Радиус депрессии по формуле кусакина

I. проектирование скважин на воду глава некоторые сведения о воде

Главная > Документ

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Вероятные значения радиуса депрессии ( по Д.И. Щеголеву)

Размеры преобладающих частиц, мм

, м

По С.А. Колю, при откачках из скважин радиус влияния зависит от удельной депрессии и, следовательно, от удельного дебита и имеет следующие значения:

#G0Удельный дебит, (л/с)/м

Удельный дебит, (л/с)/м

Примерное значение радиуса влияния ( по М.Е. Альтовскому)

Коэффициент фильтрации, м

Характер водоносного горизонта

Расстояние от наблюдательных скважин до центральной, м

Примерный радиус влияния, м

60-70

500

Гравийно-галечниковые, чистые, без примеси мелких частиц,

60-70

крупнозернистые и среднезернистые однородные пески

Гравийно-галечниковые со значительной примесью

Неоднородные разнозернистые и

В практике проектирования разведочно-добывающих скважин для нахождения ориентировочного радиуса влияния в рыхлых грунтах с коэффициентом водоотдачи порядка 0,3 используют следующие эмпирические формулы:

для безнапорных вод при значениях понижений не выше 40-50 м — формулу Кусакина ;

для напорных вод — формулу Зихарда .

Коэффициент фильтрации можно определить по формуле =130.

Пример. Удельный дебит скважины =0,1 (л/с)/м, средняя мощность водоносного горизонта 20 м, понижение уровня воды в скважине 20 м, =(130·0,1)/20=0,65 м/с.

.

По предложению В.Н. Щелкачева, для практических расчетов понижений уровня на длительный период эксплуатации водозабора в условиях пласта «неограниченных размеров» величину радиуса питания скважины можно заменить величиной приведенного радиуса влияния по формуле :, где — время от начала работы водозаборной скважины; — коэффициент пьезопроводности при использовании артезианских вод и коэффициент уровнепроводности при использовании грунтовых вод [3].

§ 31. Опробование скважин откачками

Опробование скважины состоит из прокачки, пробной и опытной откачек. Когда одновременно вскрываются несколько изолированных водоносных горизонтов и необходимо оценить производительность скважины и качество воды каждого горизонта в отдельности, производят зональные откачки.

Прокачки скважин нужны для очистки ствола скважины от шлама и глинистого раствора. В процессе прокачки замеряют расходы и уровни воды и количество выносимого песка. Прокачку осуществляют в течение нескольких часов желонкой, эрлифтом или насосами.

Пробную откачку производят в условиях слабой гидрогеологической изученности участка строительства скважин, чтобы определить качество воды, ориентировочный дебит и соответствующее ему понижение уровня воды. Эта откачка осуществляется в течение одной-трех смен с одним максимально возможным понижением уровня. При достаточно хорошей гидрогеологической изученности вместо пробных откачек скважину опробуют опытной откачкой.

Опытная откачка — один из основных видов работ, по результатам которых оценивают возможности отбора из скважин необходимого количества воды и ее качество.

По результатам опытных откачек определяют:

1) производительность скважины или группы скважин и зависимость дебита от динамического уровня воды;

2) устойчивость дебита, или понижения уровня во времени, или зависимость их изменения от времени и режима эксплуатации;

3) исходные данные для определения коэффициента фильтрации, радиуса влияния и коэффициента пьезопроводности;

4) качество воды;

5) связь водоносного горизонта, намечаемого к эксплуатации, с поверхностными водами или другими смежными горизонтами;

6) влияние водоотбора из скважины на другие близко расположенные водозаборные сооружения и возможную степень взаимодействия между скважинами.

Опытная откачка должна производиться не менее чем при двух понижениях с дебитом, составляющим при большом понижении 75% проектной. При этом продолжительность откачки не менее 1-5 сут на каждое понижение.

При проведении откачки должны быть достигнуты стабильные дебиты при устойчивых величинах понижений.

