г. Минск
Minsk
Адрес для переписки:Ивашечкин Владимир Васильевич –Белорусский национальный технический университет,пр-т Независимости, 67/2,220013, г. Минск, Республика Беларусь.Тел.: +375 17 292-30-13ivashechkin_vlad@mail.ru
Address for correspondence: Ivashechkin Vladimir V. – Belаrusian National Technical University,67/2, Nezavisimosty Ave.,220065, Minsk, Republic of Belarus.Tel.: +375 17 292-30-13 ivashechkin_vlad@mail.ru
г. Минск
Minsk
Выполнен сравнительный анализ основных схем сборных водоводов скважинных водозаборов – линейной и кольцевой, что необходимо при выборе варианта для проектирования группового скважинного водозабора с циркульным расположением скважин. Установлено, что некрупный водозабор с индивидуальными радиальными подключениями к сборному узлу может иметь преимущества по снижению энергозатрат на транспортировку воды по сравнению с водозабором с кольцевым сборным водоводом, однако это в любом случае должно быть обосновано технико-экономическим сравнением, базирующимся на гидравлическом расчете системы подачи воды. Получены уравнения для расчета подачи насосов скважин водозабора с линейными сборными водоводами, в которых однозначно известно направление движения потоков воды. В кольцевом же сборном водоводе всегда существует точка разделения двух потоков, направленных по кольцу к сборному узлу по часовой стрелке и против нее. Причем положение этой точки зависит от количества включенных в работу скважин водозабора и параметров труб, соединяющих участки водовода. Отсутствие алгоритмов расчета кольцевого сборного водовода с не фиксированными по величине расходами в точках подключения скважин осложняет гидравлический расчет, а значит, и нахождение оптимального варианта водозабора. В статье представлен алгоритм гидравлического расчета водозабора с однокольцевым сборным водоводом, базирующийся на уравнении равенства потерь напора при движении воды от точки разделения двух потоков до сборного узла по различным путям движения и уравнении неразрывности. Полученный алгоритм легко распространяется на любое количество скважин. Рассмотрен численный пример гидравлического расчета группового водозабора, состоящего из восьми скважин, подключенных к кольцевому сборному водоводу.
Among the considered options for schemes of prefabricated water conduits of borehole water intakes, the main ones are linear and ring schemes. The article presents a comparative analysis of the linear and ring schemes for the placement of prefabricated water conduits when choosing an option for designing a group well water intake with a circular arrangement of wells. It is founded that a small water intake with individual radial connections to the prefabricated unit can have advantages in reducing energy consumption for water transportation as compared to a water intake with an annular prefabricated conduit, which in any case should be justified by a feasibility comparison of options, which is based on hydraulic calculation water supply systems. Equations have been obtained for calculating the pumping rates of water intake wells with linear prefabricated conduits. It is shown that in an annular prefabricated conduit, in contrast to a linear one, in which the direction of movement of water flows is unambiguously known, there is always a point of separation of two flows directed along the ring to the prefabricated unit clockwise and counterclockwise, which makes it difficult to calculate such water intakes. Moreover, the position of this point depends on the number of water intake wells involved in the work and the parameters of the pipes connecting the sections of the water conduit. The absence of algorithms for calculating the ring prefabricated conduit with non-fixed flow rates at the well connection points complicates the hydraulic calculation, and, hence, finding the optimal water intake option. The article presents an algorithm for the hydraulic calculation of a water intake with a single-ring prefabricated conduit, which is based on the equation for the equality of pressure losses when water moves from the point of separation of two flows to the prefabricated unit along various paths and the continuity equation. The resulting algorithm can be easily extended to any number of wells. A numerical example of the hydraulic calculation of a group water intake, consisting of eight wells connected to an annular prefabricated, is considered.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.