Расчет взаимодействующих скважин в напорных условиях

По заданию производительность водозабора подземных вод составляет 50000 м³/сут. Для расчета принимаются геологические разрезы скважины №1 (ресурсы подземных вод - 30000 м³/сут) и №2 (ресурсы подземных вод - 25000 м³/сут).

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

- коэффициентом фильтрации k_ф = 25 м/сут;

- мощность водоносного горизонта М = 24 м;

- радиус влияние R = 300 м;

- коэффициент водоотдачи μ = 0,25.

Статический уровень в скважине равен: .

Полный напор воды в скважине составляет Н = 82 м.

Допустимое понижение уровня воды в скважине ориентировочно принимается

S_доп = 0,75 · Н = 0,75 · 82 =61,5 м

Длина фильтра назначается из условия, что мощность водоносного пласта превышает 20 м, следовательно

l_ф = 0,8 · М = 0,8 · 24 =19,2 м

Радиус скважины принимается равным r = 0,15 м.

Коэффициент x₁ находим в зависимости от отношения и

по табл. Б.2 прил. Б [12] и принимаем равным x₁ ≈ 0,9.

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

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 =21,6 м < S_доп =64 м, то расчет повторять не следует.

9. Определяем положение динамического уровня в скважине

10. Подбираем насос

Q_нас = Q_ф = 3570 м³/сут = 148,8 м³/ч = 41,3 л/с

Геодезическая высота водоподъема составит

Гидравлический расчет сборных водоводов выполняется по схеме расчета тупиковых водопроводных сетей и сводится в таблицу 2.1.

Таблицу 2.1 - 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	14,5	159х4,0	0,81		6,191	0,31
2-3	14,5	159х4,0	0,81		6,191	1,86
3-4	29,0	219х4,0	0,83		4,299	1,29
4-5	43,5	219х4,0	1,24		9,323	2,80
5-6	58,0	273х4,0	1,05		5,11	1,53
6-7	72,5	273х4,0	1,31		7,838	2,35
7-8	87,0	325х5,0	1,12		4,635	1,39
8-9	101,5	325х5,0	1,30		6,23	1,87
9-10	116,0	325х5,0	1,48		8,056	1,21
10-11	116,0	325х5,0	1,48		8,056	8,06
	∑22,67

Требуемый напор насоса составит

По полученным значениям подачи Q_нас = 52,08 м³/ч и напора Н_нас = 46,67 м принимаем насос марки ЭЦВ 8-65-50М со следующими характеристиками:

- КПД насоса - 81%;

- диаметр насоса - не более 193 мм;

- мощность двигателя - 11 кВт;

- диаметр двигателя - не более 204 мм;

- длина насосного агрегата - 1315 мм:

- масса насосного агрегата - 110 кг.

11. Расчет зоны санитарной охраны:

- радиус 1-го пояса принимается 50 м;

- радиус 2-го пояса определяется по формуле

где Q – дебит скважины, м³/сут;

Т_м – время продвижения микробного загрязнения; для второй климатической зоны, в которой расположена Республика Беларусь: для напорных пластов – 200 суток, для безнапорных пластов – 400 суток;

М – мощность пласта, м;

ρ – пористость водоносного пласта, ρ_нап=0,3; ρ_безнап=0,35.

- радиус 3-го пояса определяется по формуле

где Т – время службы скважины, расчетное время продвижения химического загрязнения, Т = 25 лет = 9125 суток.