III.Оценкаэксплуатационныхзапасовводы

Расчётная производительность водозабора при равномерной работе определяется по формуле:

- полезная производительность водозабора, м³/сут;

- коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды очистных сооружений,

=1,03-при необходимости очистки подземной воды;

=1-если не требуется очистка воды.

Нам требуется очитка воды поэтому расчётная производительность водозабора при равномерной работе равна:

м³/сут

Объём эксплуатационных запасов подземных вод,м³ ,в общем виде определяется из выражения:

Q_э =Q_ст+Q_дин+Q_доп

где Q_ст,Q_дин-соответственно статические и динамические запасы подземных вод;

Q_доп- дополнительные запасы, привлекаемые в процессе водозабора. Принимаются равными 0,3*Q_дин.

Статические запасы включают объём воды в порах и трещинах водоносного пласта находятся по формуле:

Где -коэффициент водоотдачи (коэффициент запаса),представляющий собой отношение объёма гравитационной воды,способной выткать из насыщенной породы,к осушённому объёму этой породы;

V- объём водоносной породы,м³, принимается по ситуационному плану

V=a*b*m

Гдеa и b–длина и ширина потока подземных вод,м;

m- мощность водоносного пласта,м² .

Для напорных вод: V= м³

Для безнапорных вод: V =м³

Для инфильтрационных вод :V = м³

Находим статистические запасы:

Для напорных вод:

м³

Для безнапорных вод:

м³

Для инфильтрационных вод:

м³

Динамические запасы представляют собой объём подземных вод, характеризующий естественную производительность водоносных горизонтов в том размере, в котором забор ( отток) воды из них компенсируется поступлением в них воды из областей питания .Эти запасы определяются :

Q_дин=b*m*k*i

Где k –коэффициент фильтрации, зависящий от породы водоносного пласта, м/сут;

i-гидравлический уклон.

Находим динамические запасы:

Для напорных вод:Q_дин=1250*8*4,5*0,02=900 м

Для безнапорных вод: Q_дин=1350*5*0.9*0.02=112 м

Для инфильтрационных вод:Q_дин=800*5*0,02*3=240 м

Найдя Q_дин мы можем найти Q_{доп .}

Дополнительные запасы равны:

Для напорных вод: Q_{доп .}=0.3*900=270 м

Для безнапорных вод: Q_{доп .}=0,3*112=33,75 м

Для инфильтрационных вод:Q_{доп .}=40*0,3=72 м

Определяем объём эксплуатационных запасов подземных вод:

Q_э =Q_ст+Q_дин+Q_доп

Для напорных вод: Q_э= 900+270+4700000=4701170 м³

Для безнапорных вод: Q_э= 112+33.75+1552500= 1552646 м³

Для инфильтрационных вод:Q_э= 72+240+768000 =768312 м³

Определяем продолжительность использования источника водоснабжения по формуле:

Для напорных вод:

Для безнапорных вод:

Для инфильтрационных вод:

На основании полученных эксплуатационных запасов мы выбираем источником водоснабжения : источник напорных вод.

IV. Выбортипазахватныхустройств и составасооруженийводозабора.

Выбор типа водозахватных сооружений определяется геологическими и гидрогеологическими условиями ,а также производительность водозабора.

В состав возабора входит скважина, насосная станция 1-го подъёма, очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция 2-го подъёма.

2.Рабочая конструкция скважины.

I. Выборспособабурения.

Бурение водозаборных скважин производится в основном двумя способами: ударно-канатным и вращательным. Кроме того применяют колонковый и реактивно-турбинный способы.

Ударно-канатное бурение применяется в рыхлых и скальных породах при глубине скважин до 150 м.

У нас порода грунта-песок и глубина скважины не превышает 150 метров поэтому мы будем бурить ударно –канатным способом бурения.

II. Выбортипаскважины

Существует два типа скважины – совершенная и несовершенная.

Выбор скважины в основном зависит от мощности водоносного пласта m и максимального выхода колонны труб a . при m>a с целью уменьшения числа скважин в водозаборе следует принять скважины совершенного типа, в противном случае – несовершенного типа.Скважины совершенного типа применяются и при m< 10 м.

У нас мощность водоносного пласта 8 метров, следовательно, мы применяем скважины совершенного типа.

III. Рабочаяконструкцияскважины

При разработке конструкции водозаборной скважины следует учесть устройство её водоприёмной части, расположение насоса, технические возможности принятого способа бурения и т.д. Прежде чем принять окончательную эксплуатационную конструкцию скважины. Составляем её схему (рабочую конструкцию), и производим расчёт основных параметров (притока воды к скважине и пропускной способности фильтра).

Конструкция скважины включает себя следующие основные элементы: кондуктор, технические колонны труб, эксплуатационную колонну, цементную защиту, фильтр скважины(водоподъёмная часть с отстойником и надфильтровой колонной)

Проектная глубина скважины назначается в зависимости от принятого типа скважины, а её начальный и конечный диаметры - в зависимости от сортамента труб, размеров и конструкции фильтра, насоса, намечаемых к установке, и от способа бурения.

Скважины крепятся обычно несколькими колоннами обсадных труб, число которых зависит от глубины скважины и выхода (максимальной длины одной колонны). Выход, а зависит от диаметра колонны и устойчивости проходимых пород.

Важным этапом разработки рабочей конструкции скважины является назначение диаметров колонн обсадных труб. Для увеличения притока воды к скважине ,а следовательно, для уменьшения числа скважин целесообразно сначала назначить максимальное значение диаметра труб, чтобы получить максимально допустимый при этом способе бурения диаметра фильтра d_ф. Конечный диаметр обсадной трубы при ударно-канатном бурении должен быть больше наружного диаметра фильтра не менее чем на 100 мм. Независимо от способа бурения необходимо ,чтобы башмак(конец) входил в водоупорную породу не менее чем на 0,5…1 м, а башмак последней колонны – ниже кровли используемого водоносного пласта на 0,5…1 м.

Построение предварительной рабочей конструкции скважины производится в следующей последовательности( Рис.1.)

1.Определяем глубину бурения и подбираем максимально возможный диаметр кондуктора: при глубине до 100 м– 600 мм; при глубине более 100 м – 900мм

У нас глубина бурения 111 метров это больше 100 метров следовательно диаметр кондуктора 900 мм.

2.Определяем выход кондуктора и последующих колонн труб(разница в диаметрах 100мм), до тех пор ,пока последняя труба не достигнет водоупора

Ввыход колонн обсадных труб при их принудительной посадке (при диаметре обсадных труб 900-700 мм ) равен:

- Сухие породы: 20 мм

- Водоносные породы: 25 мм

3.Определяем диаметр фильтра по формуле :

d_ф=d_к - 100 мм

d_ф= 500 - 100 = 400 мм