ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84) часть 3 - В безнапорных водоносных горизонтах

Содержание материала

 

13.19. В безнапорных водоносных горизонтах, а также в неглубоко залегающих напорных пластах, перекрытых сверху слабопроницаемыми отложениями (двухслойные системы), при определении положения границы второго пояса ЗСО для защиты от микробного загрязнения в отдельных случаях, как отмечено в п. 13.3, целесообразно учитывать время to просачивания загрязненных вод по вертикали до основного эксплуатационного пласта, т. е. принимать T = Тм-to. Если toм, водоносный горизонт защищен от микробных загрязнений.

Величина to приближенно может быть определена по следующим формулам:

а) при малой интенсивности инфильтрации загрязненных вод ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2 (ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2<ko, ko - коэффициент фильтрации пород зоны аэрации), т. е. когда инфильтрация происходит с неполным насыщением пор водой,

toПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2. (166)

б) при значительной интенсивности инфильтрации ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2 (ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2>ko), т. е. при инфильтрации с полным насыщением пор,

toПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; (167)

в) при двух-трехслойном строении водоносной толщи

toПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2. (168)

В формулах (166)-(168) mо и n0 - мощность и активная пористость пород над эксплуатируемым горизонтом (в случаях "а" и "б" - это породы зоны аэрации, в случае "в" - породы верхнего слабопроницаемого слоя), ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2 - разность уровней воды основного эксплуатируемого и вышележащего питающего слоев.

Параметры k0, mо и n0. следует определять при разведке подземных вод. На ранних стадиях изысканий (выбор водоносного горизонта, участка расположения водозабора) при отсутствии экспериментально определенных значений указанных параметров последние принимаются по литературным данным с учетом повышенной водопроницаемости покровных отложений и пород зоны аэрации.

13.20. Методы определения размеров ЗСО аналитическим способом разработаны для следующих расчетных схем фильтрации в однородных пластах1:

1 Рекомендации по гидрогеологическим расчетам для определения границ второго н третьего поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. - М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1983.

Орадовская А. Е., Лапшин Н. Н. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. - М.: Недра, 1987.

1) одиночная скважина или компактная группа взаимодействующих скважин (сосредоточенный водозабор) вблизи совершенного или несовершенного водотока (водоема) при отсутствии естественного потока или при наличии естественного потока, направленного к реке, от реки, параллельно реке;

2) линейный ряд водозаборных скважин вблизи совершенного или несовершенного водотока (водоема) при отсутствии естественного потока или при наличии естественного потока, направленного к реке, от реки, параллельно реке;

3) одиночная скважина или компактная группа взаимодействующих скважин (сосредоточенный водозабор) в изолированном водоносном горизонте в удалении от поверхностных водотоков (водоемов) при наличии или отсутствии естественного потока;

4) линейный ряд водозаборных скважин в изолированном водоносном горизонте в удалении от поверхностных водотоков (водоемов) при наличии естественного потока, нормального к линии ряда скважин, и при отсутствии естественного потока;

5) сосредоточенный водозабор в водоносном горизонте, получающем дополнительное питание путем перетока из соседних водоносных горизонтов.

Соответствующие расчетные зависимости содержатся в "Рекомендациях по гидрогеологическим расчетам для определения границ II и III поясов зон санитарной охраны подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения".

В сложных случаях (сложная схема водозабора, несколько взаимодействующих водозаборов, дрен, участков интенсивной инфильтрации из каналов, накопителей промстоков и т. п.; неоднородность водоносного горизонта в плане или в разрезе; сложная конфигурация реки; различные условия на границах водоносного горизонта, сложные гидрохимические условия и т. п.) вместо аналитических методов расчета ЗСО следует использовать графоаналитические методы расчета, моделирование фильтрации на аналоговых приборах, численное моделирование с применением ЭВМ.

13.21. Применительно к некоторым наиболее простым схемам фильтрации в районе водоотбора расчетные зависимости для определения границ ЗСО приведены в табл. 42, 43 и на рис. 63-86, где Q - общая производительность водозабора, m и n - мощность и активная пористость водоносного горизонта; Qe - расход естественного потока подземных вод к береговому водозабору; Qo - расход одной скважины линейного водозабора; р - количество скважин в линейном водозаборе; l - половина длины линейного ряда скважин; 2ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2-расстояние между скважинами в линейном ряду скважин; х0 - расстояние от реки до берегового водозабора; xр - для береговых водозаборов - расстояние от реки до водораздельной точки; для водозаборов в удалении от рек - расстояние от водозабора до водораздельной точки.