Пробные и опытные откачки должны быть непрерывными. Дебит скважин и динамический уровень можно считать установившимися, если в течение последних 24 ч откачки не происходит систематического снижения уровня и изменения дебита.

В процессе откачки одновременно измеряется дебит и динамический уровень в скважине через каждые 1-3 ч, исходя из условия не менее 15-20 замеров на каждое понижение.

Если откачка производится в течение 1-2 мес, число замеров сокращается до 2-3 сут.

Откачиваемую из скважины воду следует отводить по временному водоотводу, так как она не должна попадать обратно.

§ 32. Выбор эксплуатационного насоса

В настоящее время для отбора воды из скважины выпускают различные насосы. Наибольшее распространение получили глубинные артезианские насосы с погружными электродвигателями ЭЦНВ (табл. 31), применяют также глубинные насосы с электродвигателем на поверхности земли АТН, погружные насосы типа ЭПН (табл. 32), АПВ, АПВМ, ПМНЛ и АПТ.

Источник

Приток воды к котлованам

Понятие о депрессионной воронке и радиусе влияния

При откачке воды из скважин вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение уровня воды.

Образуется депрессионная воронка, в плане имеющая форму, близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничивается депрессионными кривыми, крутизна которых увеличивается по мере приближения к оси скважины. Образование депрессионной воронки вызывает отклонение токов вод от естественного направления и изменение поверхности грунтового потока.

Радиус депрессионной воронки называется радиусом влияния (R). Размер депресионной воронки, а значит и радиуса влияния, зависит от водопроницаемости пород. Так гравий и другие водопроницаемые породы характеризуются широкими воронками с большим радиусов влияния, а для суглинков характерны наоборот узкие воронки с маленьким радиусом.

Также на величину и форму воронки оказывают влияние условия питания водоносного горизонта, его связь со смежными горизонтами и поверхностными водоемами и т.д.

В практических расчетах для определения радиуса влияния или радиуса депрессии обычно используют приближенные формулы, иногда дающие только порядок его велечины.

Формула Кусакина (для безнапорного пласта при установившейся фильтрации) имеет вид

где S — понижение уровня воды при откачке по центру воронки, м

H — мощность пласта, м

Кф — коэффициент фильтрации, м/сутки.

Формула Зихардта для напорных пластов

где S — понижение уровня воды при откачке по центру воронки, м

Кф — коэффициент фильтрации, м/сутки.

Ориентировочные значения радиуса влияния могут быть определены таблице.

Породы	Радиус влияния R, м
Мелкозернистые пески	50-100
Среднезернистые пески	100 — 200
Крупнозернистые пески	200 -400
Гравий, галечник и пр.	400 -600 и более

Приток воды к строительным котлованам

При расчете притока воды следует учитывать, что строительные котлованы имеют различные конфигурации и размеры, могут быть совершенными и несовершенными( вскрывающие водоносный пласт не на полную мощность), вскрывать напорные и безнапорные воды.

По внешнему виду все строительные котлованы условно можно поделить на «траншеи» и «колодцы» по отношению длины котлована к его ширине (больше 10 в первом случае и меньше 10 во втором).

Приток безнапорных вод к совершенному котловану типа «траншеи», расположенному нормально(перпендикулярно) к водному потоку может быть определен по формуле для определения расхода плоского потока подземных вод.

Источник

Что понимают под воронкой депрессии и радиусом влияния грунтовых вод?

При откачке воды из скважины вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение уровня. Образуется воронка депрессии, имеющая в плане форму близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничена кривыми депрессии.

Рис. 22 Воронка депрессии

Радиус воронки депрессии называется радиусом влияния (R). Для определения R используются различные расчетные формулы и непосредственным измерением в скважинах.

Формула Кусакина: ; Формула Троянского: ;

Чему равен приток воды к совершенному и несовершенному колодцам?

