Дипломная работа: Проектирование системы водоснабжения деревни Федоры

Графический способ определения регулирующей ёмкости проводят в следующем порядке.

Пользуясь ступенчатыми графиками потребления и подачи её насосной станции, строят на одной координатной сетке интегральной кривой потребления и подачи воды. Рассматривая их, можно установить для каждого момента времени, сколько воды израсходовано и сколько её подано насосами и определить остатки воды в баке (разность ординат интегральных кривых потребления и подачи воды).

На тех участках графика, где кривая проходит выше кривой потребления, остаток будет соответствовать избытку воды, а на остальных недостача. Для получения регулирующей ёмкости нужно сложить максимальные значения обоих остатков:

 3,51 + 4,01 = 7,52 %

= 28,35

Кроме регулирующего объёма в баке водонапорной башни храниться противопожарный запас воды:

= ( 3,6 ∙ ∙ Т ) – ( 3 ∙  ), , где

 - норма на пожаротушение – 5 л/с,

( СНиП 2.04.02.-84п.2.14 )

Т – время тушения пожара – 3ч.

 - часовая подача насосной станции:

18,8 ,

- продолжительность работы насосной станции – 20 часов.

2,4,

= 28,35 + 2,4 = 30,75.

В системе водоснабжения деревни Федоры принимаем типовую башню ёмкостью = 50 по ТП 901-5-33.85.

4.3      Конструктивное решение

Типовой проект разработан для IIб и IIв климатических подрайонов с обычными геологическими условиями. Расчётная температура наружного воздуха – 20 С. Вес снегового покрова – 0,7 кг/. Скоростной напор воздуха ветра – 0,45 кг/. Класс здания II степень огнестойкости II.

Ствол башни представляет собой цилиндр, который состоит из сборных ребристых колец, наружным диаметром 3,0м высотой 1,5м, массой 3,8 т.

Эксплуатационную прочность обеспечивают в преднапряжённых затяжках внутри ствола, устанавливаемые после сборки колец. Фундамент из монолитного железобетона ( М 2000 ) в виде восьмигранной плиты. Цоколь выполнен из монолитного железобетона. В цоколе устраивается дверной проём размером 0,76 x 2,08 м. Перекрытие подземной части ствола – монолитная ж/б плита. Лестницы металлические, опёртые на болтах к железобетонным площадкам через 4м по высоте. Бак металлический цилиндрической формы, вместимость бака 50 .

Оборудование башни состоит из напорно-разводящий, переливной и сливной трубы. Напорно-разводящий стояк принят d = 400мм, конструктивного в целях предупреждения образования ледяной пробки. Сливная и переливная трубы объединяются в подземной части башни в одну трубу которая выводится за приделы трубы башни.

4.4      Организация строительства

Все строительно-монтажные работы должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП по организации производству и приёмке работ, а также утверждённому проекту производства работ. Земляные работы и возведение фундаментной плиты и подземной части цоколя, включая обратную засыпку и устройства перекрытия подвала, следует завершить в минимальные сроки, не допуская изменения естественной структуры грунтов основания и их замораживания. Отверстие люка входе в подвал в течении всего периода строительства должно быть плотно закрыто, а протекающая в подвал вода периодически удалена. Начало монтажа ствола допускается после достижения бетоном цоколя не ниже 30% проектной прочности на сжатие, и при условии выполнения всех подготовительных работ.

- наличие комплекта сборных колец;

- наличие подготовленного к укладке комплекта затяжек, лестниц, перил, монтажных деталей;

- наличие комплекта временных креплений и контрольно-измерительных приборов.

Точность установки колец по вертикали и горизонтали контролируется геодезическими методами. Одновременно с кольцами установить перила.

После завершения монтажа колец ствола и достижения раствора швов не менее 50% проектной прочности.

Обжатие конструкции должно выполняться плавно контроль натяжения арматуры должен производиться по величине усилия, определяемого с точностью 5% по показаниям тарификованных нанометров соответствующего класса прочности.

До установки затяжки должны быть очищены, огрунтованы и окрашены. После завершения натяжения спиливаются временные затяжки и производится монтаж трубопроводов.

Установку бака производить краном. Защиту стальных поверхностей от коррозии производить двумя слоями эмали ПФ 115, по двум слоям грунтовки ГФ 0119. Наружную поверхность бака и затяжек окрасить за четыре раза перхлорвиниловыми эмалями по грунтовке.

Смены подземной части цоколя окрашивается горячим битумом за два раза. Расшивку швов с фасада производить цементно-песчаным раствором М 100.

4.5      Техника безопасности

1.                  По границам монтажной зоны должны быть вывешены предупредительные плакаты.

2.                  Нахождение посторонних лиц в зоне монтажа запрещается.

