Главная » Публицистика

0 ... 66 67 68 69 70 71 72 ... 159

К hi-Si, (IVЛ4)

Здесь hi-первоначальная (до начала откачки) глубина водщ до во-доупора;

Sq - понижение уровня, обусловленное откачкой из совершенного колодца и определяемое по формуле (IV. 11); t - безразмерная функция, значения которой находятся по формуле (IV. 7) с помощью графика на рис. IV. 49. При этом для безнапорных пластов принимается:

т « hi-

11,-

2 5„

(IV. 15)

И соответственно

X "2

/г = -=-- , (IV.16)

2

где /о - действительная длина водоприемной части колодца; - максимальное понижение уровня при откачке. Кривые зависимости Q=f(S) и удельный дебит колодца. Для данного трубчатого колодца путем пробных откачек может быть определена зависимость его дебита Q от глубины откачки S или обратная зависимость 5=ф(Р).

Указанные зависимости суммарно учитывают сопротивление движению воды в грунте, фильтре и самом колодце.

Для напорных вод теоретически зависимость Q=f(S) является линейной, т. е. дебит меняется пропорционально глубине откачки (рис. IV. 52, а). В этом случае величина удельного дебита

Qi q2 9 = -= -= ..-=const.

Для ориентировочных расчетов можно принимать следующие значения удельных дебитов q в м/ч трубчатых колодцев в напорных водоносных грунтах:

Пески:

очень мелкие . «•:.«:.. .s: 0.5

мелкие............... 2-4

средней крупности .......... 4-8

крупные с примесью гравия....... 10-12

При откачке безнапорных вод зависимость Q - f{S) имеет криволинейный характер (рис. IV.52, б), поскольку, как уже отмечалось, при увеличении 5 уменьшается толщина слоя грунтового потока, питающего колодец. В этом случае величина удельного дебита будет уменьшаться пропорционально увеличению 5.

Практически в результате значительных гидравлических сопротивлений, возникающих в колодцах при откачке, кривые зависимости Q = . =f(S) как в напорных, так и в безнапорных пластах почти всегда в той или иной мере отклоняются от своих теоретических положений, поэтому для аналитического их выражения применяют эмпирические ф ормулы. В частности, широко пользуются формулой вида

Рис. IV 52

S = aQ + pQ2 (IV. 17)

где коэффициенты аир находятся по опытным данным.

Например, имея замеры понижений уровня Si и 52 соответственно при дебитах Qi и Q2 можно составить по формуле (IV. 17) два уравнения и, решая их совместно, определить а и р. При наличии нескольких (больше трех - пяти) замеров (5 и Q) коэффициенты аир определяют графоаналитическим путем. Для этого формулу (IV.17) приводят к линейному виду путем деления левой и правой ее частей на Q:

- = a-bPQ. (IV.18)

График в координатах (S/Q) - Q дает прямую линию с начальной ординатой а и угловым коэффициентом р. Если опытные точки ложатся на данную прямую, можно считать, что зависимость дебита и уровня (IV. 17) удовлетворяется.

Нередко лучшие результаты получаются при использовании степенной зависимости между 5 и Q:

S = pQ™. (IV 19)

где р и т - коэффициенты, определяемые, как и в предыдущем случае, по опытным данным. Для их вычисления можно также применить линейное преобразование уравнения (IV.19). Так, если прологарифмировать правую и левую его части, то получим:

\gS = \gp + m\gQ. (IV.20)

График в координатах lg5 - IgQ выразится прямой линией с начальной ординатой lg/7 и угловым коэффициентом т. Зависимость (IV. 19) можно считать справедливой, если опытные точки ложатся на эту прямую.

По уравнениям (IV.17) и (IV.19) можно производить расчет дебита данного колодца, задаваясь более значительными понижениями уровня, чем при опытных откачках, или расчет понижения уровня при больших величинах дебита. Но при этом должно учитываться взаимное влияние всех колодцев водосбора.

§ 70. РАСЧЕТ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ТРУБЧАТЫХ КОЛОДЦЕб

При отборе воды из водоносного пласта несколькими буровыми колодцами они могут оказаться взаимодействующими, т. е. при откачке воды из таких колодцев дебит каждого из них будет изменяться (снижаться) по сравнению с их дебитом при независимой работе (при тех же понижениях уровня воды). Если же колодцы эксплуатируются при практически постоянных дебитах (например, в слутае, когда колодцы оборудованы погружными артезианскими насосами), в результате их взаимного влияния происходит дополнительное понижение уровня воды как в них самих, так и в удаленных от них точках водоносного пласта.

Степень взаимного влияния колодцев будет зависеть от расстояния между ними, мощности, водообильности и условий питания водоносного пласта, а также от характера водоносных грунтов. Кроме того.

0,37 R

Так, например, для группы четырех взаимодействующих колодцев (рис. IV.53) суммарная величина понижения уровня воды в колодце № 1 будет

ScvMl -

0,37

Qilg-+Q2lg- +Q3lg-+ Q4lg-V (IV.22)

O !>-1 3-1 4-1 /

Здесь Qi, Q2, Q3, Qi - дебиты взаимодействующих скважин;

- условный радиус влияния, точнее радиус дальности действия каждого из системы взаимодействующих колодцев, определяемый по опытным данным для условий установившегося движения или по формуле (IV.3) для неустановившегося движения; - радиус скважины № 1; /-2-1, з-ь 4-1-расстояния от скважины № 1, в которой определяется величина 5сум1, до остальных скважин.

наличие и степень взаимодействия будут зависеть от количества отбираемой воды. Одни и те же колодцы могут не взаимодействовать при малых откачках (и, следовательно, малых понижениях уровня) и начать взаимодействовать при больших откачках (и, больших понижениях).

Для учета степени взаимного влияния колодцев можно вводить коэффициент влияния P=Q7Q или коэффициент снижения дебита а = = {Q-Q)IQ, где Q-дебит колодца при отсутствии взаимодействия; Q-дебит колодца при наличии взаимодействия (при том же понижении уровня воды в колодце). Очевидно, что а-1-р==1, а так как Q== = pQ, то можно записать Q= (1-а) Q.

Формулы для расчета взаимодействующих колодцев могут быть получены из приведенных выше формул для одиночных колодцев, если воспользоваться методом наложения (суперпозиции) фильтрационных течений. В соответствии с этим методом при определении понижения уровня в каком-либо из взаимодействующих колодцев последовательно находят понижения в нем, обусловленные откачкой из каждого колодца в отдельности (независимо от остальных взаимодействующих колодцев, т. е, так, как если бы каждый колодец эксплуатировался самостоятельно). Эти понижения складываются, и таким путем вычисляется суммарное понижение

5сум = 5о , + + +„.+5„ ,. fIV.21)

где -Sivi -г-V, Srtr-v-понижение уровня в колодце, имеющем номер V, под влиянием откачек из колодцев № 1, 2, п (здесь п - общее число взаимодействующих колодцев).

Для определения значений 5i v, 52 v,..., Sn-v используются формулы для одиночных колодцев.

В соответствии с данной выше формулой (IV.2) для группы любым образом расположенных колодцев получим

0 ... 66 67 68 69 70 71 72 ... 159