Методика гидравлического расчета групповых скважинных водозаборов с парными сборными водоводами

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения городов и крупных промышленных предприятий широко используются групповые скважинные водозаборы, в которых для транспортировки воды от скважин к сборным узлам проектируют сборные водоводы. Выбор оптимальной схемы размещения сборных водоводов определяется после технико-экономических и гидравлических расчетов всего водозабора с учетом характеристик скважин и установленных в них глубинных насосов, параметров всех напорных трубопроводов. Гидравлические расчеты базируются на разработанной математической модели водозабора, которая должна обеспечивать получение достоверных данных о подачах насосов, понижениях уровней воды в скважинах, расходах и напорах в системе сборных водоводов при любом количестве и сочетании работающих скважин. Это позволяет осуществить правильный подбор насосов и снизить энергозатраты на подъем и транспортировку воды. Статья посвящена разработке методики гидравлического расчета групповых скважинных водозаборов с парными сборными водоводами, которые применяются на водозаборах большой производительности в системах водоснабжения с высокой степенью обеспеченности подачи воды. Сложность расчета таких водозаборов заключается в том, что здесь каждая скважина одновременно подает воду в две нитки сборных водоводов, что отличает эту схему подачи воды в сборный узел от других типовых схем. В статье представлены расчетные схемы и алгоритм гидравлического расчета группового водозабора, который рассмотрен как система с нефиксированными подачами воды. Алгоритм расчета базируется на учете баланса напоров в водоводах с включенными в них насосами и баланса расходов в узлах по всем участкам сборных водоводов. Разработана программа на ЭВМ, и представлены результаты численного расчета водозабора подземных вод, оборудованного парными сборными водоводами и состоящего из 15 скважин.

1. Пособие по проектированию сооружений для забора подземных вод (к СНиП 2.04.02–84) / ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1989. 272 с.

2. Водозаборные сооружения: СП 4.01.03–2022: введ. 10.03.2023. Минск: Минстройархитектуры, 2023. 79 c.

3. Плотников, Н. А. Проектирование и эксплуатация водозаборов подземных вод / Н. А. Плотников, В. С. Алексеев. М.: Стройиздат, 1990. 256 с.

4. Методика анализа фактического технического состояния скважинного насосного оборудования / В. В. Ивашечкин [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2021. Т. 64, № 3. C. 275–286. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-3-275-286.

5. Ивашечкин, В. В. Прогноз снижения удельного дебита скважин в процессе эксплуатации / В. В. Ивашечкин, А. М. Шейко, Э. И. Михневич // Мелиорация. 2012. № 2. С. 33–43.

6. Ивашечкин, В. В. Газоимпульсная технология восстановления пропускной способности фильтров водозаборных скважин / В. В. Ивашечкин; под ред. А. Д. Гуриновича. Минск: БНТУ, 2005. 270.

7. Говорко, А. П. Перевод г. Минска на водоснабжение из подземных источников / А. П. Говорко // Современные тенденции в развитии водоснабжения и водоотведения: материалы Междунар. конф., Минск, 13–14 февр. 2019 г.: в 2 ч. Минск: БГТУ, 2019. Ч. 2. С. 37–40.

8. Старинский, В. П. Водозаборные и очистные сооружения коммунальных водопроводов / В. П. Старинский, Л. Г. Михайлик. Минск: Выш. шк., 1989. 269 с.

9. Веременюк, В. В. Математические модели скважинных водозаборов с разветвленной и кольцевой схемами соединения сборных водоводов / В. В. Веременюк, В. В. Ивашечкин, В. И. Крицкая // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 6. C. 563–580. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-6-563-580.

10. Веременюк, В. В. Моделирование работы скважинного водозабора с кольцевым сборным водоводом / В. В. Веременюк, В. В. Ивашечкин, В. И. Крицкая // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2023. Т. 66, № 3. C. 283–300. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2023-66-3-289-300.

11. Шевелев, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб / Ф. А. Шевелев, А. Ф. Шевелев. М.: Бастет, 2016. 428 с.