4.2. Определение притока подземных вод

Приток подземных вод к водопонизительной (дренажной) системе следует определять по формуле

Q = khS/Ф, (1)

где Q - полный приток подземных вод к контурной, или односторонний приток к линейной водопонизительной системе, м³/сут; k - коэффициент фильтрации, м/сут; h - толщина водоносного слоя при напорной фильтрации, или средняя глубина потока, равная (Н+y)/2, при безнапорной фильтрации, м (здесь Н – напор подземных вод в водоносном слое, м; y – напор в расчетной точке, м); S - понижение уровня подземных вод в расчетной точке, м; Ф – фильтрационное сопротивление.

Радиус депрессии R определяется в зависимости от условий питания подземных вод и вида водопонизительной (дренажной) системы. Для длинных линейных водопонизительных (дренажных) систем R – это расстояние от оси системы до границы области питания:

R = L. (2)

При двустороннем притоке к длинным линейным водопонизительным системам (устройствам) приток Q определяют раздельно с каждой стороны (в зависимости от соответствующих расстояний до областей питания) и суммируют.

Для контурных и коротких линейных дрен R определяется в зависимости от условий питания подземных вод. При сравнительно непродолжительных и небольших понижениях уровня подземных вод (до 5-10 м) и отсутствии данных об источниках и условиях питания подземных вод, но при хорошо изученных фильтрационных свойствах грунтов радиус депрессии может быть определен по формулам:

при безнапорной фильтрации

R = r + 2S ; (3)

при напорной фильтрации

R = r + 10S . (4)

Приведенный радиус водопонизительной системы r, м, определяется по следующим формулам:

для контурной водопонизительной системы с отношением сторон, равным или менее 10,

r = , (5)

где А – площадь, ограниченная водопонизительными устройствами;

для контурной системы с соотношением сторон более 10 или для коротких линейных дрен (при l < 2L; для контурной системы l – ее большая сторона)

r = 0,25l; (6)

для длинной линейной системы (l ≥ 2L)

r = 0; (7)

для групповой водопонизительной системы из равнодебитных скважин, не приводящейся к схеме круга или прямой линии,

r = , (8)

где ρ_i - расстояния от водопонизительных скважин до расчетной точки, м.

4.3. Расчет иглофильтровых водопонизительных систем

Определение параметров водопонизительной системы из легких иглофильтров сводится к совместному решению двух уравнений, одно из которых характеризует гидравлические параметры иглофильтровой установки, а другое выражает условия фильтрации воды в грунте при работе этой установки. Расчет системы, включающей несколько установок, сводится к расчету одной установки.

4.4. Расчет дренажей

Понижение уровней воды в центре S₀ и контуре S_с кольцевого дренажа несовершенного типа связаны между собой уравнением

, (9)

где Т – напор на контуре дренажа;

(10)

По уравнению (9) можно при заданном понижении в центре кольцевого дренажа определить требуемое его заглубление, принимаемое равным необходимому понижению уровня подземных вод на контуре дренажа. Уравнение (9) решается числовым подбором или графически.

При заданной глубине заложения кольцевого дренажа приток к нему вычисляется по формуле (1). Понижение уровней подземных вод в точках, внешних по отношению к контуру дренажа, рекомендуется определять, исходя из найденного притока.

При расчете, исходя из заданного понижения в точке на расстоянии х от оси линейного дренажа, следует вначале определить приток к дренажу по формуле (1), а затем найти требуемую глубину заложения линейного дренажа.

Трубчатые дрены рекомендуется подбирать по табл.7, в которой приведены значения Q, л/с, и v, м/с, для керамических, асбестоцементных, бетонных и железобетонных труб.

ТАБЛИЦА 7. РАСХОД И СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ВОДЫ В ТРУБАХ

Диаметр условного прохода, мм	Уклон, %	Значения Q, л/с, и v, м/с, при степени наполнения трубопровода
		0,4		0,5		0,6		0,8		1
		Q	v	Q	v	Q	v	Q	v	Q	v
150	0,5 0,6 0,8 1	3,69 3,75 4,32 4,83	0,56 0,57 0,65 0,73	5,39 5,56 6,41 7,17	0,61 0,63 0,72 0,81	7,19 7,46 8,61 9,63	0,65 0,67 0,78 0,87	10,3 10,9 12,5 14	0,69 0,72 0,83 0,92	10,5 11,1 12,8 14,3	0,58 0,63 0,72 0,81
200	0,4 0,6 0,8 1	6,56 8,04 9,28 10,4	0,56 0,69 0,79 0,88	9,73 11,9 13,8 15,4	0,62 0,76 0,88 0,98	13,1 16 18,5 20,7	0,66 0,81 0,94 1,05	19 23,3 26,9 30,1	0,71 0,87 1 1,12	19,5 23,9 27,5 30,8	0,62 0,76 0,88 0,98
250	0,3 0,6 0,8 1	10,3 14,6 16,8 18,8	0,56 0,8 0,92 1,03	15,3 21,6 25,0 27,9	0,62 0,88 1,02 1,14	20,5 29,0 33,5 37,5	0,67 0,94 1,09 1,22	29,9 42,3 48,8 54,5	0,71 1 1,16 1,3	30,6 43,2 49,9 55,8	0,62 0,88 1,02 1,14
300	0,3 0,6 0,8 1	16,8 23,7 27,4 30,6	0,64 0,9 1,04 1,16	24,9 35,2 40,6 45,4	0,7 1 1,15 1,29	33,4 47,3 54,5 61,0	0,76 1,07 1,23 1,38	48,6 68,8 79,4 88,8	0,8 1,14 1,31 1,47	49,8 70,4 81,2 90,8	0,7 1 1,15 1,29

П р и м е ч а н и е. Для приведенных в таблице диаметров минимальные уклоны даны исходя из обеспечения незаиляемости труб.