Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора подземных вод трещиноватых известняков эоценового возраста - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора подземных вод трещиноватых известняков эоценового возраста

b>2.3 Мероприятия по улучшению качества воды
Для уменьшения количества бактерий, содержащихся в подземных водах, и уменьшения коли-индекса проводится обеззараживание воды. Наиболее распространенный метод обеззараживания - хлорирование, которое и необходимо запроектировать. Введение хлорсодержащих реагентов будет осуществляться перед подачей воды в бак водонапорной башни, в соответствие со СНиП (стр.51). Необходимая доза для обеззараживания воды принимается в концентрации 0,7 мг/л газообразного хлора, который подается в водопроводную сеть непосредственно через эжектор, создающий разрежение в хлораторе. После введения хлора в обрабатываемую воду необходимо обеспечить не менее 30-минутный их контакт. Это будет достигаться в резервуаре станции обработки воды перед водонапорной башней. На выходе из контактного резервуара содержание остаточного хлора не должно превышать 0,3-0,5 мг/л. Для поддержания содержания остаточного хлора в пределах заданной величины следует в процессе эксплуатации корректировать концентрацию дозы хлора, подаваемой для обеззараживания.

Также необходимо произвести умягчение воды. Для этого необходим метод реагентной декарбонатизации воды. При этом остаточная жесткость умягченной воды может быть получена на 0,4-0,8 мг-экв/л больше некарбонатной жесткости. В качестве реагентов используют известь в виде известкового молока. В качестве коагулянтов применяют или в количестве 25-35 мг/л.

2.4 Анализ природных условий, их схематизация и обоснование расчетной гидрогеологической схемы
Гидрогеологические условия разведанного месторождения могут быть оценены как не очень сложные и поддаются схематизации, могут быть представлены в виде типовой расчетной гидрогеологической схемы.

Разведанный горизонт представлен напорными подземными водами, заключенными в трещиноватых известняках мощностью 50 м. Сверху они перекрыты практически непроницаемыми чаганскими глинами мощностью 50 м., а снизу подстилаются водоупорными породами (не указанными в исходных данных). Горизонт имеет избыточный напор - 85 м. В пределах речной долины известняки обладают коэффициентом фильтрации , а на водоразделах .

Из-за того, что:

пласт считаем неоднородным и принимаем границы раздела, находящиеся на водоразделах, условно закрытыми, на которых соблюдается ГУ II рода.

Таким образом, имеем следующую расчетную схему: плоско-параллельная фильтрация в напорном пласте-полосе с однородными непроницаемыми границами и постоянной мощностью. Водообмен в пласте горизонтальный.

В качестве расчетных значений гидрогеологических параметров принимаются параметры, полученные в результате разведочных работ:

;

2.5 Обоснование количества и схемы расположения водозаборных скважин
Имея пласт-полосу с непроницаемыми границами, наиболее целесообразно запроектировать водозабор, состоящий из линейного ряда скважин, расположенного вдоль пласта-полосы по ее центру. Учитывая характер водовмещающих пород, представленных трещиноватыми известняками, используем трубчатый фильтр. Длина фильтра , радиус фильтра принимаем равным 0,2 м, коэффициент запаса - 0,75.

Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе определения расчетной водозахватной способности водозаборных скважин .

определяется исходя из допустимой входной скорости воды в фильтр и площади рабочей части фильтра по формуле:

С учетом возможных процессов кальматации фильтров скважин проектный дебит определяют с учетом коэффициента запаса:

Рассчитываем количество скважин, удовлетворяющих рассчитанную потребность в воде, по формуле:

Принимаем количество скважин n=2. Уточненный дебит одной скважины будет равен . Помимо эксплуатируемых скважин необходимо запроектировать одну резервную скважину, на случай выхода из строя одной из скважины линейного ряда.

2.6 Выбор метода расчета и расчетных формул. Обоснование вариантов для расчетов
Прогноз работы водозабора из подземных вод будем осуществлять методом обобщенных систем скважин. Исходя из того, что линейный ряд скважин с радиусом расположен в центре пласта-полосы и имеет длину , а расстояние между скважинами , имеем формулу для определения понижения в скважинах:

где, L - ширина полосы, м.;

t - время эксплуатации водозабора равное лет;

- показатель несовершенства скважины;

2.7 Гидродинамические расчеты по прогнозу условий работы проектируемого водозабора
Производя гидродинамические расчеты, необходимо учитывать величину допустимого понижения в скважине, которое равно избыточному напору:

Показатель несовершенства скважины по степени вскрытия пласта определяется в зависимости от соотношений и .

; по графику дополнительного сопротивления (рис.23, [3]) определяем м

Примем расстояние между скважинами , ширина пласта-полосы , тогда:

Расчет баланса составляющих эксплуатационных запасов подземных вод

Формирование эксплуатационного расхода происходит в условиях сработки упругих запасов пласта. Поэтому достаточно рассчитать объем воды, который будет обеспечиваться в течении всего времени эксплуатации водозабора.

Объема воды заключенный в напорном горизонте трещиноватых известняков равен:

Упругая водоотдача пласта равна:

Ширина пласта полосы равняется 8000 м, а длина 200000 м, отсюда площадь пласта-полосы:

Расход воды на время будет равен:

Строим годограф эксплуатационный запасов ПВ.

