|
Розрахунок взаємодіючих свердловин у напівобмежених водоносних горизонтахСтр 1 из 3Следующая ⇒
У природних умовах водоносні горизонти обмежені з усіх боків. Але якщо на роботу системи свердловин впливає тільки одна межа, а інші знаходяться так далеко, що за весь час експлуатації будуть за межами воронки депресії, розрахункова гідродинамічна схема називається “напівобмеженим” водоносним горизонтом [8, 9]. Найчастіше така схема використовується як розрахункова у випадках, коли водознижуюча споруда розташована поблизу річок або контактів водонасичених порід із слабопроникними. Межа водоносного горизонта по річці розглядається як межа з постійним напором (H = const), а межа із слабопроникними породами – як межа з постійною витратою (q = 0). Урахування впливу прямолінійної межі на роботу системи водознижуючих свердловин грунтується на застосуванні методу дзеркальних відображень. За цим методом реальний напівобмежений горизонт замінюється умовно необмеженим, в якому по контуру межі зберігається гранична умова. Це досягається введенням у розрахунок дзеркально відображених від межі умовних свердловин із дебітами, що дорівнюють реальним, з протилежними за знаком на межі з граничною умовою H=const та однаковими – на межі з умовою q=0. В умовах напівобмеженого пласта з межею першого роду (H = const) протилежний знак дебіту відображеної свердловини відповідає наливу до неї води. Таким чином, на середині між реальною і відображеною свердловинами зберігається постійний в часі рівень (рис 1.4). Далі розрахунок ведеться для двох взаємодіючих свердловин (реальної та відображеної) в умовно безмежному пласті. За методом накладання течій в реальній свердловині зниження рівня води Sp буде дорівнювати: Sp = S0 + де: S0 – зниження рівня в реальній свердловині, що працює сама,
Рис. 1.4. Схема до розрахунку притоку підземних вод до свердловини в напівобмеженому водоносному горизонті з постійним напором на межі.
За формулою Тейса:
Sp = = Якщо водознижуюча споруда складається із кількох взаємодіючих свердловин, розрахункове зниження в кожній з них буде дорівнювати:
де: Sp – зниження рівня води в розрахунковій свердловині з дебітом Q0 при роботі її як одиночної та роботі інших свердловин з дебітом Qi ; rc i ri – відповідно, радіус розрахункової свердловини та відстань до цієї свердловини від інших взаємодіючих свердловин; В умовах напівобмеженого водоносного горизонта з межею другого роду (q=const) зниження в кожній із взаємодіючих свердловин системи водо понижуючих свердловин розраховується за формулою:
П р и к л а д р о з р а х у н к у У м о в и: В заплаві річки на відстані 180 м від неї планується будівництво тунелю метро. Тунель в цьому місці заглиблюється на 15,0 м під рівень підземних вод. Розрахувати кількість свердловин, за допомогою яких на період будівництва можна знизити напір на 0,5 м нижче залягання підошви тунелю. Свердловини необхідно розташовувати на відстані не ближче 20,0 м від країв тунелю. Русло річки знаходиться вздовж правого корінного схилу долини, який складений добре проникними породами. Водовмісні алювіальні породи заплави товщиною 25 м перекриті суглинистими відкладами. Напір над покрівлею горизонту (H’) складає 28 м. Коефіцієнт фільтрації водовмісних порід становить 4,8 м/доб. Алювіальний водоносний горизонт має безпосередній гідравлічний зв`язок із річкою [9]. Визначити зниження напору підземних вод в точці А, яка знаходиться біля св. 2, за рахунок відкачки води із 3-х досконалих водознижуючих свердловин, розташованих в лінійний ряд уздовж річки на відстані l0=200 м від неї. Продуктивність однієї свердловини (Q) складає 1400 м3/доб. Радіус свердловини – 0,2 м. Відстань між свердловинами приймемо (з умови r1 < 2l0): r1 = 350 м, r2 = 280 м.
Р о з в`я з о к На основі наявної інформації гідрогеологічні умови ділянки, де розташована система водознижуючих свердловин, можуть бути схематизовані у вигляді однорідного, напірного пласта, який обмежений з одного боку річкою, а з другого – корінним схилом долини. Розрахунок системи водознижуючих свердловин проводиться з використанням залежності (1.10). Величина зниження в точці А дорівнюватиме:
За цією залежністю визначаємо і зниження напору у свердловинах 1 і 3, які будуть дорівнювати 15,6 і 15,5 м відповідно. З наведеного розрахунку видно, що отримана величина зниження напору на 0,9, 0,6 і 0,5 м більша необхідного. Це задовольняє умови завдання. Але в цьому випадку небхідно всі 3 свердловини облаштовувати фільтрами на всю товщину водоносного горизонту. Довжина фільтрів в цьому випадку становитиме аж 25,0 м. Практично це важко зробити технічно та і недоцільно. У зв`язку з цим доцільно водозабірні свердловини робити недосконалими. Це дозволяє знизити обсяги бурових робіт, і водознижуюча система свердловин буде раціональнішою. Розрахунок зниження рівня в недосконалих свердловинах виконуємо за формулою:
Коефіцієнт недосконалості свердловини визначаємо методом підбору, виходячи з умови Sp = Sдоп. Використовуючи графіки (дод.1) за відношенням m/rc та тоді при m/rc = 25 : 0,2 = 125 і lф /m = lф/25 = 0,3 lф =25 x 0,3 = 7,5 м.
Рис.1.5. Схема до розрахунку системи водознижуючих свердловин в умовах напівобмеженого водоносного горизонта
Оптимізацію системи водознижуючих свердловин можна здійснити й іншим шляхом. Передусім розраховуємо дебіт досконалої свердловини при Sдоп = 15,5 м. Для того щоб понизити напір підземних вод на 15,5 м однією свердловиною, необхідно проводити відкачку із неї з дебітом 1929 м3/доб. Але це неможливо зробити тому, що дебіт однієї свердловини більший ніж дебіт запроектованих свердловин. Тому розглянемо систему водознижуючих свердловин, яка складається із двох свердловин. Середній дебіт кожної з них становить: Q = 1400 м3/доб.
При відстані між свердловинами в 350 м зниження рівня води в них з урахуванням взаємодії дорівнюватиме:
Але якщо ці водопонижуючі свердловини зробити недосконалими (m/rc=125;
В и с н о в о к. Найбільш раціональною системою водознижуючих свердловин для отримання необхідного зниження напору підземних вод, є система з двох недосконалих свердловин, розташованих на відстані 200 м від річки і на 350 м одна від одної, з фільтрами довжиною 11,5 м у верхній частині водоносного горизонту.
![]() ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ![]() Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... ![]() ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... ![]() Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|