книги из ГПНТБ / Бахметьева, Л. К. Расчет водозаборных сооружений (учебное пособие)
.pdf
шмотвротво высшею и сявдвго ш ищ алш го образования ро<к;р
воронкиокий иш иаизрно-отроигтш й институт
БАХМЕТЬЕВА I.К.,ОРЛОВ А.II.
РАСТЕТ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИИ
(Учайное пооойие)
Вороней-Т973
?Гос. публичней
I |
нкучно- |
тсхкимялгкап |
I |
бх*лив |
ГСО!» |
|
Л-' |
|
;>а я а ?
? C > ~ i o l v £
А ч
пждаслош Е
IS пособии изложена методике panчета пиору'юнвй, пралняявечякчв * для каптажа подземных вод.
Рассмотрена методика расчета производительности водозаборов g понижения .уровня воды подземных горизонтов за период эксплуатации. Применительно к этому рассмотрены подземные вода, циркуляруспив в во доносных пластах, однородных песчаных отложениях, наиболее часто hcij*» чяцпщихся в практике водоснабжения.
Методическое пособие предназначено студентам специальности "Вода снабжение и канализация" - 1209 - для, составления курсового проекте "Водозаборные сооружения", а тайле дан комплексного и дипломного про актирования по водоснабжению.
ИСТОЧНИКИ В010С1ШДК1МН
Источниками водоснабжения промышленных и городских водопроводов служат вода рек, озер, водохранилищ, морей и пдяемнне вода, циркули рующие В толще земной корн.
Открытые источники водоснабжения хорошо изучены. Их «обладают не посредственно ~ визуально. Изучены законы динамики открытых вод. Они поддаются моделированию, опыту, исследованию. Это вое дает достаточно полную гидрологическую характеристику этих источников.
Подземные воды скрыты от непосредственного наблюдения. Законы движения их сложны и трудно поддаются обобщению.
Подземные воды широко используются для нужд водоснабжения. На зна чительной части территории нашей страны подземные воды являются основ ным источником водоснабжения городов, предприятий и сельского хозяйства!
Благодаря интенсификации отбора вода из подземных источников при помощи мощных глубоководных центробежных насосов большой производательности стало возможным снабжать подземной, доброкачественной питьевой водой крупные города и промпредприятия.
Для решения задач использования подземных вод для целей водоснаб жения надо знать законы формирования и динамики, а также {«жим этих вол принципы классификации и метода определения запасов их.
Перед строительством крупных водозаборных сооружений для каптажа подземных вод должны быть проведены обстоятельные гидрогеологические изыскания непосредственно на выбранной площадке этого строительства, П|дрогеологвми, по данным ранее произведенных изысканий в районе водо забора, по архивным и .литературным материалам составляется программа
изыскательских работ и расчетная схема (рабочая гипотеза) исследования, По этой расчетной схеме осуществляют опытно-эксплуатационные каптажи, про помощи которых изучают гидродинамические характеристики подземного водоносного горизонта.
Подземные вода разделяются на напорные, безнапорные и погребные. Напорными называются вода, перекрытые слоем водоупора, которые
обладают потенциальной энергией, благодаря которой могут подняться от уровня их залегания до уровня соответствующей пьезометрической поверх ности, Безнапорные воды имеют свободную поверхность, Погребные веда - его вода, которые проникли глубоко в толщу земной корн и не могут быть иопольаованн для целей водоснабжения,' Обычно погребные воды насыщены
- 3 - |
|
различными солями. Основное свойство |
подземных вод их подвижность и |
возобновляемость - это главное, что |
отличает подземные воды от твер |
дых полезных ископаемых. Это основное свойство подземных вод и легло |
|
в основу их классификаций. Главное в |
классификации подземных вод - это |
запасы их.
Запасы подземных вод разделяются на: 1. Естественные запасы (статические);
2. Естественные ресурсы (динамические);
3 . Эксплуатационные запасы. |
|
||
Естественные запасы - |
это |
запасы |
гравитационной воды, заключенной |
в порах водоносного грунта. |
|
|
|
Естественные ресурсы - |
это |
общие |
запасы подземных вод в целом под» |
земном горизонте, непрерывно возобновляемые в процеоое естественного круговорота воды в природе.
Эксплуатационные запасы - это запасы подземных вод, которые могут быть использованы для целей водоснабжения при помощи рациональных в технико-экономическом отношении водозаборных сооружений без ухудшения режима и качества подземных вод в т е ч е т е расчетного периода работы водопроводных сооружений.
Для целей водоснабжения существенно важны эксплуатационные запасы подземных вод.
Эксплуатационные запасы подразделяют по их обеспеченности» Разли чают запасы, обеспечивающие расчетное водопотрзбление на неограничен ный срок их использования, и запасы, ограниченные некоторым сроком использования. „
Эксплуатационные запасы включают в себя определенную часть естест венных запасов подземных вод, срабатываемых при эксплуатации водозабора; Следует иметь ввиду, что интенсивная эксплуатация водоносного плас
та , или системы водоносных пластов, приводит к существенным изменениям в режиме подземных вод и создает возможность привлечения дополнитель ных запасов, т .е . монет происходить следующее:
I . Смещение подземного водораздела грунтовых вод и увеличение в овязи с этим области питания водозабора.
•А
О ,МJib J:
2. Вовлечение в сферу влияния водозаборов иоверхноотнмх источ ников, в втик случаях расчет подземного водозабора можно вести на производительность, значительно hj* шлшютую расход подземного потока.
