|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 65 66 67 68 69 70 71 ... 159 В условиях установившегося движения дебит совершенного колодца в напорном водоносном пласте определяется по формуле Дюпюи: 2nkmS 2,73kmS Q =--= * (iv.i) При выводе этой формулы принято допущение, что область питания колодца в пласте ограничивается некоторым цилиндром с радиусом R. Величина R носит название «радиуса влияния», или «радиуса действия» колодца. Предполагается, что на расстоянии R от колодца понижение уровня 5 равно нулю, т. е. что здесь кривая депрессии как бы сопрягается с первоначальным (не затронутым откачкой) положением напорной плоскости. По приведенной формуле может быть определен дебит Q при заранее заданном понижении уровня воды S в точке с координатой г (т. е. на расстоянии г от оси колодца). Решая эту формулу относительно S, можно определить понижение уровня при заданном дебите Q: Q , R = 0.37-lg (IV.2) Таблица IV.3
2nkm "г km При /=Го (го-радиус колодца) получим максимальную величину понижения уровня в самом колодце: S = So. Величины k, т и R в обеих формулах определяются по данным гидрогеологических изысканий, которые производятся для обоснования проекта водосборных сооружений. Наиболее сложно определение радиуса влияния R. Его ориентировочные значения приведены в табл. IV.3. Ими пользуются для предварительных расчетов Q и S при откачке из одиночных скважин. Следует сказать, что само понятие радиуса влияния несколько условно. Величина радиуса влияния зависит не только от фильтрационных свойств и мощности водоносного пласта, но в значительной степени и от условий его питания. При недостаточном питании величина R постепенно увеличивается. В этом случае мы вообще не получаем стабильного дебита Q (при заданном S) или постоянной величины S (при заданном Q) - они будут изменяться во времени. Движение подземных вод к колодцу при этом является неустановившимся. Для гидравлического расчета скважины можно приняты Rl,5V7t, (IV.3) где t - время откач-ки. Входящая в формулу величина а носит название коэффициента пье-зопроводности; он характеризует скорость перераспределения напора подземных вод при неустановившемся движении; где А* - коэффициент водоотдачи напорного пласта. Коэффициент пьезопроводности а для напорных слабоминерализованных вод, заключенных в хорошо водопроницаемых плотных (скальных и полускальных) породах, обычно составляет 10-10 м/сутки. В слабоводопроницаемых мелкозернистых (рыхлых) породах он может колебаться в значительных пределах: от 10 до 10 мсутки. Наиболее надежно   Рис. IV.48 о а2 О,"} аб i,oh Рис. IV.49 коэффициент пьезопроводности определяется по данным опытных откачек и эксплуатации колодцев. Несовершенный колодец в напорных водоносных пластах (рис. 1V.48). При откачке воды из несовершенного колодца ее частицам приходится преодолевать более значительное сопротивление, чем в совершенном колодце. Поэтому если для получения расхода Q из совершенного колодца необходимо снизить уровень воды в колодце на величину 5<;ов, то для получения этого же расхода из несовершенного колодца понижение уровня должно быть равно: 5 = ScoB -Ь AS, (IV.5) где Д5 - дополнительное понижение уровня, обусловленное несовершенством колодца. Для вычисления AS используется выражение, полученное на основе решения Маскета: (IV. 6) Д5 = 0.1б7, km Здесь (IV.7) т- мощность водоносного пласта; / - длина водоприемной части колодца (длина фильтра); в данном случае принято, что фильтр примыкает к кровле; А - функция, значения которой находятся по графику, приведенному на рис. IV. 49, в зависимости от степени вскрытия водоносного пласта h=llm. При весьма большой мощности водоносного пласта дебит несовершенного колодца можно определить по формуле 2nklS kis Q =-- =2,73 1,32/ 1,32/ (IV.8) Эта формула дает ошибки не более 10% при IJmk-Л и Го/т 5-8. Достоинством последней формулы является отсутствие в ней трудноопределяемой величины R, Совершенный колодец в безнапорных водоносных пластах (рис. IV.50). При откачке воды йз безнапорного водоносного пласта с его частичным осушением происходит уменьшение мощности пласта. При этом дебит Q в отличие от напорного пласта связан с понижением уровня 5 не линейно, а по закону иараболЫс  -j Водоупор Рис. IV.50  додоупор Рис. IV.51 Общий вид расчетных формул в этом случае остается прежним, но вместо понижения уровня S в них вводится разность квадратов глубин воды по соотношению: -0 (2Л;-5б)5б (IV.9) 2т 2т где -понижение уровня (S в формуле для напорных вод); hi, - глубина воды в колодце в безнапорных водах соответственно до начала откачки и в процессе откачки; *п - мощность напорного пласта; 5б-понижение уровня в безнапорном пласте, равное S6=hi- ~ho. Поставив выражение (IV. 9) в формулу (IV. 1), получим следующую зависимость для колодцев в безнапорных пластах: Отсюда S6=ft-l i2-0, Q . R (IV.II) В условиях неустановившегося движения величина R здесь определяется в зависимости от коэффициента пьезопроводности а и времени t по формуле (IV. 3). При этом коэффициент пьезопроводности в безнапорных водоносных пластах находится из соотношения (IV. 12) где k- коэффициент фильтрации; Кр - средняя мощность водоносного пласта в период откачки; II - коэффициент водоотдачи пласта (при его осушении). Коэффициент пьезопроводности а в безнапорных пластах обычно колеблется от 100 до 5000 м/сутки. Несовершенные колодцы в безнапорных пластах (рис. 1V.51), так же как это указывалось выше для напорных пластов, рассчитываются путем учета дополнительного сопротивления движению частиц воды и соответствующего дополнительного понижения уровня А5, определяемого в Э1СЩ случае по формуле 0 ... 65 66 67 68 69 70 71 ... 159 |
