Файл: Сооружение высокодебитных водозаборных и дренажных скважин..pdf

всегда можно принимать от­

заданном диаметре и конструкции целесообразно исполь­ зовать проверку постоянства гидравлических потерь с применением критерия, согласно которому при длине фильтра

/>0,53— (9)

гидравлические потери и приток к скважине остаются постоянными.

Здесь D — диаметр фильтра; р,— коэффициент рас­ хода фильтра с учетом наложения водоносных пород или гравийных обсыпок на водоприемную поверхность; т] — скважность фильтра.

При пользовании критерием (9) диаметром фильт­ ра задаются в соответствии с изложенными рекоменда­ циями, величиной ц можно задаваться в соответствии с исследованиями И. Петерсена, М. Альбертсона и С. Рове­ ра, приведенными в таблице 9, а скважность принимается в долях единицы. Кроме того, для этих целей применимы результаты исследований Г. В. Донского, характеризую­ щие зависимость коэффициентов расхода от отношения

85

8 6

^25

~

водоносных пород, соответствующий 25%-ному содержа­ нию их в пробе; b — цитрина щели или диаметр круглого отверстия), приведенные на рисунке 43.

При правильно подобранном фильтре проницаемость гравийной обсыпки выше проницаемости пласта, поэтому потерями напора в гравии условно можно пренебречь (в начальный период на опытных участках каменского и Знаменского вертикального дренажа они составляют при толщине контура более 200 мм 2—5 см) и принимать D равным диаметру бурения.

П р и м е р п р о в е р о ч н о г о р а с ч е т а . На участке кайен­ ского вертикального дренажа мощность водоносных пород состав­ ляет в среднем 15 м, а бурение ведется роторным способом с об­ ратной промывкой (диаметр 0,8 м). В скважинах установлены каркасно-стержневые фильтры конструкции В. М. Гаврилко со скважностью 0,43. При использовании в качестве обсыпки гравия

ния, искусственного пополнения запасов подземных вод и друпіх целей возможен иной конструктивный подход к выбору длины диаметра и фильтра.

Гравийные обсыпки, их подбор и подготовка. Увели­ чение контура гравийной обсыпки существенно увеличи­ вает производительность скважины, понижает входные скорости и, как следствие, уменьшает суффозиоииые яв­ ления и химический кольматаж.

При сооружении скважин большого диаметра контур обсыпки, как правило, делают однослойным из отсорти­ рованного материала расчетной крупности. В зависимо­

87

В практике сооружения скважин на воду известны случаи применения гравийных обсыпок с мелкопесчаны­ ми, глинистыми и пылеватыми частицами. Такое положе­ ние недопустимо.

Известно, что проницаемость неоднородных рыхлых образований определяется содержанием тонко- и мелко­ зернистых составляющих. Согласно результатам много­ численных экспериментальных и теоретических исследова­ ний, действующий диаметр рыхлых отложений находится в пределах от dl0 до ein (размер частиц, соответст­ вующий 10 и 17%-ному содержанию их в пробе грунта). При наличии тонкозернистых примесей водопроницае­ мость гравийных обсыпок резко уменьшается в зависимо­ сти от процентного содержания тонкозернистых фракций и при их содержании, близком к 10%, практически ока­ зывается равной проницаемости этих фракций.

В качестве примера взяты результаты эксперимен­ тальных исследований, проведенных на Горьковском ста­ ционаре ВНИИ Водгео, для оценки влияния состава обсыпки на сопротивления призабойных зон скважин и их удельные дебиты (табл. 10). На магистральном кана­ ле Горьковской ГЭС были построены четыре скважины с фильтрами каркасно-стержневого типа. Скважины бу­ рили ударным способом с установкой кондуктора диа­ метром 14" (конечный диаметр 12").

Таблица 1U

Удельные дебиты и сопротивления скважин с гразийными фильтрами на Горьковском стационаре ВНИИ ВОДГЕО

Во всех скважинах устанавливали каркасно-стержне­ вые фильтры (длиной 4 м, диаметром 6") с контуром гра­ вийной обсыпки. Скважины пробурены в водоносном го-

89

удельного дебита скважин от состава гравийной обсыпки приведены на рисунке 44. Изменение сопротивлений аналогично изменению удельно­ го дебита скважин. С увеличением £>ю гравийной обсып­ ки удельный дебит скважины существенно увеличивается и при обсыпке, весьма близкой к однородной, становит­ ся постоянным. Очевидно, величина £>ю является контро­ лирующей при определении величины проницаемости гравийных обсыпок. Определяя Г)ю, а затем по имею­ щимся эмпирическим зависимостям и проницаемость, можно примерно оценить соотношение проницаемостей пласта и гравия, определив необходимую степень отсева мелкозернистых фракций. Как правило, в гравийных об­

следует на специальных площадках, исключающих его загрязнение при погрузочно-разгрузочных работах перед доставкой к месту работ (специальных площадках с твердым покрытием).

Расчет количества гравия для производства обсыпки.

Сооружение скважин большого диаметра методом обрат­ ной промывки ведется с высокими механическими скоро­ стями бурения, как правило, без перерывов при произ­ водстве работ. Учитывая это, все необходимые материалы для оборудования скважин должны быть завезены иа площадку до начала работ.

90