Расчёт притока напорных вод к артезианской скважине

Определить приток воды к совершенной артезианской скважине, питаемой напорными водами, когда динамический уровень выше кровли водоносного пласта (рис.унок 14).

В соответствии с рис.унком 14 и расчётными формулами для задачи №7, задайте собственные исходные данные и вычислите по ним величину притока.

Рис.унок 14Схема притока напорных вод к артезианской скважине

Решение:

Для определения притока напорных вод к совершенной скважине используют следующую формулу:

где π = 3,14;

К_ф – коэффициент фильтрации, м/сут;

m – мощность водоносного горизонта, м;

H_П – пьезометрический уровень, м ;

R – радиус влияния, м;

r – радиус скважины, мм.

Заменив натуральные логарифмы десятичными, подставив числовое значение p = 3,14 и учитывая, что Hn - h = S, получим:

Замените в формуле буквенные значения числовыми (условно принятыми), определите приток напорной воды к совершенной скважине.

2.8

Задача №8

Расчёт притока воды к грунтово-артезианской скважине

Определите приток напорной воды к совершенной грунтово-артезианской скважине, когда динамический уровень, т.е. уровень воды в скважине, находится ниже кровли водоносного горизонта, т. к. опустился при интенсивной откачке (рис.унок 15). В соответствии с рис.унком 15 и расчётными формулами для задачи №8, задайте собственные исходные данные и вычислите величину притока.

Рис.унок 15Схема для расчёта притока воды к грунтово-артезианской скважине

где π = 3,14;

К_ф – коэффициент фильтрации, м/сут;

m – мощность водоносного горизонта, м;

H_П – пьезометрический уровень, м ;

R – радиус влияния, м;

r – радиус скважины, мм.

Решение:

Дебит таких водозаборных скважин рассчитывают по формуле: Теоретически, при полном осушении водоносного пласта в безнапорных водах или при снижении полной высоты пьезометрического напора в напорных водах (т. е. при S = H или S = H_n), дебит скважины должен быть максимальным. Однако, на практике таких понижений уровня при откачке не добиваются, из-за необходимости оставлять столб воды для заглубления насоса, учитывать потерю напора и т. д. Кроме того, постепенно растут затраты энергии на подъём воды, а сами насосы имеют предел высоты подъёма. Поэтому величину понижения уровня в практике принимают не более 50-75% полной мощности водоносного пласта. Например, при мощности пласта 10 м допускается откачать не более 5 - 7,5 м.

Задача №9

Расчёт притока воды к совершенной канаве

Определить приток грунтовой воды к совершенной канаве (траншее, дрене) с 2-х сторон и с одной стороны. Привести схематический рисунок канавы с гидрогеологическими параметрами (рис.унок 16). После определения притока рассчитайте величину водопроводимости, удельный дебит, охарактеризуйте грунт по водопроницаемости (величине К_ф).

Данные для расчётов приведены в таблице 8, недостающие рассчитайте.

Таблица 8 – Исходные данные к задаче №9

№№ вари-антов	Длина канавы L, м	Глубина залег. УГВ, м	Мощность водоносн. слоя, Н, м	Абсолютная отметка,	Радиус влияния канавы, R, м	Коэф. фильтр., Кф, м/сут.
поверхн. земли	динамич. уровня
		1,1	4,4	65,2	61,7		5,5
		1,5	3,5	708,3	67,5		2,7
		1,3	3,6	625,5	57,9		9,9
		1,4	2,7	608,1	56,9		7,1
		1,6	3,8	5966,4	56,1		4,3
		1,8	2,9	508,8	46,4		6,4
		1,9	4,0	619,2	58,7		2,5
		0,9	2,6	637,3	60,1		6,8
		0,8	4,7	669,7	61,4
		1,0	3,5	6874,4	65,2		4,9
		1,1	4,4	759,1	71,7		3,7
		1,3	3,7	717,5	65,6
		2,0	3,9	749,4	67,7		10,3
		1,7	3,2	736,8	70,35		7,4
		2,2	3,4	850,3	73,3		11,3
		2,1	2,9	848,6	77,7		10,7
		1,9	4,5	729,5	70,0		7,8
		1,1	2,7	828,5	80,05		2,2
		1,4	4,8	749,4	70,45		3,2
		1,6	3,9	814,6	77,5		4,4
		1,7	4,1	647,2	61,1		6,5
		2,5	3,0	769,3	72,4		5,0
		1,5	4,3	7782,8	74,5
		1,6	5,6	858,6	81,55		19,1
		2,2	6,4	836,1	78,35
		1,8	4,0	7883,7	73,6
		2,0	2,7	738,8	70,5		7,8
		2,2	3,4	669,7	61,2		10,9
		1,5	3,9	605,1	56,1		4,4
		1,6	4,7	726,5	70,4		11,3
		2,5	2,6	827,5	78,3		20,7

Пример решения задачи для варианта №0

Рис.унок 16Схема для расчёта притока воды к совершенной канаве

Дано:

L=117 м;

УГВ = 1,1 м;

Н= 4,4 м;

Абс. отм. поверхн. = 65,2 м;

Абс. отм. динам. уровня = 61,7 м;

К_ф= 5,5 м/сут;

R =20 м

Найти: Q; Т; Q/S

Решение:

Приток безнапорной воды к совершенной канаве (дрене) с 2-х сторон определяется по формуле:

а с одной стороны:

В практике приток воды к канаве или траншее рассчитывают в начале в виде единичного расхода qс 2-х сторон или с одной стороны. Это количество воды, приходящееся на 1 погонный. м.етр длины выработки:

(с 2-х сторон), а затем единичный расход умножают на длину выработки. Канавы, траншеи обычно входят в систему дренажных устройств.

Находим абсолютную отметку статического уровня. Для этого из абсолютной отметки поверхности земли надо вычесть глубину залегания грунтовых вод: 65,2 - 1,1 = 64,1 (м).

По разности абсолютных отметок статического и динамического уровней определим понижение уровня при откачке:

S = 64,1 - 61,7 = 2,4 (м).

Определим высоту воды в канаве (дрене) после откачки

h = (H - S) = 4,4 - 2,4 = = 2 (м).

Определяем приток воды к канаве (дрене) с 2-х сторон, подставляя в формулу числовые значения параметров для варианта № 0:

а с одной стороны приток будет в два раза меньше – 247,1 м³/сут.

Определяем грунты по водопроницаемости:

К_ф = 5,5 м/сут – средневодопроницаемые грунты (водоносные пески).

Водопроводимость песков:

Т = К_ф ^. Н_ср = 5,5 · 2,4 = 13,2 (м²/сут). При этом в расчёте мощность водоносного горизонта (Н) принимается средней (Н_ср).

Судя величине удельного дебита, который равен

а при пересчёте на один час 160,8 : 24 = 6,8 (м³/час), канава является недостаточно водообильной (т. к. q > 7,3 м³/час).

Задача №10