Определение диаметров и потерь напора в сборных водоводах

Участок	Расчетный расход, л/с	Диаметр участка d, мм	Скорость на участке v, м/с	А, с2/л2	К	Длина участка, м	Потери напора h, м
Скв. 6-1	64,6		0,84	0,6187·10-6	1,016		0,13
1-2	64,6		0,84	0,6187·10-6	1,016		0,66
2-3	129,2		1,26	0,2784·10-6	0,9825		1,14
3-4	193,8		1,45	0,2784·10-6	0,97		2,53
4-5	258,4		1,51	0,07816·10-6	0,968		1,26
5-6			1,55	0,04598·10-6	0,9665		1,16
6-7	387,6		1,3	0,01859·10-6	0,979		0,34
7-8	387,6		1,3	0,01859·10-6	0,979		4,1
							Σ =11,32

Отметка динамического уровня в скважине:

Z_дин.=Z_скв-С-S_max=133,2-10,1-9,83=113,27м

Геометрическая высота подъема:

Для определения åh вычисляются диаметры и потери напора в сборных водоводах, по которым транспортируется вода от скважин к станции обезжелезивания. Принимаются сборные водоводы из стальных труб в две нитки. Скорость в водоводах принимается по таблице 5, минимальный диаметр 100 мм. В соответствии с табл. 6 принимаем одну резервную скважину. Расчет сборных водоводов сводим в таблицу (см. рис.14).

Напор погружного насоса H_н = 24,43 + 11,32 = 35,75 м.

При поступлении воды из водоносного пласта и движении ее в направлении к водоприемным отверстиям погружного насоса возникают потери напора в фильтре скважины и в щели между погруженным электродвигателем и эксплуатационной обсадной колонной, которые обуславливают дополнительное понижение уровня воды в скважине. Это понижение необходимо учитывать при расчете глубины погружения насоса.

Потери напора в фильтре:

, м,

где Q_сут – расход воды из скважины, м³/сут

– фильтрационное сопротивление, величина которого принимается в зависимости от типа, конструкции фильтра и характеристики водоносных пород.

Потери напора в щели между погруженным электродвигателем и обсадной колонной:

, м ,

где l_э – длина электродвигателя, м;

D_с – внутренний диаметр обсадной колонны, м;

D_э – диаметр электродвигателя, м;

Q_с – расход воды, забираемой из скважины, л/с;

Минимальная глубина погружения насоса в скважину, считая от поверхности земли до водоприемных отверстий насоса:

H = С + S + DS + Dh + (3....7), м

H = 10,1+ 9,83 + 1,4 + 0,16 + 5 = 26,49 м

По расчетным параметрам Q_н = 232,6 м³/ч, H = 35,75 м подбирается погружной насос марки ЭЦВ-10-63-65, η = 79%; N_ЭЛ = 11 кВт.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1

Съемные сороудерживающие решетки

Размер водо-приемного окна, xH	400x600	600x800	800x1000	1000x1200	1200x1400	1260x2000	1250x2500
Размер решетки, мм xH	500x700	700x900	930x1130	1100x1320	1300x1520	1424x2200	1424x2700
Масса решетки, кг

Таблица 2 Съемные сороудерживающие плоские сетки

Размеры отверстия, мм	Размеры сетки, мм
Ширина	Высота	Высота	Ширина
800x
1000x
1250x
1500x
1750x
2000x

Таблица 3

Удельные сопротивления А для стальных труб

Условный проход dу, мм	Hаружный диаметр dн мм	Новые трубы при v=1м/c	Неновые трубы при v>1.2м/c
dp,мм	А, c2/м6	dр, мм	A, c2/м6
			224.249		328.395
			74.326		106.09
			27.884		38.969
			5.023		6.785
			1.527		2.0147
			0.6187		0.79114
			0.2784		0.36202
			0.1483		0.18587
			0.07816		0.09705
			0.04598		0.05667
			0.01859		0.02262
			0.009253		0.01115
			0.004622		0.005514
			0.002563		0.003034
			0.001478		0.001735

