7.Приток воды к водозаборным сооружениям

– инженерное сооружение, осуществляющее забор (захват) воды из водоносного горизонта и отвод ее в водопроводные, оросительные, дренажные и другие системы.

Водозаборы подразделяются:

1 - Одиночные - состоят из одной скважины, колодца, групповые - из нескольких.

2 - Совершенный водозабор - если он осуществляется на полную мощность горизонта, и несовершенные водозаборы - если не на полную мощность водоносного горизонта.

3 - Вертикальные водозаборы – буровые скважины и шахтные колодцы; горизонтальные водозаборы – траншеи, галереи, штольни и лучевые водозаборы – водосборные колодцы с водоприемными лучами-фильтрами. (Рис. 47)

Водозабор (или отвод) грунтовых вод

1 - с территории строительства на время строительных работ (временный) – строительный водозабор;

2 – с целью понижения их уровня практически на весь период эксплуатации объекта – дренаж.

Водозаборная буровая скважина:

1 — фильтр;

2 — колонна труб эксплуатационная;

3 — обсадные трубы;4 — кондуктор;

5 — затрубная цементация;6 — устье скважины;

7 — павильон; S — насосные трубы; 9— насос; 10 — отстойник; 11 — статический уровень подземных вод.

Депрессионная воронка

Воронкообразное понижение уровня ГВ, происходящее при откачке воды из скважин, вследствие трения воды о частицы грунта. Объем, ограниченный поверхностью вращения депрессионной кривой и естественной поверхностью безнапорных или пьезометрической поверхностью напорных вод. В плане имеет форму, близкую к кругу. Депрессионная кривая – след от пересечения уровня грунтовых или пьезометрического уровня межпластовых напорных вод, возникающий при откачке или самоизливе воды из водозабора, вертикальной плоскостью.

Депрессионная воронка

Радиус депрессионной воронки или

радиус влияния (R).

На практике часто используют приближенные формулы определения R:

формулу Кусакина – для безнапорных вод,

формулу Зихарда – для напорных вод.

Размер депрессионной воронки и ее радиус, а также крутизна кривых депрессии зависят от водопроницаемости пород (табл. 57).

Значения радиуса влияния на каждые 10 м. понижения воды

Мелкозернистые пески – 50 – 100 м;

Среднезернистые пески – 100 – 200 м;

Крупнозернистые пески – 200 – 400 м;

Очень крупнозернистые пески, галечники и сильнотрещиноватые породы - более 400 - 600 м.

Значение установления границ депрессионной кривой – радиуса влияния (R)

для оценки фильтрационных свойств пород;

выделении зон санитарной охраны;

определения площадей, которые осушаются дренажами;

определения расстояния между соседними водозаборами и др.

Приток воды к водозаборным скважинам рассчитывается в зависимости

От водозаборного сооружения (скважинам или канава, траншеям);

От гидравлического состояния: напорные или безнапорные воды;

Характера течения;

Глубины его заложения (совершенный или несовершенный);

От расположения открытых водоемов и др.;

R – радиуса влияния, S – понижения при откачке, Н – мощности водоносных горизонтов ;

По различным формулам: Дюпюи, Форхгеймера и др. (см. задачники).

Рис. 63. Приток безнапорной воды к совершенной скважине: Н – мощность водоносного пласта; R – радиус воронки; r – радиус скважины; S – понижение уровня воды при откачке; h – высота непониженного столба в скважине

Приток артезианских вод к совершенной скважине