А = Lн+ас+в+Lн.ф.,

где Lн – общая длинна погружного насоса (обычно составляет 2 -2,5 м), принимаем Lн = 2м;

ас – необходимый для нормальной работы столб воды над насосом, принимаем ас = 1м;

в – расстояние от нижней части насоса до фильтра, принимаем в = 2м;

Lн.ф.- верхняя часть надфильтровой трубы, которая должна быть в обсадной трубе на участке 3…5 м.

Т.к. длина скважины более 30м, то Lн.ф. принимают не менее 5 м. Принимаем Lн.ф. = 5 м.

Рассчитываем надфильтровый участок:

А = 2+1+2+5 = 10 м.

Максимально допустимое понижение уровня воды:

S = 25 – (10+12+0,5) = 2,5 м.

Рассчитаем приток воды к совершенной скважине в безнапорном водоносном слое в соответствии с расчетной схемой (Приложение 1, рис.3), по формуле:

,

где к – коэффициент фильтрации водосодержащих пород, м/сут;

т.к. водосодержащая порода – крупный песок, принимаем для него к = 30;

Н – мощность водоносного слоя, м;

S – понижение уровня воды в скважине, при обязательном выполнении условия, что S≤0,5Н

2,5≤12,5 – условие выполняется.

r – радиус скважины в его водоприемной части, м;

r = 0,5dф,

где dф – диаметр фильтра.

При ударном бурении диаметр фильтра должен быть на 50 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Принимаем диаметр фильтра dф = 356 мм.

r = 0,5·3,56 = 1,78 м.

R – условный радиус притока воды к скважине, м.

R=

R = 2·2,5·= 136,9 м.

Q = = 2722 м3/сут.

Так как суточная потребность населенного пункта в воде составляет 2377,3 м3/сут, а суточный приток воды к скважине 2722 м3/сут, значит одной скважины – достаточно.

Рассчитаем пропускную способность фильтра (Приложение 1, рис. 4).

Для крупного песка средний диаметр частиц составляет 0,5…1 мм. Для такого песка необходимо устанавливать фильтры трубчатые или стержневые с проволочной обмоткой, штампованные листы с квадратным сечением сетки.

Размер проходных отверстий при сетчатом покрытии определим по формуле:

d0 = (1,5…2,5)dср = (1,5…2,5)·0,75 = 1,125…1,875 мм.

Т.к. имеем безнапорный водоносный слой, то мощность его ограничена, а, следовательно, и ограничена длина фильтра. Определим диаметр фильтра:

Dф = ,

где Vf = 65= 65= 201,8 м/сут.

Dф = = 0,348 м.

6. Подбор водоподъемного оборудования

Исходя из суточной потребности в воде населенного пункта Qсут = 2357,3 м3/сут, определим часовую потребность:

Qч = Qсут/24 = 2357,3/24 = 98,22 м3/ч.

По часовой потребности подбираем марку насоса – ЭЦВ 12-160-100, который имеет технические характеристики, представленные в таблице 3.

Таблица 3 Характеристика центробежного насоса ЭЦВ 12-160-100

Диаметр водоподъемных труб равен 114 мм.

7. Выбор конструкции оголовка

В зависимости от местных условий и типа оборудования устье скважины следует располагать в наземном павильоне или заглубленной камере.

Так как грунтовые воды не залегают близко к поверхности, то имеется возможность построить заглубленный павильон.

Для скважин, оборудованных насосом типа ЭЦВ, также предпочтительно строить заглубленный павильон, что и делаем.

Вокруг скважины откапывается яма, глубиной 2,2 метра и 2 метра шириной. Отсыпается гравиевая подушка 40 см, которая служит фильтром при весеннем повышении уровня грунтовых вод – в скважину не намывается глина. Благодаря гравиевой подушке, зимой сохраняется плюсовая температура в приямке. На гравиевую подушку ставятся два железобетонных кольца диаметром 1,5 метра, которые скрепляются цементом. Свержу монтируется железобетонная крышка. Отверстие в крышке должно находиться строго над скважиной, на случай проведения ремонтных работ со скважиной. Далее идет кирпичная кладка 40 см и чугунный люк. С внешней стороны кольца обрабатываются битумом.

Скважина оборудуется уровнемером и расходомером для периодических замеров динамического уровня и дебита.

Установка погружного насоса в скважину производиться после сооружения павильона насосной станции.

После установки насоса производиться герметизация устья скважины.

В здании насосной станции размещены: пульт управления насосом, водомерный узел, регулирующая и запорная арматура, оборудованы узлы для подачи воды.

Герметизация устья скважины осуществляется с помощью оголовка, конструкция которого принята по типовому решению серии 4.901-16 "Герметизированные оголовки трубчатых колодцев", и достигается созданием уплотнений из резиновых прокладок (схему оголовка см. в Приложении 1 рис. 2). Конструкция оголовка обеспечивает полную герметизацию, исключающую проникновение в межтрубное и затрубное пространство скважины поверхностной воды и загрязнений.

Учет объема откачиваемой воды осуществляется счетчиками холодной воды.

Трубопроводы и трубопроводная арматура, установленные в здании станции, обеспечиваю подачу воды в резервуары чистой воды.

8. Определение размеров зоны санитарной охраны

В соответствии со СНиП 2.04.02-84 и СанПиН 2.1.4.1110-12 зона санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения (скважин) должна состоять из трех поясов: первого – строгого режима, второго и третьего – режимов ограничения.

Санитарно-оздоровительные и защитные водоохранные мероприятия устанавливаются для каждого пояса ЗСО в соответствии с его назначением и выполняются как единовременные меры, осуществляемые до начала эксплуатации водозабора (например, снос строений, устройство ограды и др.), либо как постоянные мероприятия режимного характера (запрещение любого строительства, использование ядохимикатов и др.).