3.                  Перед началом монтажных работ произвести подробный инструктаж, обращая внимание на особенности каждого этапа работы.

4.                  До начала монтажа бака вся такелажная оснастка должна быть испытана.

5.                  Пробный подъём бака с последующей проверкой всей такелажной оснастки производить обязательно.

6.                  Работать без предохранительных поясов и Казки воспрещается.

7.                  Не допускать падения с высоты инструментов, болтов и прочего, для чего использовать сумки и устанавливать считки ловителя.

8.                  Подъём бака при скорости ветра более 3 баллов производить воспрещается.

4.6      Указания по эксплуатации башни

Периодичность капитального ремонта башни рекомендуется 10 лет. Конструкции состояние антикоррозийных покрытий трубопровода, аппаратура башни в процессе эксплуатации должны находиться под систематическим наблюдением инженерно-технических работников. Общий осмотр должен производиться: очередной – раз в год; внеочередной – после стихийных следствий. Результаты должны оформляться актами в которых отмечается обнаруженные дефекты, а также необходимые меры для их устранения. Особое внимание для, при осмотре конструкций должно быть обращено на основные несущие конструкции в том числе:

1.                  Сохранность вертикальности стволами и бака проверяется геодезическими методами.

2.                  Отсутствие признаков ржавчины, а также их опор на верху цоколя и ствола.

3.                  Отсутствие земного ослабления напряжения затяжек.

4.                  Сохранность раствора в швах между кольцами.

5.                  Отсутствие появления трещин в бетоне колец.

6.                  Отсутствии признаков коррозии бака, трубопровода и арматуры трубопровода.

5. Проектирование водозабора

5.1 Характеристика источника водоснабжения

В геоструктурном положении района работ расположен в Брестской впадине. По схеме гидрогеологического районирование РБ участок относится к Брестскому артезианскому бассейну. Описываемая территория характеризуется интенсивным водообменном в осадочном слое на глубину не более 300м. Наиболее благоприятном с точки зрения хозяйственно питьевого водоснабжения является водоносный комплекс верхнее типовых отношений.

Вскрытая мощность отложений горизонта колеблется от 30 – 60 м. Пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах 2 – 8 м. Дебиты скважин составляют 3,7 – 6,1 л/с, понижение на 14 – 15м. Удельные дибиты изменяются от 0,2 – 1,8 л/с. Воды пресные с минерализацией порядка 0,1 – 0,7 г/л, гидрокарбонально кальциевые, мягкие и умеренно жёсткие, общая жёсткость 0,2 - 9,5 . С санитарной точки зрения воды чистые здоровые. Водонасосный комплекс является основным источником водоснабжения.

5.2 Определение необходимого количества скважин

Источником водоснабжения служит мел плотный водоносный, который скрывается на глубине 35м. Глубина проектируемой скважины 90м. Статический уровень водоносного горизонта 5м.

Положение начального динамического уровня в скважине определяется по формуле:

182,70 – 16= 166,70м

 - рабочее положение уровня воды в скважине,

, где

- подача насосной станции 18,8 ,

 - удельный дебит скважины 1,2  .

Дебит скважины определяется по формуле:

 , где

- коэффициент фильтрации – 6 м/сут,

И – функция понижения уровня, ,

,

m – мощность водоносного пласта, 55м

И = 55 ∙ 16 = 880 ,

R – радиус влияния скважины, 150м,

R – радиус проектируемой скважины – 0,15м.

 = 4806 ();

Необходимое количество скважин определяется по формуле:

(шт).

Для водоснабжения деревни Федоры достаточно одной скважины.

5.3 Определение величины эксплуатационного понижения уровня

Величина эксплуатационного понижения уровня в скважине на конец амортизационного срока эксплуатации скважины 100000 рублей составит:

, где

- рабочее понижение уровня, 10м,

 - понижение уровня в скважине за период эксплуатации 10000 суток.

, где

- коэффициент водопроводности, при коэффициенте фильтрации 6 м/сут составляет 320 ,

r – радиус скважины,

 - приведённый радиус влияния:

= 3000000 м,

d – коэффициент пьезопроводности принят .

= 3 м.

Поскольку существующие водозаборы эксплуатирующие верхнемеловый водоносный комплекс, удалены на расстояние 5 – 7 км. и более то заметного влияния на понижение уровня в проектируемой скважине они не окажут, поэтому им можно пренебрегать. Тогда эксплуатационное понижение на конец амортизационного срока эксплуатации составляет 12 метров.

5.4 Выбор способа бурения скважины

Для бурения скважины применяем роторный способ бурения. При этом способе горная порода разрушается по всему поперечному сечению скважины вращающимся наконечником (шарошечным долотом с приложением осевой нагрузки).

