупоре =2м

Для определения дебита скважины и понижения уровня в ней используется метод, основанный на полученных данных опытных откачек.

, м³/ч, (2.1)

, м³/ч

где q₁, q₂ - удельный дебит (задание таблица 3);

S₁, S₂ - понижение статического уровня (задание таблица 3);

Q₁, Q₂ - понижение соответственно при S₁ и S₂.

Определим расходы при понижениях S₁ и S₂

Q₁=0.8*15=12 м³/ч

Q₂=0.7*20=14 м³/ч

15=а*12+b+

20=14*a+ * b

a= =(1,2-12*b)

20=14*(1,25-12*b)+ *b

20=17,5-168*b+196*b

20-17,5=28b

2,5=28b

b=0,089

a=1,25-12*0,089

a=0,182

15=0,182*12+0,089*

15==2,184+12,8

15=15

Уравнение кривой зависимости дебита от понижения имеет вид:

S=α*Q+b*

S= 1.24*Q+0,18*

Определим максимальный расход по данным опытных откачек

Q_max=(1.25-1.3)*Q₂

Qmax=1.25*14=17,5 м³/час.

Для построения кривой дебита скважины задаются значения Q от 0 до Q_max и для этих значений по формуле S=a*Q+b*Q2 определяем соответствующие им понижения уровня S

Таблица(2) «Q=f(S)»

Q	0	5	10	15	17,5
S	0	3.1	10,7	22,7	30,4

S(0)=0 м

S(2)=0,182*5+0,18* =3.1 м.

S(4) =0,182*10+0,18* =10,7 м.

S(6)= 0,182*15+0,18* =22,7 м.

S(8) =0,182*17,5+0,18* =30,4 м.

S_max=31.4 м.

По данным табл.2 строим кривую зависимости дебита от понижения статического уровня

Для нахождения допустимого статического уровня используем формулу:

S_доп=H_e-((0,3…0,5)m +∆Н_нас+∆Нф

Где He- величина статического напора, м

m-мощность водоносного горизонта, м

∆Ннас-макс. Глубина погружения насоса(нижний его кромки) под динамический уровень воды скважины, м

∆Нф- потери напора на входе в скважину, м

∆Ннас=3м

∆Нф=1м

Sдоп=40,3-((0,3*29,7)+3+1)=27,39 м.

He=↓СУ-↓ПВГ, м.

↓СУ=↓УС-С, м.

↓ПВГ=↓УС-

3 Групповой водозабор

Определим количество рабочих скважин, входящих в групповой водозабор:

, шт., (3.1)

где Q_{ср. сут.} - средняя суточная водопотребность (задание таблица 2);

Q_р - расчетный дебит одиночной скважины;

t - время работы водоприемника в течении суток ,t=22 ч

шт.

Согласно требованиям СП 31.13330.2012 количество резервных скважин, n_раб = 3, то n_рез = 1, а n_общ = 4.

Пересчитаем расчетный дебет с учетом рабочего числа скважин:

м³/ч, (3.2)

м³/ч.

(3.3)

Приняли линейную схему расположения скважин (рисунок 4).

Водопроводимость пласта по данным опытной откачки определим при первом понижении:

м²/сут, (3.3)

где (K_m)_i - водопроводимость пласта, м²/сут;

r₀ - радиус скважины, r₀=0,1 м;

Q₁ - при первом понижении статического уровня;

S₁ - понижение статического уровня;

Ri - радиус влияния воронки депрессии.

Радиус влияния воронки депрессии определён по формуле:

, м., (3.4)

где а^* - коэффициент пьезопроводности,

а^*=2,5 м²/сут;

t - время проведения опытной откачки (исходные данные таб. 3), t=3 сут.,

м.

= 4,2 м²/сут.

Водопроводимость пласта в прифильтровой зоне:

, м²/сут., (3.5)

где Q_p^’ - дебит одиночной скважины;

м;

м²/сут

Время стабилизации воронки депрессии определяют как:

,сут., (3.6)

где ω - величина инфильтрационного питания, м/сут.,

ω=2,2 , м/сут.,

сут.

Зная время стабилизации, рассчитаем радиус воронки депрессии на момент стабилизации по формуле:

, м (3.7)

м,

Определим понижение статического уровня воды в скважине в начале откачки как:

= * lg +Σ *lg , м., (3.8)

где l - расстояние от расчетной скважины до скважины, оказывающее взаимодействие.

Понижение статического уровня на момент стабилизации определим как:

= * lg +Σ *lg - ,м (3.9)

.

Условие S_доп= м > S_ст=303,9 м. не выполняеся следовательно, это говорит о неправильности выполненных расчетов и неверно подобранном расстоянии между скважинами l=50 м (из условия l=50…100 м).