2.8 Выбор схемы водоснабжения объектов
Проектируемая схема водоснабжения предназначена для поселка с числом жителей N=18 тыс. жителей и по этому признаку относится ко II категории надежности подачи воды (СНиП, п.1.3, табл.1). В системах этой категории допускается снижение подачи воды не более 30% в течение времени до 5 часов. Для обеспечения этих требований необходимо запроектировать кольцевой тип водопроводной сети. Надежность водоподачи в пределах поселка обеспечивается: двумя параллельными трубопроводами от водонапорной башни до поселка и кольцевым расположением магистральных водопроводов внутри поселка. Конфигурация этого водопровода повторяет контуры жилого массива, имеющего вид прямоугольника с соотношением сторон 1: 2 (согласно технического задания на проектирование) Размеры водопровода внутри поселка определяются исходя из оценки площади, которую он должен охватывать. Эта площадь определяется исходя их численности населения в поселке N, нормы жилого массивы на 1 жителя и этажности зданий в поселке по формуле:

Обозначив через a короткую сторону прямоугольника площадью F можем, записать соотношение , откуда получим:

Длинная сторона прямоугольника равна 2a=560 м. Расстояния между водозабором, башней, поселком и промышленным предприятием определены техническим заданием на проектирование.

Учитывая, что проектируется улучшение качества подземной воды перед подачей ее потребителям, необходимо в схеме водопровода предусмотреть сооружения по обработке воды. Эти сооружения расположим непосредственно перед водонапорной башней. После обработки воды для подачи ее в бак водонапорной башни, проектируем насосную станцию II подъема. Ее производительность равна средне-суточной потребности в воде, величина напора должна обеспечивать подъем воды в бак башни и его наполнение.

Разбиваем водопроводную сеть на участки, характеризующиеся одинаковыми режимами работы. Такими участками будут: водозабор-башня, башня-поселок, поселок-предприятие. Учитывая изменчивость расхода воды, проходящего по водоводам внутри поселка, выделим здесь дополнительные участки. Границы выделенных участков сети показаны на рисунке 3 цифровыми обозначениями типа 1-2, 2-3 и т.д.

2.9 Гидравлический расчет водопроводной сети
2.9.1 Определение максимальных размеров водопотребления
Максимальные размеры водопотребления определяются по всем основным категориям водопотребления с учетом коэффициентов суточной и часовой неравномерности водопотребления.

Максимальный расход воды для различных нужд в л/с определяется с использованием СНиП стр.6-7 по следующим формулам.

Для хозяйственно-питьевых нужд в поселке:

где и - коэффициенты суточной и часовой неравномерности, определяемые по СНиП в зависимости от характера объектов водопотребления (п.3.3).

Для хозяйственно-питьевых целей на предприятии:

где и - коэффициенты часовой неравномерности водопотребления соответственно в холодных и горячих цехах (определяется по табл.7 СНиП, - длительность рабочих смен в часах)

На производственные нужды предприятия:

Для целей пожаротушения при одновременном возникновении расчетного количества пожаров:

Максимальный секундный расход определяется как сумма всех определенных выше максимальных расходов:

2.9.2 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

Расчет ведется на расходы воды в период максимального водопотребления. Величина расчетного расхода, на участках где происходит потребление воды, определяется по формуле:

На участках где нет потребителей (1-2, 2-3, 5-7) весь расчетный расход будет равен транзитному. Таким образом:

расход на участке 1-2

расход на участке 2-3

На участке 3-4 происходит потребление воды для хозяйственно-питьевых нужд поселка. Расход воды, идущий на потребление в пределах расчетного участка, выступает как путевой расход . Весь расход воды на нужды промышленного предприятия проходит через водоводы в поселке транзитом. Транзитным следует считать расход воды для пожаротушения, так как наиболее неблагоприятной при возникновении пожара является самая удаленная точка в поселке, в которую воду необходимо транспортировать через весь поселок. Кроме того, транзитным для расчетного участка в пределах поселка является также расход воды, который будет использован в поселке на участке следующим за расчетным, например, для участка 3-4 следующим будет участок 4-5.

В поселке запроектирован кольцевой магистральный водопровод. При нарушении водовода на одном из участков, обеспечение водой должно оставаться не ниже 70% максимальной часовой потребности (п.1.3, табл.1 СНиПа) Поэтому при определении расчетных расходов на участках сети необходимо выполнять два расчета:

1) на полную нагрузку сети при работе всех ее участков;

2) на 0,7 от полной нагрузки при условии возникновения аварии в наиболее неблагоприятном участке.

Наиболее неблагоприятным с точки зрения аварийной ситуации в рассматриваемой кольцевой сети является участок 3-6 или 3-4. При нарушении водовода на этом участке, водовод между точками 3-4-5 оказывается наиболее нагруженным транзитным расходом для подачи его в район участков 6-3.

Расчетный расход при нормальной работе сети равен:

Величина потребления на предприятии и на пожаротушение берется с коэффициентом 0,5, так как транспортировка осуществляется по двум водоводам 3-4-5 и 3-6-5. Здесь и величина потребления воды для хозяйственно-бытовых нужд на участках 4-5 и 3-4.

Учитывая, что вода в поселке для хозяйственно-питьевых нужд используется равномерно в пределах всей его территории, считаем, что величина потребления воды на разных участках пропорциональна длине этих участков.

Тогда:

Расчетный расход в аварийной ситуации:

Учитывая, что расход в аварийной ситуации больше, чем расход при нормальной работе сети, окончательно принимаем .

В дальнейшем определяем расчетные расходы только для аварийной ситуации.

Аналогичным образом определяем:

;

2.9.3 Выбор диаметров труб и расчет потерь напора на участках сети

Подбор диаметров труб в зависимости от расчетных расходов на участках водопровода проводим, используя таблицы Шевелева. В таблицах для выбранного диаметра водовода указаны также потери напора на 100 м его длины.

Результаты выполненных подбора диаметров и расчета потерь напора сведены в таблицу 3.

Страницы: 1, 2, 3