Таблица 42

Схема

Расчетные зависимости для определения границ ЗСО водозаборов подземных вод

Дополнительные данные

 

R

r

d

 

63,а

R = Rq+ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2R

r - по графику рис. 65

dПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 22QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

QПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

 

Rq = qT/mn ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2R- по графику рис 64

rmax = x0-xр

dmax = Q/(2q)

L = R+r

63, б

R = Rq+ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2R; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2R- по графику рис. 67

r - по графику рис. 66

rmax = x0

d - по графику рис. 68

QПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2д

69

R - по графику рис. 66, 70

r - по графику рис. 66

d-по графику рис. 71; 74

q = 0

72

R - по графику рис. 66

r - по графику рис. 73

d - по графику рис. 74

-

75

R - по графику рис. 76

rmax ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2р

dmax = Qe/(2q)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

77,а

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2R - по графику рис. 78

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

rmax = x0

dПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 22QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

-

77, 6

R - по графику рис. 79

rПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 22QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

rmax = x0

dПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 22QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

-

77, в

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Rmax = x0

r- по графику рис. 81

yр - по графику рис. 80

dmax = yр

-

77,г

R - по графику рис. 82

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

yp- по графику рис. 80

d - по графику рис. 79 (при R = 2d-xo)

-

83

R -по графику рис. 83

r- по графику рис 83

d = 2QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

-

84

R - по графику рис. 85

r- по графику рис. 85

d = 2QT/ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2mnL

-

86

R - по табл. 43

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

(при qПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2)

d = R = r

(при q = 0)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Таблица 43

 

Значения R/B в зависимости от ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

R/B

Значения ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2 при v, равном

 

0,01

0,05

0,1

0,2

0,5

1

2

5

10

100

0,1

0

0

0,001

0,002

0,003

0,005

0,007

0,008

0,009

0,01

0,5

0,003

0,013

0,025

0,046

0,089

0,132

0,172

0,212

0,229

0,248

1,0

0,013

0,064

0,119

0,213

0,403

0,573

0,728

0,87

0,93

0,992

2,0

0,088

0.405

0,73

1,223

2,074

2,715

3,226

3,645

3,833

3,981

3,0

0,36

1,508

2,531

3,857

5,74

6,943

7,805

8,467

8,723

8,971

4,0

1,19

4,294

6,499

6,909

11,8

13,43

14,54

15,36

15,67

15,96

5,0

3,4

9,815

13,32

16,67

20,25

22,15

23,4

24,3

24,64

24,96

10,0

63,56

80,38

85,94

90,42

94,74

96,9

98,26

99,24

99,62

99,96

20,0

394,1

396,8

398,2

398,5

399,2

399,5

399,7

399,8

399,9

400

50,0

2491

2495

2497

2498

2499

2500

2500

2500

2500

2500

Примечание: ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2.


ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 63. Схемы фильтрации к сосредоточенному береговому водозабору при естественном потоке, направленном к реке

а - относительно малый расход водозабора (Q<ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2); б - большой расход водозабора (QПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 64. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 63,а)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 65. График для определения протяженности ЗСО r ( схеме рис. 63, а)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 66. График для определения протяженности ЗСОr (к схемам рис. 63, б, 69) и R (к схеме рис. 72)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 67. График для определения протяженности 3COR (к схеме рис. 63, б)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 68. График для определения ширины ЗСО d (к схеме рис. 63, б)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 69. Схема фильтрации к береговому сосредоточенному водозабору при отсутствии бытового потока (q = 0)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 70. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 69)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 71. График для определения ширины ЗСО d (к схеме рис. 69)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 72. Схема фильтрации к береговому сосредоточенному водозабору при естественном потоке, направленном от реки

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 73. График для определения протяженности ЗСО r (к схеме рис. 72)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 74. График для определения ширины ЗСО d (к схемам рис. 69 и 72)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 75. Схема фильтрационного течения и береговому сосредоточенному водозабору при естественном потоке, параллельном реке

a - относительно малый расход водозабора; б - большой расход водозабора

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 76. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 75)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 77. Схемы фильтрации к линейному береговому водозабору

а - естественный поток направлен к реке; б - естественный поток отсутствует; в - естественный поток направлен от реки; г - естественный потов параллелен реке

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 78. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 77, а)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 79. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 77, б)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 80. График для определения ширины области питания линейного берегового водозабора y р (к схеме рис. 77, в)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 81. График для определения протяженности ЗСО r (к схеме рис. 77, в)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 82. График для определения протяженности ЗСО R (к схеме рис. 77,г)

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 83. График для определения протяженности ЗСО (r и R) при действии сосредоточенного водозабора в изолированном неограниченном пласте

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 84. Схема фильтрации к линейному водозабору в неограниченном пласте

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 85. График для определения протяженности ЗСО (R и r) при действии линейного водозабора в изолированном неограниченном пласте

ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2

Рис. 89. Схемы фильтрации в водозабору в условиях дополнительного питания пласта

a - план; б - схема с дополнительным питанием путем перетекания из соседних пластов; в - схема с дополнительным питанием за счет уменьшения испарения

13.22. При расчетах ЗСО береговых водозаборов необходимо учитывать несовершенство речных русел, обусловленных неполнотой их врезки в водоносный пласт, а также наличием в ложе слабопроницаемых включений, затрудняющих гидравлическую связь подземных и поверхностных вод.

Практически несовершенство речных русел можно учесть с помощью метода дополнительного слоя ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2L, в соответствии с которым все расчеты ведутся для совершенных русел, но урез реки отодвигается при этом на величину ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2,

где b - ширина реки; ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2; km - водопроводимость пласта; ko и mо - коэффициент фильтрации и мощность слабопроницаемого экранирующего слоя под руслом реки.

Таким образом, чтобы при расчетах ЗСО учесть несовершенство русел рек и водоемов, в соответствующих формулах и графиках к табл. 42 вместо расстояния x0 между рекой и водозабором следует брать величину ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) часть 2.

 Продолжение документа: ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02-84) часть 4