37. Расчеты водозаборов подземных вод. Расчет одиночных скважин в

безнапорных водоносных пластах.

Совершенный колодец в безнапорных пластах

Расчетная схема совершенного колодца в безнапорных пластах

При откачке воды из безнапорного водоносного пласта с его частичным

осушением происходит уменьшение мощности грунтового потока. При этом дебит

Q в отличие от напорного пласта изменяется с понижением уровня S не линейно,

а по закону параболы.

Общий вид расчетных формул в этом случае остается прежним, но вместо

понижения уровня S в них вводится разность квадратов глубин воды h_l и h₀,

при этом S_б = h_l - h₀

Q = 1,36 k (2h_l - S_б) S_б / lg(R/r₀),

S_б = h_l – [h_l² – 0,73 Q lg(R/r₀) / k]^0,5.

Несовершенные колодцы в безнапорных пластах

Расчетная схема несовершенного колодца в безнапорных

пластах

Как это указывалось выше для напорных пластов, несовершенные колодцы в

безнапорных пластах рассчитывают путем учета дополнительного сопротивления

движению воды и соответствующего дополнительного понижения уровня ∆S,

определяемого в этом случае по формуле

∆S = h₀¹ – [(h₀¹)² – 0,37 Q ζ / k]^0,5,

где ζ – безразмерная функция, зависящая от длины водоприемной части колодца

и мощности водоносного пласта.

38. Кривые зависимости Q = f(S) и удельный дебит трубчатых колодцев.

Расчет взаимодействующих скважин.

Для каждого трубчатого колодца путем пробных откачек может быть получена

зависимость Q = f (S).

Эта зависимость суммарно учитывают сопротивление движению воды в

грунте, фильтре и самом колодце.

Графики Q = f (S)

Для напорных вод зависимость Q = f (S) является линейной, т. е.

дебит меняется пропорционально глубине откачки (рис., а). В этом случае

удельный дебит q (расход воды на 1 м понижения уровня воды в колодце)

сохраняется постоянным

q = Q₁/ S₁ = Q₂/ S₂ = ... = const.

При откачке безнапорных вод зависимость Q = f (S) имеет криволинейный

характер (рис., б), поскольку, как уже отмечалось, при увеличении S

уменьшается мощность грунтового потока, питающего колодец. В этом случае

удельный дебит будет уменьшаться пропорционально увеличению S.

Сопоставление результатов пробных откачек в процессе эксплуатации скважин

с начальными значениями Q = f (S), позволяет судить об изменениях и

предусматривать мероприятия по восстановлению дебита.

Расчет взаимодействующих скважин

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.

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, наличие и степень взаимодействия

будут зависеть от количества отбираемой воды.

Расчетная схема взаимодействующих скважин

Для учета степени взаимного влияния колодцев можно вводить коэффициент

влияния β = Q'/Q, где Q – дебит колодца при отсутствии взаимодействия; Q' –

дебит колодца при наличии взаимодействия при том же понижении уровня воды в

колодце.

Для группы взаимодействующих колодцев может быть рассчитана

суммарная величина понижения уровня воды в колодце S_сум

Чем дальше друг от друга располагаются колодцы, тем меньше будет

сказываться их взаимодействие на снижении дебита, но одновременно будет

увеличиваться стоимость коммуникаций и занимаемой территории. Поэтому в

ряде случаев по экономическим соображениям целесообразно идти на

сокращение расстояний между колодцами, допуская некоторое снижение дебита.

Этот вопрос может быть решен в каждом отдельном случае в результате технико-

экономических расчетов с учетом строительных и эксплуатационных затрат,

а также местных условий.