Расчет взаимодействующих скважин в безнапорных условиях

Для разреза скважины №1 водоносной породой является песок мелкозернистый со следующими характеристиками:

- коэффициентом фильтрации для песка мелкозернистого k₁ = 10,0 м/сут;

- радиус влияние R = 100 м;

- коэффициент водоотдачи μ = 0,20.

Статический уровень воды в скважине равен:

Полный напор воды в скважине составляет Н = 43 м.

Средний коэффициент фильтрации определяется по формуле

Допустимое понижение уровня воды в скважине ориентировочно принимается

S_доп = 0,5 · Н = 0,5 · 43 =21,5 м.

Разность между динамическим уровнем воды и подошвой водоносного пласта

h ≈ Н - S = 43 - 21,5 = 21,5 м.

Радиус скважины принимается равным r = 0,15 м.

1. Производительность одиночной скважины составит

2. Находим радиус влияния скважины

3. Дебит взаимодействующей скважины составит

4. Принимая расстояние между скважинами 150 м, находим a_вз =0,64 при l = 0,02R.

5. Определяем число рабочих скважин

6. Уточняем фактический дебит

Производим подбор фильтра:

Допустимая скорость фильтрации будет равна

Фильтр устанавливается в области залегания песка крупного. Поэтому длина фильтра составит: l_ф ≈ 2/3 · h₂ = 2/3 · 19 = 12,6 м. Длина фильтра принимается 12 м.

Диаметр фильтра составит

Диаметр фильтра не должен превышать 325 мм. Тогда площадь фильтрующей поверхности его составит

Производительности скважины с учетом подобранного диаметра фильтра будет равна

Тогда количество скважин составит

7. Определяем понижение уровня

– в каждой скважине:

- суммарное (наибольшее) понижение:

8. Сравниваем полученное расчетом максимальное понижение с допускаемым понижением S_доп:

Так как S _max =24,5 м > S_доп =19 м, то расчет повторяем, увеличив расстояние между скважинами до 300 м и уменьшив производительность скважины.

Примем число рабочих скважин n = 28 шт (количество резервных скважин принимается равным 10% от количества рабочих- 3 скважины). Тогда

Понижение в каждой скважине с учетом новой производительности

9. Определяем положение динамического уровня в скважине

10. Подбираем насос

Q_нас = Q_ф = 1785,7 м³/сут = 74,4 м³/ч = 20,7 л/с

Геодезическая высота водоподъема составит

Гидравлический расчет сборных водоводов выполняется по схеме расчета тупиковых водопроводных сетей и сводится в таблицу 2.2.

Таблицу 2.2 - Расчет сборных водоводов

№ участка	Расход q, л/с	Диаметр d, мм	Скорость v, м/с	Длина участка l, м	1000i	Потери h, м
1-2	20,7	159х4,0	1,15		12,204	0,61
2-3	20,7	159х4,0	1,15		12,204	3,66
3-4	41,4	219х4,0	1,18		8,479	2,54
4-5	62,1	273х4,0	1,13		5,823	1,75
5-6	82,8	325х5,0	1,06		4,217	1,27
6-7	103,5	325х5,0	1,33		6,468	1,94
7-8	124,2	325х5,0	1,59		9,192	2,76
8-9	144,9	377х5,0	1,37		5,692	1,71
9-10	165,6	377х5,0	1,56		7,363	2,21
10-11	186,3	426х5,0	1,37		4,887	1,47
11-12	207,0	426х5,0	1,52		5,988	1,80
12-13	227,7	530х6,0	1,08		2,366	0,71
13-14	248,4	530х6,0	1,18		2,795	0,84
14-15	269,1	530х6,0	1,28		3,259	0,98
15-16	289,9	530х6,0	1,37		3,759	1,13
16-17	289,9	530х6,0	1,37		3,759	3,76
	∑29,14

Требуемый напор насоса составит

По полученным значениям подачи Q_нас = 74,4 м³/ч и напора Н_нас = 60,84 м принимаем насос марки ЭЦВ 8-65-70М со следующими характеристиками:

- КПД насоса - 67%;

- диаметр насоса - не более 193 мм;

- мощность двигателя - 18,5 кВт;

- диаметр двигателя - не более 204 мм;

- длина насосного агрегата - 1548 мм:

- масса насосного агрегата - 129 кг.

11. Расчет зоны санитарной охраны:

- радиус 1-го пояса принимается 50 м;

- радиус 2-го пояса определяется по формуле

- радиус 3-го пояса определяется по формуле