Достоинство роторного бурения: большая скорость бурения, меньшая потребность в обсадных трубах, меньшая строительная стоимость 1м скважины.

Недостатки: неизбежность глинизации водоносного слоя, затруднение водоподачи и оборудования скважины, затруднительность определения дебита, статического уровня и качества воды, необходимость иметь запас глины и воды.

5.5 Выбор бурового станка

Наиболее совершенной установкой является 1БА-15В, которая снабжена приспособлением для выноса бурильных труб, поворотной стрелой грузоподъёмностью 1,2т. Кроме того, аварийный привод механизмов может быть осуществлён от трактора.

Техническая характеристика бурового станка.

1.   Начальный диаметр бурения – 490мм.

2.   Глубина бурения – 500м.

3.   Диаметр проходного отверстия ротора – 250мм.

4.   Грузоподъёмность лебёдки – 12м.

5.   Скорость подъёма – 0,36м/с.

6.   Привод установки – Дизель КДМ-100.

7.   Количество двигателей – 1шт.

8.   Высота – 16м.

9.   Грузоподъёмность – 20т.

10.Количество насосов – 1шт. Подача - 360лит/с.

11.Напор -60м.

12.Марка автомашины – МАЗ-5207В.

13.Вес установки – 13,6т.

5.6 Конструкция скважины

Настоящим проектом предусматривается роторный способ бурения скважины самоходной буровой установкой 1БА – 15В. Сначала бурится разведочный ствол глубиной 90м долотом 151мм. После доведения ствола до проектной глубины и чистки его от шлака из каждого пройденного слоя, но не реже чем на 10м проходки.

После доведения ствола до проектной глубины производится комплекс геодезических исследований по всему стволу скважины методом КСп, КС, ПС, ГК.

До глубины 45м скважина бурится долотом 455мм с креплением ствола скважины обсадными трубами 325мм и цементацией затрубного пространства до устья скважины. С глубины 45м и до проектной глубины бурение ведётся по водоносному горизонту долотом Д=295мм с промывкой чистой водой. Бесфильтровые скважины обладают большим дебитом чем скважины в тех же водоносных пластах, оборудованные фильтрами, они весьма долговечны и не снижают дебита в течении времени. Поскольку дебит проектируемого водозабора не превышает 50 то расчёт фильтра не ведётся.

5.7 Опробование скважины

Для выявления соответствия фактического дебита пробуренной скважины проектному, установление зависимости дебита от понижения при применённой конструкции скважины и определение фильтрационных параметров водоносного комплекса производится испытание скважины, опытной откачкой при двух понижениях.

В качестве дополнительного устройства рекомендуется применять эрметод по системе “ Внутри ”. Роль водоподъёмных труб выполняют надфильтровые колонки.

Опытная откачка производится при двух понижениях: с максимально возможным дебитом и с дебитом, принятым по проекту, но с разницей не менее чем 25-30%.

Обязательное условие непрерывность работы эрлифта в ходе откачки при данном понижении уровня. Общая продолжительность откачки применяется 6 суток. В ходе откачки уровень замеряется в межтрубном пространстве и дебит контролируется каждые 5 минут в течении первого часа, затем 1час в течении опыта.

Для отбора пробы на бактериологический анализ необходимо заранее сообщить в районную СЭС, лаборант который должен опробовать скважину. Опробование производится применительно к действующему ГОСТУ 2874-82 Вода питьевая. Скважина сдаётся в эксплуатацию, если качество подземных вод соответствует ГОСТУ 2874-82 и ГОСТУ 17.13.03.-77. ПО окончанию откачки производится наблюдение за восстановлением уровня в скважине до статического. Первые 15мин через 1мин, далее до 1часа через 3-5мин, до 3 часов через10-12мин, до 10часов через 30мин, после 10 часов через 1 час.

По результатам откачки определяются глубина загрузки водоподъёмного электропогружного насоса типа ЭЦВ. Обеспечивающего проектную производительность водозабора. Результат наблюдений в виде акта с фактическими данными наблюдений.

5.8 Техника безопасности при бурении

При бурении скважины необходимо соблюдать следующие правила.

1.                На буровые работы допускать рабочих, имеющих специальную подготовку и прошедших инструктаж по ТБ.

2.                Каждый рабочий выполняет ту работу, которой он обучен.

3.                У рабочих мест вывешиваются соответствующие инструкции, предупредительные знаки.

4.                При передаче смены буровой мастер предупреждает о всех неполадках и неисправностях которые могут создать производственную опасность.

5.                Буровой мастер в начале каждой смены должен проверить буровую установку, канаты и инструменты.

6.                Запрещается производить бурение при неполном составе смены.

7.                В ночное время буровые площадки должны быть хорошо освещены.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5