vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2018-45-4-59-67vdgtu-623Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTECHNICAL SCIENCE. POWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ОПТИМАЛЬНАЯ РАБОТА ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВENERGETICALLY OPTIMAL WORK OF WATER INTAKE STRUCTURES FROM UNDERGROUND SOURCESПурусоваИ. Ю.PurusovaI. Yu.

 ассистент

394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14, Россия

Assistant

14 Moscow Ave., Voronezh 394026, Russia

vps_na@list.ruВоронежский государственный технический университетРоссияVoronezh State Technical UniversitRussian Federation2018270620194545967Copyright © Пурусова И.Ю., 20192019Пурусова И.Ю.Purusova I.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/623

Цель. Совершенствование существующих схем подачи воды в резервуар чистой воды по напорным трубопроводам и повышение производительности погружных насосов на водозаборных сооружениях из подземных источников. Рассматриваются негативные проявления при функционировании водозаборных сооружений из подземных источников. На режим работы каждого погружного насоса оказывают влияние внешние и внутренние характеристики системы скважина – погружной насос – сборный водовод – резервуар чистой воды. Метод. Математическое моделирование процесса управления совместной работы системы водозаборная скважина – сборный водовод с определёнными формами граничных условий. Показаны схемы расположения водозаборных скважин и сборного водовода. Результат. Изучено взаимное влияние режима работы отдельных скважин и сборного водовода, определена неустойчивая работа погружных насосов. Представлена схема подачи воды в резервуар чистой воды по отдельным напорным линиям. Для обеспечения устойчивости работы насосного оборудования характеристики диаметра водовода (его гидравлическое сопротивление) определяют в зависимости от суммарного гидравлического сопротивления оборудования скважины (фильтра скважины, насоса, арматуры) и скважинного трубопровода. Мониторинг водозаборных сооружений позволяет установить технические показатели для выбора независимой схемы, правильно подобрать оборудования с учётом совместной работы системы скважина – погружной насос – сборный водовод – РЧВ. Вывод. Энергетически оптимальная работа водозаборных сооружений с раздельными напорными линиями, способствует снижению потерь воды, при этом достигается значительная экономия электроэнергии. Наиболее благоприятной для погружного насоса является работа на резервуар чистой воды, а не на сборный водовод.

Objectives Perfecting of the existing schemes of water delivery in the pure tank on a pressure piping and increase in efficiency of submersible pumps on water intaking constructions from underground sources. Discusses the negative manifestations in the operation of water intaking constructions from underground. In the mode of operation of each pump is influenced by external and internal characteristics of the system wells – submersible pump – common culvert – the clean water tank. Methods Mathematical model operation of management process of collaboration of system a water well – a prefabricated conduit with definite forms of boundary conditions. Schemes of an arrangement are shown of water wells and a prefabricated conduit. Results Interference of a duty of certain wells and a prefabricated conduit is studied, unstable work of submersible pumps is defined. The scheme of water delivery is presented to the pure tank on separate pressure pressure lines. To ensure the stability of the pumping equipment, the characteristics of the diameter of the water conduit (its hydraulic resistance) are determined depending on the total hydraulic resistance of the well equipment (well filter, pump, fittings) and the well pipeline. Monitoring of water intake structures allows you to set technical indicators for choosing an independent scheme, to choose the right equipment, taking into account the joint operation of the system borehole - submersible pump - collecting water conduit - RFI. Conclusion Energetically optimal work of water intake structures with separate pressure lines, helps to reduce water losses, while achieving significant savings in electricity. The most favorable for the submersible pump is work on the clean water tank, and not on the prefabricated conduit.

