Водозабор из подземного источника

При отборе воды из рыхлых пород в скважинах устанавливаются фильтры. Фильтр состоит из водоприемной (рабочей) части, надфильтровой трубы и отстойника. Длина надфильтровой трубы зависит от конструкции скважины.
Геофизические исследования. Расчет фильтровой колонны. Выбор типа фильтра
Геофизические исследования (стандартный каротаж и гаммакаротаж) производятся при глубине скважины 200,0 м для получения большей информации о геологическом строении. Длина рабочей части фильтровой колонны, м, определяется по формуле

где Q – проектный дебит скважины – 65,0 м3/ч; – эмпирический коэффициент – 90; d – наружный диаметр фильтра – 168 мм.
м
В качестве водоносного пласта рассматривается песок среднезернистый. Согласно справочным данным могут быть использованы следующие фильтры: фильтр стержневой, спирально-проволочный, с водоприемной поверхностью из проволочной обмотки, сеток квадратного плетения, штампованного листа из нержавеющей стали с песчано-гравийной обсыпкой. Принимаем фильтр на основе стержневых каркасов с проволочной обмоткой из нержавеющей стали 2–4 мм. Крепление проволочной обмотки производится эпоксидной смолой ЭД-5 или ЭД-6.





3. Гидрогеологический расчет водозабора
Основной задачей гидрогеологического расчета является определение дебита скважин и понижения уровня подземных вод в процессе эксплуатации водозаборного сооружения. Одновременно с решением этих задач на основе расчетов уточняют схему расположения водозаборных скважин, их количество и размеры. Определение притока воды к скважине
В связи с тем, что потребное число скважин еще не установлено, оценка производительности водозабора, м3/сут, производится применительно к одной скважине:

где - допустимое понижения уровня подземных вод , м.


Здесь H – напор над подошвой водоносного горизонта, м; Hнас – максимальная глубина погружения насоса под динамический уровень воды в скважине, м. Принимаем Hнас = 25 м; Hф – потери напора на входе в скважину (приблизительно 1,5 м.
77 – (0,3 48 + 25 + 1,5) = 36
k – коэффициент фильтрации, k = 20 м/сут; R – гидравлическое сопротивление, зависящее от гидрогеологических условий и типа водозаборного сооружения;
2)расположение насоса в пределах водоносного пласта и конечной колонне обсадных труб; 3)установка насоса в пределах надфильтровой трубы выше рабочей части фильтра; 4)установка насоса ниже рабочей части фильтра над отстойником. Наилучшим вариантом является первая схема, так как можно получить максимальную длину фильтра, что обеспечивает бульшую его пропускную способность. При рассмотрении высоконапорного водоносного пласта применение первой схемы оправдывается, если выполнимо условие
> +0,5 ,
где hнеобх – необходимая высота столба воды над кровлей пласта, м;

Здесь h1 – высота надфильтровой трубы относительно башмака последней колонны, h1 = 5 м; h2 – расстояние от верха надфильтровой трубы до низа насоса, h2 = 2 м; Lнас – общая длина погружного насоса, равная 2 м.
В этом случае принимается максимальная длина фильтра, м,

гдеh3, h4 – расстояние до фильтра соответствующей подошвы и от кровли водоносного пласта, h3 = h4 = 1,5 м
м
Применение первой схемы возможно для совершенных и несовершенных систем.
Для эксплуатации скважин выбраны насосы марки ЭЦВ 10-63-110 при глубине загрузки 100,0–110,0 м. Диаметр водоподъемных труб равен 114 мм.
Марка насоса и глубина его установки уточняются после производства опытной откачки в соответствии с фактическим статическим уровнем и удельным дебитом скважины.
Скважина оборудуется уровнемером и расходомером для периодических замеров динамического уровня и дебита.
Установка погружного насоса в скважину проводится после сооружения над ней павильона насосной станции.



Строительная откачка воды из скважины проводится в течение трех суток с дебитом не менее проектного. После установки насоса производится герметизация устья скважины. Определение пропускной способности фильтр
Пропускная способность фильтра, м3/сут, определяется по формуле
Определение числа скважин в групповом водозаборе

Ориентировочное число скважин в групповом водозаборе определяется по формуле
Округлив величину n до ближайшего целого числа, получаем 9 скважин. Количество резервных скважин согласно табл. 10 [1] принимается равным 2. Часовая производительность одной скважины, м3/ч, определяется по формуле


Действительное понижение уровня S, м, определяется по формуле
˜
и потерь напора в водоподъемной трубе hв.т, в насосной станции hн.с и на напорном водоводе hн, т. е.
˜
где

- отметка статического уровня подземных вод,м; = 40 м; - отметка уровня воды в сборном резервуаре на очистной станции.
=113+17-40=90 м;
- потери напора в водоподьемных трубах длиной
м
Здесь Q – расход, подаваемый скважиной, м3/сут; А – коэффициент сопротивления водоподъемных труб, который определяется в зависимости от диаметра D по формуле

Значения коэффициентов k и p, определяющих коэффициент сопротивления водоподъемных труб в зависимости от материала, для стальных труб следующие: k = 0,001736 и p = 15,3. Определяем диаметр водоподъемной трубы:
d = 150 мм; v = 0,81 м/с.
Поправочный коэффициент для v = 0,81 м/с k = 0,958

hн.с – потери в насосной станции, hн.с = 2 м; hн – потери напора в сборном напорном водоводе от скважины к месту подачи воды, м, определяемые по формуле

Где lн – длина сборного водовода, м; iн – потери напора на 1 пог. м длины водовода, принимаемые по таблицам [10].