С х е » ^ 2
|
|
|
аодочобяр |
|
|
|
|
(рг~ т |
V n*s |
|
|
|
|
|
\ |
|
# |
■ - '• |
d r в . ' ^ |
ПЬЬи |
.г . |
- |
> % |
|
|
/. |
|
-■■■■/:: . •
\-
1...
■ > S !
~1~ГТ~Гу'г Т 1 ;т? -.-гТ 77ТТТ7"7Т7 7 * ТТ ■ ■ )~ Г 7 7 Т Г Г Т Т 7 7 7 7 Т 7 7 1 Т )1 7 Т Г Т У ' ?
- 5 -
.ч, Уг,-ли ««пив Ц1К*тунлвпия волн в водоносный шгапт за очет нам» нения инфильтрации атмосферных осадков при понижении полаемянх вод в рай"не подо забора,
|
|
|
|
С х е м а |
3 |
|
|
|
|
|
||
|
0* |
ц0 |
ж\ | |
|«''г’:игг’'. |
. |
• |
; |
’г!гд 1: |
' - ’ |
}Л : |
! |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
, |
П : |
: |
|
' |
|
|
|
|
- |
||
|
|
- |
|
. |
|
, |
||||||
РКЩ 1 |
|
|
I |
| |
* |
|
|
г |
* |
|||
|
|
|
|
!•' * • . • “ -« |
- ' |
* . |
, |
|||||
|
|
|
|
; ^ ' |
|
; |
|
* |
- * |
, |
||
'■ V • |
|
|
|
и ■ л . |
|
|
* / " t ' . ■ ' |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
J |
v . |
- |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
; “Г 7 •• -’ .Г* 7 7 7 > ■! Г-7 7 7 ? ^ 7 ‘Г-г f ?Т7-’ Г»7 ? .»Г7 Г 7 ’У ?
4, Перетекание подземных вод из соседних пластов. При экопх -пта- цли водозаборов в многослойных толщах происходит перераспределение на поров подземных вод, изменягтся пути фильтрации.
С х е м а__4
.водозабор..
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
г * f& f* 9 |
|
|
|
Л *.0 |
• |
’ ■ |
- |
— 1.Сгя ■ |
|
|
|
|
|
А |
•. • |
|
|
|
|
|
Арена г |
.» |
к |
t |
t |
ijm |
n m |
iu j j' |
||
*• . \ |
\ |
•’ ~~1* |
^ |
П |
|||||
■ |
■; /; |
- |
/ V V |
|
|
|
|
|
|
//
:/ * V ' - ? : ■ :
I
’■r r-TT г *т ’■Ту |
...; щ Г 1 Г / ' 7 г 7 Г Г 7 I ; г ■>>/•,- х * Г »■ ?7Г” 'ТГ'- -v г г ч |
- 6
5. При эксплуатации подземных вод естественные запасы их могут быть существенно пополнены путем искусственных приемов, например уст ройство бассейнов, каналов и т .д .
С х е м а 5 ’
Следует отметить, что по мере развития техники влияние деятель ности человека на подземные воды становится все более значительным. Происходит формирование новых искусственных запасов и ресурсов подвемшис вод. Искусственное формирование подземных вод можно осущест вить тремя способами:
1, Изменение граничных условий на контуре подземного потока - устройство плотин,'
2 . Устройство каналов, искусственных озер, толей орошения и т .д , 3; Дополнительного расхода, который привлекается водозабором в
процессе эксплуатации.
В первую очередь водозабор привлекает естествеиные запасы, затем ■ответив(жне ресурсы, а в пооледняю очередь дополнительные расходы. После чего может наступить равновесие (приток вода к водозабору равен расходу).
При раочете любого водозабора, использующего подземные воды, !шдо правильно оценить эксплуатационные запаоы подземных вод.
Вопросы происхождения .одземных вод, характера их залегания, гид родинамика подземных вод излагаются в курсах гидрогеологии,
Кроме тох'о яри решении вопросов интенсификации водоотбора под-
- 7 -
земных ьод необходимо учитывать, что в рада случаев при этой *нтек фикации может существенно изменяться качество подземных вод.1
ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ
Большое влияние на гидродинамику подземных вод оказывают гршгдч- ш е условия, особенно гфи эксплуатации водоносных пластов,2 Понятие "граничные условия" выражает совокупность гидрогеологических условий
и условий на границах водоносного пласта.1 |
1 |
|
Важнейшими из числа граничных являются условия питания водонос |
||
ного горизонта, |
: величина этого питания является |
важнейшим критерием |
обеспеченности |
запасов. |
|
Граничные уоловия характеризуют взаимосвязь подземных вод о окру |
||
жающей средой и формирования режима подземных вод.' |
|
|
Граничные условия выражают наиболее принципиальные особенности гидрогеологических условий.
Существуют два характерных вида границ водоносных пластов: I ; Ложе и кровля пласта;
2.' Боковые границы пласта.
Для расчетов водозаборных сооружений представляетоя возможным выделить следующие, чаще всего встречающиеся, расчетные схемы гр.-лиге~ ных условий:
I» Водоносный пЛаст весьма больших размеров.' При этом на грани цах пласта в процессе эксплуатации водозаборного сооружения устанав ливается постоянный напор Н или постоянный расход <? , T it* 4-СОК?
или С' c o n it.