водозаборные сооруженияподача водыводозаборная скважинапогружной насоссборный водоводwater intake structureswater feedwater wellsubmersible pumpsprefabricated conduitReferencesЩербаков В. И Акульшин А. А. Водозаборные сооружения из подземных источников. LAP Lambert Academic Publishing, 2017. 192 с.Shcherbakov V. I., Akulshin A.A. Water intake structures from underground sources. LAP Lambert Academic Publishing, 2017. 192 р. [Shcherbakov V. I., Akul'shin A. A. Vodozabornye sooruzheniya iz podzemnyh istochnikov. LAP Lambert Academic Publishing, 2017. 192 s.]Тугай А.М. Расчёт и конструирование водозаборных узлов. Киев: Будевельник. 1978. 160 с.Tugay A.M. Design and analysis of intake nodes. Kiev. [Budeveinik. 1978. 160 p. Tugaj A.M. Raschyot i konstruirovanie vodozabornyh uzlov.: Budevel'nik. 1978. 160 s. (In Russ.)]Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. Москва: Стройиздат, 1986. 320 с.Karelin V. Y., Minaev A.V. Pumps and pumping stations. Moscow: Stroyizdat 1986. 320р. [Karelin V.YA., Minaev A.V. Nasosy i nasosnye stancii. Moskva: Strojizdat, 1986. 320 s. (In Russ.)]Бочевер Ф.М. Основы гидрогеологических расчётов. Москва, 1969. 252 с.Bochever F.M. The basis of the hydrogeological calculations. Moscow: Nedra. 1969. 252 p. [Bochever F.M. Osnovy gidrogeologicheskih raschyotov. Moskva, 1969. 252 s. (In Russ.)]Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Пути повышения производительности водозаборных сооружений подземных вод. В сборнике: Яковлевские чтения сборник докладов XII Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН С.В. Яковлева. Национальный исследовательскийShcherbakov V. I., Purusova I. Y. Ways of enhancing the performance of intake structures groundwater. The book Yakovlevskaya reading a collection of papers of the XII International scientific-technical conference dedicated to the memory of academician S. V. Yakovlev. The National Research University "Moscow State University of Civil Engineering". 2017, рр. 248-252. [Shcherbakov V.I., Purusova I.YU. Puti povysheniya proizvoditel'nosti vodozabornyh sooruzhenij podzemnyh vod. V sbornike: Yakovlevskie chteniya sbornik dokladov XII Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii, posvyashchennoj pamyati akademika RAN S.V. Yakovleva. Nacional'nyj issledovatel'skij Moskovskij gosudarstvennyj stroitel'nyj universitet. 2017. S. 248-252. (In Russ.)]Московский государственный строительный университет. 2017. С. 248-252.Panov M.Y., Purusova I.Y., Shcherbakov V.I. Modeling of flow distribution and management of pumping stations. Herald of the Voronezh State Technical University. 2007, V.3, № 6, pp 182-185. [Panov M.YA., Purusova I.YU., SHCHerbakov V.I. Modelirovanie potokoraspredeleniya i upravlenie vodopod"yomnymi stanciyami // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2007. T. 3. № 6. S. 182-185. (In Russ.)]Панов М.Я., Пурусова И.Ю., Щербаков В.И. Моделирование потокораспределения и управление водоподъёмными станциями // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 6. С. 182-185.Leznov B. S. Energy saving and regulated in the electric pump and blower installations. Moscow: Energopromizdat. 2006. 360 p. [Leznov B.S Ehnergosberezhenie i reguliruemyj ehlektroprivod v nasosnyh i vozduhoduvnyh ustanovkah. Moskva: EHnergopromizdat, 2006. 360 s.]Лезнов Б.С Энергосбережение и регулируемый электропривод в насосных и воздуходувных установках. Москва: Энергопромиздат, 2006. 360 с.Panov M. Y., Purusova I. Y., Shcherbakov V. I. Development of mathematical model of management of functioning pumping stations. Scientific journal. Engineering systems and facilities]. 2009, no. 1, рp. 176– 182. [Panov M.YA., Purusova I.Yu., Shcherbakov V.I. Razrabotka matematicheskoj modeli upravleniya funkcionirovaniem vodopod"yomnoj stancii // Nauchnyj zhurnal. Inzhenernye sistemy i sooruzheniya. 2009. № 1. S. 176– 182. (In Russ.)]Панов М.Я., Пурусова И.Ю., Щербаков В.И. Разработка математической модели управления функционированием водоподъёмной станции // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2009. № 1. С. 176– 182.Panov M. Y., Shcherbakov V. I., Petrov Y. F. Models of management systems functioning water supply and distribution. Voronezh. VSABU. 2012. 271 p. [Panov M.Ya., SHCHerbakov V. I., Petrov Yu.F Modeli upravleniya funkcionirovaniem sistem podachi i raspredeleniya vody. Voronezh: VGASU, 2012. 271 s. (In Russ.)]Панов М.Я., Щербаков В.И., Петров Ю.Ф Модели управления функционированием систем подачи и распределения воды. Воронеж: ВГАСУ, 2012. 271 с.Shcherbakov V. I., Purusova I. Y. Selection of the location of facilities for underground water intake. Тhe book Yakovlevskaya a read of the XIII international scientific-technical conference dedicated to the memory of academician S. V. Yakovlev. Of education and science of Russian Federation. Federation, Moscow state University of civil engineering. 2018. P. S. 140-144. (In Russ.)]Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Выбор расположения сооружений для забора подземных вод. В сборнике: Яковлевские чтения XIII Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти академика РАН С.