Таблица 4 – Поправочные коэффициенты К к значениям удельных сопротивлений А
V, м/с	Трубы	V,м/с	Трубы
стальные новые	чугунные новые	не новые стальные и чугунные	стальные новые	чугунные новые
0,2	1,244	1,462	1,41	1,4	0,972	0,938
0,3	1,163	1,317	1,28	1,5	0,968	0,927
0,4	1,113	1,226	1,2	1,6	0,965	0,917
0,5	1,081	1,192	1,15	1,7	0,961	0,907
0,6	1,057	1,115	1,115	1,8	0,958	0,899
0,7	1,039	1,078	1,085	1,9	0,954	0,891
0,8	1,021	1,047	1,06		0,951	0,884
0.9	1,011	1,021	1,04	2,2	0,946	0,871
	1,000	1,000	1,03	2,4	0,941	0,861
1,1	0,993	0,988	1,015	2,6	0,937	0,851
1,2	0.986	0,965	1,000	2,8	0,934	0,843
1,3	0,979	0,951	1,000		0,932	0,836

Таблица 5

Расстояния в плане между наружными поверхностями труб

Материал труб	Диаметр, мм	Вид грунта (по номенклатуре СНиП II – 15 – 74)
скальные	крупнообломочные породы, песок гравелистый, песок крупный, глины	песок средней крупности, песок мелкий, песок пылеватый, супеси, суглинки, грунты с примесью растительных остатков, заторфованные грунты
Давление, МПа (кгс/см2)
	>		>		>
Расстояния в плане между наружными поверхностями труб, м
Стальные	До 400	0,7	0,7	0,9	0,9	1,2	1,2
Стальные	Св. 400 до 1000	1,0	1,0	1,2	1,5	1,5	2,0
Стальные	Св. 1000	1,5	1,5	1,7	2,0	2,0	2,5
Чугунные	До 400	1,5	2,0	2,0	2,5	3,0	4,0
Чугунные	Св. 400	2,0	2,5	2,5	3,0	4,0	5,0
Железобетонные	До 600	1,0	1,0	1,5	2,0	2,0	2,5
Железобетонные	Св. 600	1,5	1,5	2,0	2,5	2,5	3,0
Асбестоцементные	До 500	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0
Пластмассовые	До 600	1,2	1,2	1,4	1,7	1,7	2,2
Пластмассовые	Св. 600	1,6	-	1,8	-	2,2	-
Примечания: 1. При параллельной прокладке водоводов на разных уровнях указанные в таблице расстояния надлежит принимать исходя из разности отметок заложения труб. 2. Для водоводов, различающихся по диаметру и материалу труб, расстояния следует принимать по тому виду труб, для которого они оказываются большими.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица 1

Значения коэффициента x₁, учитывающего фильтрационное несовершенство в водозаборных скважинах по степени вскрытия пласта

lф/m	m/r
0,05	1,2	6,3	17,8				74,5	84,5
0,1		5,2	12,2	21,8	27,4	35,1	40,9	46,8
0,3	0,65	2,4	4,6	7,2	8,8	10,9	12,4	14,1
0,5	0,33	1,1	2,1	3,2	3,9	4,8	5,5	6,2
0,7	0,12	0,44	0,84	1,3	1,6		2,3	2,6
0,9	0,01	0,06	1,15	0,27	0,34	0,43	0,5	0,58

Таблица 2

Ориентировочные значения коэффициентов водоотдачи m

Породы	m
Пески пылеватые, супеси	0,1...0,15
Пески мелкие	0,15...0,2
Пески средней крупности и гравелистые	0,2...0,25
Галечно-гравелистые отложения	0,25...0,3
Известняки	0,005...0,1
Песчанники	0,001...0,03

Таблица 3

Примерное значение радиуса влияния R_пр

в разных породах для практических расчетов

Водоносная порода	Преобладающая крупность частиц, мм	Коэффициент фильтрации, Кф, м/сут
Песок:
тонкозернистый	0,05…0,1	0,1..5
мелкий	0,1...0,25	5…10
средней крупности	0,25...0,5	10…25
крупный	0,5...1	25…75
гравелистый	1...2	75…100
Гравий:
мелкий	2...3	75…100
средний	3...5	100…200
крупный	5...10	200…300

Таблица 4

Значения радиуса взаимодействия a_вз от принятого расстояния между скважинами в зависимости от R

Расстояние между скважинами l, м	2R	R	0,5R	0,2R	0,02R	0,002R
aвз		0,97	0,9	0,81	0,64	0,53

Таблица 5

Расстояния между водозаборными скважинами (м)

Водоносная порода	Производительность скважины, м3/ч
До 20	20-100	100-500
Песок мелкий		50-70	70-100
Песок среднезернистый	70-100	100-150	120-150
Песок крупнозернистый	100-120	120-150	150-200
Гравийные и трещиноватые породы	120-150	150-200	200-250

Примечание: меньшие значения принимаются для высоконапорных водоносных пластов, большие – для малонапорных

