Показатель
|
НВ
|
БВ
|
ИВ
|
|
Знач
|
Оценка
|
Знач
|
Оценка
|
Знач
|
Оценка
|
Мутность , мг/дм
|
1,1
|
+
|
3
|
-
|
2
|
-
|
Цветность, градусы
|
11
|
+
|
10
|
+
|
4
|
+
|
Водородный показатель, рН
|
6,9
|
+
|
7
|
+
|
7,5
|
+
|
Сухой остаток,мг/дм
|
-
|
|
1200
|
-
|
-
|
|
Общая жёсткость,мг-экв/дм
|
6
|
+
|
7
|
-
|
3
|
+
|
Железо(Fe),мг/дм
|
1
|
-
|
-
|
|
0,1
|
+
|
Марганец(Mn),
мг/дм
|
1
|
0,5
|
-
|
0,2
|
-
|
Серовород (HS),мг/дм
|
-
|
|
Нет
|
|
-
|
|
Фтор(F),
мг/дм
|
0,05
|
-
|
0,1
|
-
|
1,1
|
+
|
Окисляемость перманганатная, О/дм
|
1
|
+
|
2
|
+
|
1,5
|
+
|
Запах при 20 , баллы
|
-
|
|
-
|
|
2
|
+
|
Привкус при 20 , баллы
|
4
|
-
|
4
|
+
|
3
|
-
|
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 дм
|
1
|
+
|
-
|
|
-
|
|
По результатам сравнения можно сделать выводы:
Напорные воды не соответствуют требованиям ГОСТа по 4 показателям. Для
улучшения качества этой воды нужно уменьшить количество марганца и железа,
фтора в ней до нормы, и уменьшить показатель привкуса в воде.
Безнапорные воды не соответствуют требованиям ГОСТа по 5 показателям. Для
улучшения качества этой воды нужно уменьшить показатель мутности, показатель
сухого остатка, уменьшить жёсткость воды ,количество марганца, фтора в воде до
нормы.
Инфильтрационные воды не соответствуют требованиям ГОСТа по 3
показателям. Для улучшения качества этой воды нужно уменьшить показатель
мутности, уменьшить количество марганца, в ней до нормы, и уменьшить показатель
привкуса в воде.
Оценка эксплуатационных запасов воды
Объём эксплуатационных запасов подземных вод,м3 ,в общем виде
определяется из выражения:
Qэ =Qст+Qдин+Qдоп
где Qст,Qдин- соответственно статические и динамические запасы подземных
вод;
Qдоп- дополнительные запасы, привлекаемые
в процессе водозабора. Принимаются равными 0,3*Qдин.
Статические запасы включают объём воды в порах и трещинах водоносного
пласта находятся по формуле:
Где м -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
Где a 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 :
Qдин=b*m*k*i
Где
k -коэффициент фильтрации, зависящий от породы
водоносного пласта, м/сут;
i-гидравлический
уклон.
Находим
динамические запасы:
Для
напорных вод:Qдин=1250*8*4,5*0,02=900
м
Для
инфильтрационных вод:Qдин=800*5*0,02*3=240
м
Найдя
Qдин мы
можем найти Qдоп .
Дополнительные
запасы равны:
Для
напорных вод: Qдоп .=0.3*900=270
м
Для
безнапорных вод: Qдоп .=0,3*112=33,75
м
Для
инфильтрационных вод:Qдоп .=40*0,3=72
м
Определяем
объём эксплуатационных запасов подземных вод:
Qэ =Qст+Qдин+Qдоп
Для
напорных вод: Qэ=
900+270+4700000=4701170 м3
Для
безнапорных вод: Qэ=
112+33.75+1552500= 1552646 м3
Для
инфильтрационных вод:Qэ=
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.
Выбор типа захватных устройств и состава сооружений
водозабора. Выбор типа водозахватных сооружений определяется геологическими и
гидрогеологическими условиями, а также производительность водозабора
В состав водозабора входит скважина, насосная станция 1-го подъёма,
очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосная станция 2-го подъёма.
2.Рабочая конструкция скважины
Выбор способа бурения
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.
Выбор типа скважины
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.
Рабочая конструкция скважины
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 dф. 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.)
.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.
.Определяем выход кондуктора и последующих колонн труб (разница в
диаметрах 100мм), до тех пор, пока последняя труба не достигнет водоупора
В выход колонн обсадных труб при их принудительной посадке (при диаметре
обсадных труб 900-700 мм) равен:
Сухие породы: 20 мм
Водоносные породы: 25 мм
.Определяем диаметр фильтра по формуле :
dф=dк - 100 мм
dф= 500 - 100 = 400 мм
.Гидрогеологический расчёт водозабора
Основными задачами гидрогеологического расчёта, является определение
дебита скважин и понижения уровня подземных вод, в процессе эксплуатации
водозаборного сооружения, оценка возможного влияния водозабора на существующие
или намечаемые к строительству водозабора, а также на окружающую обстановку.
Одновременно с решением этих задач на основе расчётов уточняют схему
расположения водозаборных скважин ,их количество и размеры.
Определение притока воды к скважине.
В связи с тем что потребное число скважин ещё не установлено ,оценка
производительности водозабора,м3/сут, производится применительно к
одной скважине:
Где
-
допустимое понижение уровня подземных вод,м
Где
H - напор над подошвой водоносного горизонта, м;
-максимальная
глубина погружения насоса под динамический уровень воды в скважине (может быть
принята равной 3м);
- потери
напора на входе в скважину, приближённое значение которых составляет 1,5 м;
R-
гидравлическое сопротивление, зависящее от гидрологических условий и типа
водозаборного сооружения, м
Где
-
гидравлическое сопротивление R в точке расположения скважины,м
Где
r - радиус фильтра;
-
радиус влияния скважины, м
Где
с - коэффициент пьезоводности водосодержащих пород, м3/сут
t - время,
которое рассчитывается эксплуатация скважины, сут.
В
- отношение расхода рассматриваемой скважины к суммарному расходу водозабора;в
случае водозабора в виде одиночной скважины в=1;
-
дополнительное сопротивление, учитывающее фильтрационное несовершенство
скважины, величина которого определяется в зависимости от отношения
bm/r/ .
для
совершенных скважин можно принять =0
Находим
коэффициент пьезопроводности водосодержащих пород:
Находим
радиус влияния скважины:
м
Находим
радиус фильтра:
Находим
гидравлическое сопротивление R в точке расположения скважины:
Находим
допустимое понижение уровня подземных вод:
Производится
оценка производительности водозабора:
-
значит одной скважины недостаточно, поэтому берём 2 скважины при
Находим
радиус фильтра:
Находим
гидравлическое сопротивление R в точке расположения скважины:
Находим
гидравлическое сопротивление, зависящее от гидрологических условий и типа
водозаборного сооружения
Находим
допустимое понижение уровня подземных вод:
Производится
оценка производительности водозабора:
- значит
двух скважины недостаточно, поэтому берём 3 скважины при том же диаметре( )
- значит
двух приток воды к скважине достаточен, для водоснабжения города.
.
Делаем соответствующий вывод и определяем рабочее водопонижение:
водозабор скважина бурение