Обоснование выбранной расчетной схемы оценки запасов подземных вод
Целью курсового проекта является оценка запасов подземных вод в количестве 240 м3/сут для хозяйственно-бытового водоснабжения с. ИрбаКежемского района Красноярского края.
Проектом предусматривается бурение одной разведочно-эксплуатационной скважины на о. Подувальный глубиной 55 м на нижнепермский водоносный комплекс с оборудованным фильтром длиной 10 м в нижней части пласта.
Данный водоносный комплекс залегает на глубине 14,5 м, перекрыт толщей четвертичных образований, подошва которых сложена суглинками мощностью 5 м. Суглинки являются верхним водоупором с коэффициентом фильтрации К=10-2 м/сут. По данным ранее проведенных работ, было установлено, что нижнепермский водоносный комплекс имеет тесную гидравлическую связь с четвертичным водоносным горизонтом. Следовательно, суглинки являются относительным водоупором, и будет происходить перетекание вод из четвертичного водоносного горизонта в нижнепермский.
Водовмещающими породами являются песчаникис коэффициентом фильтрации 4 м/сут с постоянной мощностью 39,5 м с прослоями алевролитов мощностью 2-3 м с коэффициентом фильтрации 1,1 м/сут. В основании горизонта залегает толща слабопроницаемых плотных алевролитов вскрытой мощностью 6 м.
Подземные воды напорные, величина напора составляет 1,5 м.
В плане водоносный горизонт представляет собой неограниченный пласт. По сложности гидрогеологических условий данный участок можно отнести ко II категории.
|
|
|
Исходные данные для расчета понижения приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1.
Расчетные гидрогеологические показатели
| Показатель | Обозначение | Единица измерения | Величина |
| Мощность водоносного горизонта | m | м | 39,5 |
| Коэффициент фильтрации водовмещающей толщи | kф | м/сут | 3,5 |
| Водопроводимость | Т | м2/сут | 138,25 |
| Избыточный напор | Низб | м | 1,5 |
| Коэффициент фильтрации водоупора | k0 | м/сут | 10-2 |
| Мощность водоупора | m0 | м | 5 |
| Расход | Q | м3/сут | 240 |
| Радиус скважины | r0 | м | 0,051 |
| Длина фильтра | l0 | м | 10 |
Исследуемый комплекс имеет слоистое строение с максимальным и минимальным коэффициентами фильтрации равными 4 и 1,1 м/сут соответственно. Проверяем условие:
где: 
и 
– максимальный и минимальный коэффициенты фильтрации соответственно.
В результате получаем:
; 
- условие выполняется, комплекс можно схематизировать до условно-однородного по формуле:
где: 
и 
– коэффициент фильтрации и мощность i-ого слоя.
Тогда средний коэффициент фильтрации для всего комплекса:
.
Понижение (S) в одиночной скважине для напорных вод в пласте с перетеканием рассчитывается по формуле:
|
|
|
где: 
- расход скважины, м3/сут; 
– водопроводимость, м2/сут; 
- функция Бесселя, при 
<0,05 
0,1; 
,где: 
- радиус фильтра, м; В – параметр перетекания:
где: 
и 
- мощность и коэффициент фильтрации водоупора соответственно.
Проверим условие:
Следовательно, расчет понижения будет производится по формуле:
Дополнительное понижение, формирующееся за счет несовершенного вскрытия пласта, определяется по следующей формуле:
где: 
– дополнительноесопротивление при несовершенстве скважины, зависит от длины фильтра (l0), мощности водоносного горизонта (m) и радиуса фильтра (r0):
Общее понижение в скважине составит:
Допустимое понижение для напорного водоносного горизонта определяется по формуле:
По полученным данным видно, что общее понижение при водоотборе в объеме 240 м3/сут будет меньше допустимого. Следовательно, запасы в заявленном объеме будут обеспечены на расчетный период при водоотборе из одиночной скважины глубиной 55 м.
Расчет зон санитарной охраны
Зоны санитарной охраны (ЗCO) организуются на всех водозаборах подземных вод и основной целью их создания является санитарная охрана от загрязнения источников водоснабжения и водопроводных сооружений, а также территорий, на которых они расположены.
|
|
|
Место будущего расположения проектируемой скважины находится в благоприятных условиях для сооружения водозабора и создания ЗСО. Потенциальных источников поверхностного загрязнения подземных вод на о. Подувальный не наблюдается.
В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения» на водозаборах хозяйственно-питьевого водоснабжения ЗСО организуется в составе трех поясов:
1. Первый пояс ЗСО (строгий режим) включает в себя территорию расположения водозаборного сооружения и предназначен для защиты его от случайного или умышленного загрязнения. Радиус зоны для недостаточно защищенных подземных вод, в соответствии с СанПиН 2.1.4.1110-02, должен составлять 50 м.
2. Второй пояс ЗСО предназначен для защиты подземных вод от микробного загрязнения. Граница второго пояса ЗСО определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условий, что микробное загрязнение, поступающее в водоносный пласт за пределами второго пояса, не достигает водозабора. При этом расчетное время продвижения микробного загрязнения с потоком подземных вод к водозабору должно быть не меньше периода жизнеспособности наиболее активных микробов, которое составляет 400 суток для условий недостаточно защищенных подземных вод.
|
|
|
3. Третий пояс ЗСО предназначен для защиты подземных вод от химического загрязнения, и определяется также гидродинамическими расчетами. При определении границы третьего пояса ЗСО необходимо учитывать то, что время движения химического загрязнения к водозабору должно превышать срок его эксплуатации, составляющий 25 лет (9125 суток).
В пределах второго и третьего поясов ЗСО нет потенциальных источников микробного и химического загрязнения. Данные пояса будут располагаться на территории таежного массива.
Расчет размеров ЗСО второго и третьего поясов производится по формуле:
где: R – радиус зоны, м; Q – дебит скважины, который составляет 240 м3/сут; t(II)– время продвижения микробного загрязнения, равное 400 суток при условии недостаточно защищенного водоносного горизонта; t(III)– время движения химического загрязнения – 10000 суток; n – активная пористость (0,1); m – мощность продуктивного горизонта – 39,5 м.
Для принятых расчетных параметров радиусы зон ЗСО второго и третьего поясов будут составлять:
· Для второго пояса ЗСО:
· Для третьего пояса ЗСО:
Полученные радиусы ЗСО представлены в таблице 6.2 и на рисунке 6.2.
Таблица 6.2.
Радиусы поясов ЗСО
| Первый пояс, м | Второй пояс, м | Третий пояс, м |
| 50 | 88 | 440 |
Площадь третьего пояса ЗСО составляет:
Данная территория рекомендована для детального изучения.
Рис. 6.2. Пояса зоны санитарной охраны
4.
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 420; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!