Если из колодца вода не откачивается, то её уровень находится в одном уровне с поверхностью грунтового потока. При откачке воды образуется депрессионная воронка, уровень воды в колодце понижается. Производительность колодца определяется величиной дебита. Под дебитом колодца

понимают то количество воды, которое он может дать в единицу времени.

Приток воды к совершенному колодцу определяется формулой:

Рис. 23. Водозаборные колодцы,1-совершенного вида; 2-несовершенного вида

формула Дюпюи: ; или Паркера

В несовершенный колодец вода поступает через его стенки и дно. Вода поступает из части водоносного слоя, которую называют активной зоной (Н₀). Глубину активной зоны принимают 4/3 высоты столба воды в колодце до откачке (Р), т.е. Н₀= 4/3Р. Эти положение позволяют использовать ту же формулу Дюпюи в интерпретации Паркера.

Чему равен приток воды к совершенной и несовершенной траншеям (канавам)?

Траншеи предназначены для понижения уровня грунтовых вод. Они входят в систему дренажных устройств.

Расход, совершенной канавы при притоке воды с двух сторон определяется по формуле:

, при притоке с одной стороны:

Где Q-расход воды, м 3 /сут; K_ф= коэффициент фильтрации,м/сут; l-длина канавы, м; Н-мощность грунтовой воды, м; h-столб воды в канаве, м; R- радиус влияния, м;

Несовершенная канава имеет расход воды меньше совершенной канавы .

Какие существуют методы борьбы с грунтовыми водами? Типы дренажей?

Когда грунтовые воды осложняют строительство, и в дальнейшем будут мешать эксплуатации зданий и сооружений, принимают решение о понижении их уровня. Снижение уровня грунтовых вод и поддержание его в нужном положении достигается устройством дренажей.

При благоприятном рельефе местности водопонижение осуществляется самотёком воды.

При выборе способа водопонижения учитывают условия залегания и фильтрационную способность пород, источник питания грунтовых вод, характер их потоков, размеры осушаемой территории и продолжительность водопонижения.

Типы дренажей. Различают горизонтальный, вертикальный и комбинированный дренаж.

Горизонтальный тип дренажа обеспечивает понижение уровня отводом воды с помощью канав (траншей) и подземных галерей. Отток воды происходит самотёком. Чаще всего подземные галереи применяют на оползневых склонах с целью осушения и предотвращения движения грунтовых масс.

Подземная водосбросная галерея Открытый водоотлив из котлована

1-водосбросная галерея; 1-приямок с фильтром;

2-поток грунтовой воды; 2-насос с водоотводящим лотком

4-возможное оползневое тело;

Горизонтальные канавы (траншеи) могут быть открытыми и закрытыми. Вертикальный тип дренажа обеспечивает понижение уровня грунтовых вод откачкой насосами или пропуском воды самотёком. Из неглубоких строительных котлованов воду можно откачивать открытым способом.

Вертикальный дренаж может осуществляться с помощью водопонизительных скважин и иглофильтровых установок. Вокруг скважин образуются депрессионные воронки, которые, объединяясь между собой, создают общее понижение уровня грунтовых вод.

Схема осушения котлована вертикальными дренами

1-водопонизительные скважины; 2-строительный котлован; S- понижение уровня

Иглофильтровые установки состоят из систем иглофильтров, которые устанавливают вокруг котлованов или вдоль траншей. Эти установки могут создавать в грунте вакуум, что улучшает приток воды к иглофильтрам и повышает устойчивость откосов котлованов. Работа иглофильтров усиливается воздействием на фильтрацию воды электрического тока.

Иглофильтры с использованием воздействия

на фильтрацию воды электрического тока

1-иглофильтры; 2-металлические проводники электрического тока; 3-котлован

Иглофильтры обеспечивают водопонижение на 4,5-5,5м.

Недостатком всех вертикальных дренажей является непродолжительность срока службы трубчатых колодцев, вследствие загрязнения фильтров.

Комбинированный тип дренажа объединяет вертикальные и горизонтальные дрены.

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 1808 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник