§3.4. Расчет водопонизительной системы из легких иглофильтровых установок.

Расчет ЛИУ заключается в определении требуемого количества насосных установок, шага фильтров и глубины их погружения.

1. Назначаем размеры ЛИУ:

Размеры ЛИУ по контуру всасывающего коллектора должны быть кратны длине звена (5,25 м).

АВ: длина коллектора на участке АВ

ВС: длина коллектора на участке ВС

CD: длина коллектора на участкеCD

DE: длина коллектора на участкеDE

EK: длина коллектора на участке АH

KL: длина коллектора на участкеGA

LM: длина коллектора на участке

MA: длина коллектора на участке

а) Определяем общую длину коллектора:

- общая длина коллектора.

б) Определяем число звеньев:

- число звеньев.

в) Вычерчиваем расчетную схему.

Рис. 7. Схема расположения водопонизительной системы.

Рис. 8. Поперечное сечение водопонизительной системы.

2. Определяем требуемую величину понижения УГВ:

- условие для полного осушения котлована.

Где:

- высота капиллярного поднятия грунтовых вод.

3. Определяем приведенный радиус водопонизительной системы:

Где:

F - площадь контура, ограниченного иглофильтрами

4. Определяем радиус влияния депрессии для безнапорной фильтрации:

5. Определяем ожидаемый приток воды к водопонизительной системе:

,

Где:

- расстояние от точки депрессионной кривой до водоупора.

- средняя толщина потока.

При общей длине всасывающего коллектора и притоке водынаходим предельную длину всасывающего коллектора на один насосный агрегат установки.

- предельная длина всасывающего коллектора на один насосный агрегат установки.

6. Определяем требуемое количество водопонизительных установок:

- число установок в системе

Где:

- периметр контура, ограниченный всасывающим коллектором.

Принимаем N = 2 штуки.

7. Определяем длину коллектора, приходящуюся на один участок:

- предельная длина коллектора, приходящаяся на одну установку.

8. Определяем приток воды к одной установке:

- приток воды к одной установке в сутки.

- приток воды к одной установке в час.

Так как приток воды меньше производительности любого насосного агрегата, то установку могут обслуживать два насосных устройства в любом сочетании.

Подбираем 2 основных насоса ЛИУ-5 и 2 резервных насоса ЛИУ-4.

9. Определяем дебет одного иглофильтра:

-Предельный допустимый дебет одного иглофильтра.

10. Определяем требуемое количество иглофильтров на одну установку и приток воды к одному иглофильтру:

- число иглофильтров.

- приток воды к каждому иглофильтру.

а) Найдем n и q при различном шаге иглофильтра:

Составим таблицу

Шаг иглофильтров 2G, м	Количество иглофильтров	Приток
0,75	105	0,025
1,5	53	0,05
2,25	35	0,075
3,0	26	0,1

11. Определяем расстояние от водоупора до пониженного УГВ у иглофильтра при различном шаге иглофильтра:

- условие движения воды в иглофильтровой системe

Где:

- коэффициент фильтрации грунта у иглофильтра

- расстояние от оси насоса до водоупора.

- вакуумметрическая высота всасывания насоса.

- коэффициент, зависящий от срока службы установки на объекте.

- коэффициент потерь напора во всасывающей системе.

при 2G=0,75: =3,40

при 2G=1,5: =3,8

при 2G=2,25: =4.1

при 2G=3: =4,8

12. Определяем значение из уравнения характерного движению воды в иглофильтре при различном их шаге:

- условие фильтрации воды в грунте.

Где:

Ф–коэффициент фильтрационного сопротивления.

m’= у = 2,1 - толщина потока на линии иглофильтра.

при 2G=0,75: Ф=1

при 2G=1,5: Ф=0,8

при 2G=2,25: Ф=0,7

при 2G=3,0: Ф=0,6

13. Строим график зависимостей:

Рис. 13. График зависимостей ’ и.

Так как ’ ине пересекаются, то принимаем минимальный шаг иглофильтра 2G = 0,75 м и расстояние от водоупора до иглофильтров .

- общее количество иглофильтров.

14. Определяем глубину погружения иглофильтров:

Глубина погружения иглофильтров определяется по величине .

Где:

- длина фильтрового звена с наконечником.

а) Определим оптимальную длину иглофильтра:

- оптимальная длина иглофильтра.

Где:

- превышение оси насоса над уровнем земли.

б) Определяем истинную длину иглофильтра.

Истинная длина иглофильтра подбирается по оптимальной длине, при этом истинная длина должна быть максимально близкой к оптимальной.

- истинная длинна иглофильтра.

Где:

и - количество надфильтровых звеньев длиной 1,5 и 3,0 м.

Насосные установки следует устанавливать в середине коллектора. Каждая установка должна состоять из рабочего и резервного насоса с подводом к ним электроэнергии от двух независимых источников.

15. Окончательно принимаем:

Два комплекта лёгких иглофильтровых установок ЛИУ-6БМ.

В состав комплекта входят два основных насосных агрегата ЛИУ-5 и два резервных– ЛИУ-4.

30 звеньев всасывающего коллектора.

210 иглофильтров длиной 8,48 м.

Иглофильтры собираются из фильтровых звеньев длиной 980 мм, одного надфильтрового звена длиной 1,5 м, и двух звеньев длиной 3,0м.