Таблица 6

Фильтры буровых скважин (ТУ 51-644-74)

Типоразмер секции фильтров	Диаметр, мм	Масса секции, кг	Скважность, %
наружный	внутренний
Фильтры трубчатые перфорированные
Т-5Ф1В				13.5...22.5
Т-6Ф1В				13.5...19.3
Т-8Ф1В				15...18.1
Т-10Ф1В				17.6...18.5
Т-12Ф1В				18.5
Т-14Ф1В				18.5
Т-16Ф1В
Фильтры трубчатые с проволочной обмоткой из нержавеющей стали
ТП-5Ф2В				13.5...22.5
ТП-6Ф2В				13.5...19.3
ТП-8Ф2В				15...18.1
ТП-10Ф2В				17.6...18.5
ТП-12Ф2В				18.5
ТП-14Ф2В				18.5
ТП-16Ф2В				18.5
Фильтры* трубчатые с просечным листом из нержавеющей стали
ТЛ-5Ф4В				15…25
ТЛ-6Ф4В				15…25
ТЛ-8Ф4В				15…25
ТЛ-10Ф4В				15…25
продолжение таблицы 5
ТЛ-12Ф4В				15…25
ТЛ-14Ф4В				15…25
ТЛ-16Ф4В				15…25
Фильтры стержневые (каркасы)
C-5Ф5В				51.2
С-6Ф5Ф				53.8
С-8Ф5Ф				58.9
С-10Ф5Ф				62.2
С-12Ф5Ф				60.2
С-14Ф5Ф				60.8
С-16Ф5Ф				61.2
Фильтры стержневые с проволочной обмоткой из нержавеющей стали
СП-5Ф7В				28.8
				38.5
СП-6Ф7В				31.1
СП-8Ф7В				33.5
				43.7
СП-10Ф7В				27.5
				37.5
СП-12Ф7В				38.7
СП-14Ф7В				39.1
СП-16Ф7В				39.2
Фильтры** стержневые с просечным листом из нержавеющей стали
СЛ-5Ф11В				15...25
СЛ-6Ф11В				15...25
СЛ-8Ф11В				15...25
СЛ-10Ф11В				15...25
СЛ-12Ф11В				15...25
СЛ-14Ф11В				15...25
СЛ-16Ф11В				15...25

Литература

1. В.Н.Смагин, К.А. Небольсина, В.М. Беляков. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. – М.: ВО “Агропромиздат”, 1990, 336 с.

2. А.Е. Белан, П.Д. Хоружий. Проектирование и расчет устройств водоснабжения. – Киев. Будивельник, 1981.

3. Ф.А.Шевелев, А.Ф.Шевелев. Таблицы для расчета водопроводных труб. Справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1984.

4. А.С.Москвитин, Справочник по специальным работам. Трубы, арматура и оборудование водопроводно-канализационным сооружениям. 2-е издание переработанное. – М.; 1970.

5. В.С. Оводов. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. 3-е издание переработанное и дополненное. – М: Колос, 1984.

6. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.-М; 1985.

7. Б.В. Карасев. Насосные и воздуходувные станции. Минск. Высшая школа. 1990.

8. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений.: В 3-х т. – Т. 1. Системы водоснабжения. Водозаборные сооружения. / Научно-методическое руководство и общая редакция докт. техн. наук, проф. Журбы М.Г. Вологда – Москва: ВоГТУ, 2001. – 209 с.

9. Гуринович А.Д. Системы питьевого водоснабжения с водозаборными скважинами: Планирование, проектирование, строительство и эксплуатация: Монография / А.Д. Гуринович. – Мн.: УП “Технопринт”, 2004. – 244 с.: ил.

Учебное издание

Составители: Гуринович Анатолий Дмитриевич

Житенев Борис Николаевич

Бахур Николай Федорович

Мороз Владимир Валентинович

Шеина Людмила Евгеньевна

МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

“ ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ”для студентов

специальности 70 04 03 – “Водоснабжение, водоотведение

и охрана водных ресурсов”

Ответственный за выпуск Житенев Б.Н.

Редактор Строкач Т.В.

Корректор Никитчик Е.В.

Компьютерная верстка

_____________________________________________________________

Подписано к печати 10.03.2005 г. Формат 60´84 ¹/₁₆. Усл. п. л. Уч. изд. л. Тираж 150 экз. Заказ № Отпечатано на ризографе учреждения образования “Брестский государственный технический университет”. 224017, г. Брест, ул. Московская, 267