В. Яковлева. М-во образования и науки Рос. Федерации, Московский государственный строительный университет. 2018. С. 140-144.Tverdohleb I. B., Kostyuk A. V. Energy– efficient operation of the pump equipment. Water supply and sanitary engineering 2010, no. 1, рp. 124– 127. [Tverdohleb I.B., Kostyuk A. V. EHnergoehffektivnaya ehkspluataciya nasosnogo oborudovaniya // Vodosnabzhenie i kanalizaciya. 2010. №1. S. 124– 127. (In Russ.)]Твердохлеб И.Б., Костюк А. В. Энергоэффективная эксплуатация насосного оборудования // Водоснабжение и канализация. 2010. №1. С. 124– 127.Shcherbakov V. I., Purusova I. Y. A study of work systems water wells - precast conduit. Energy saving and water treatment. 2017, no. 2, (106), рр. 27-32. [Shcherbakov V.I., Purusova I.YU. Issledovanie raboty sistemy vodozabornaya skvazhina - sbornyj vodovod. EHnergosberezhenie i vodopodgotovka. 2017. № 2 (106). S. 27-32. (In Russ.)]Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Исследование работы системы водозаборная скважина - сборный водовод. Энергосбережение и водоподготовка. 2017. № 2 (106). С. 27-32.Onischenko G.B. Goryunov A.N. Energy Efficiency of Water Treatment Stations in Water Supply Systems // Energy Saving and Water Treatment, 2015, no 6. рр. 48-51. [Onishchenko G.B., Goryunov A.N. EHnergeticheskaya ehffektivnost' stancij vodopodgotovki sistem vodosnabzheniya // EHnergosberezhenie i Vodopodgotovka. 2015. № 6. S. 48-51. (In Russ.)]Онищенко Г.Б., Горюнов А.Н. Энергетическая эффективность станций водоподготовки систем водоснабжения // Энергосбережение и Водоподготовка. 2015. № 6. С. 48-51.Shcherbakov V. I., Purusova I. Y. Mathematical modeling of operational management of pumping stations. Actual research directions of the XXI century: Theory and Practice]. 2014, no. 2, рp. 310-313. [Shcherbakov V.I., Purusova I.YU. Analiz sovmestnoj raboty vodozabornyh sooruzhenij iz podzemnyh istochnikov. V knige: Metodologiya bezopasnosti sredy zhiznedeyatel'nosti Programma i tezisy IV Krymskoj Mezhdunarodnoj nauchnoprakticheskoj konferencii. Pod redakciej: A.T. Dvoreckogo, T.V. Denisovoj, A.E. Maksimenko. 2017. S. 85. (In Russ.)]Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Анализ совместной работы водозаборных сооружений из подземных источников. В книге: Методология безопасности среды жизнедеятельности Программа и тезисы IV Крымской Международной научно-практической конференции. Под редакцией: А.Т. Дворецкого, Т.В. Денисовой, А.Е. Максименко. 2017. С. 85.Fisenko V.N. Energy saving in operation of well water intakes of underground waters // Water supply and sanitary engineering. 2016, no. 11. рр. 22-33. [Fisenko V. N. EHnergosberezhenie pri ehkspluatacii skvazhinnyh vodozaborov podzemnyh vod // Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2016. № 11. S. 22–33. (In Russ.)]Фисенко В. Н. Энергосбережение при эксплуатации скважинных водозаборов подземных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 11. С. 22–33.Alekseev V. S., Martincov S. M. To the well life cycle assessment on existing water intakes / / water Supply and sanitary engineering. 2016. No. 2. C. 16-24. [Alekseev V. S., Martincov S. M. K ocenke zhiznennogo cikla skvazhin na dejstvuyushchih vodozaborah // Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2016. № 2. S. 16–24. (In Russ.)]Алексеев В. С., Мартинцов С. М. К оценке жизненного цикла скважин на действующих водозаборах // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 2. С. 16–24.Shabanova M. M. Тhe analysis of the current state of housing and communal services and tariff policy in the republic of Daghestan. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2014;35(4) [Shabanova M.M. Analiz sovremennogo sostoyaniya zhilishchno-kommunal'nogo hozyajstva i tarifnoj politiki v respublike Dagestan. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2014; 35(4) (In Russ.)]Шабанова М.М. Анализ современного состояния жилищно-коммунального хозяйства и тарифной политики в республике Дагестан. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2014;35(4)Lobachev P.V. Pumps and pump stations. - 2 nd ed., Pererab. and additional. Moscow: Stroiizdat, 1983. 192 p. [Lobachyov P.V. Nasosy i nasosnye stancii. – 2-e izd., Pererab. i Dop. M.: Strojizdat, 1983. 192 s. (In Russ.)]Лобачёв П.В. Насосы и насосные станции. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1983. 192 с.Nool P. Determining the real cost of powering a pump // World pumps. 2008. Issue 496. 32– 34 рр.Nool P. Determining the real cost of powering a pump // World pumps. 2008. Issue 496. Р. 32– 34Vogelesang Hans. An introduction to energy consumption in pumps // World pumps. 2008, Issue 496, рр. 28– 31.Vogelesang Hans. An introduction to energy consumption in pumps // World pumps. 2008, Issue 496, рр. 28– 31.Vogelesang Hans. An introduction to energy consumption in pumps // World pumps. 2008, Issue 496, рр. 28– 31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.