Файл: Ахмедов, Х. А. Осушительные мелиорации учебник для гидромелиоративных факультетов технических и сельскохозяйственных вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
ляют 60%, среднезасоленные—20%, сильнозасоленные и солон чаки—20%. В результате обработки материалов, полученных при эксплуатации 8 вертикальных дрен за период экспери
ментально-производственных |
исследований |
в |
1961 — 1962 |
гг. |
||||
(X. А. Кадыров, САНИИРИ), установлено, |
что дебит каждой |
|||||||
скважины можно увеличить до |
30—35 л ,:сек |
против 20—25 л |
||||||
по проекту. Площадь |
дренирования |
одной |
скважиной соста |
|||||
вила 28—113 га при радиусе влияния 300—600 м |
В результате |
|||||||
эксплуатации скважин |
уровень |
грунтовых |
вод |
понизился |
на |
|||
0,84 м, в 1961 г. вынесено |
8180 |
т, |
в 1962 |
г,—8439 т солей. |
Регулярное орошение на площади около 70 тыс. га вновь осваиваемых земель можно обеспечить за счет использования
пресных подземных вод, подлежащих |
откачке (около 700 млн. |
||||||||||
м3). Вертикальные дрены |
дают |
возможность промывать |
засо |
||||||||
ленные и подверженные вторичному засолению земли |
в лю*>ые |
||||||||||
сроки. |
|
показывают, |
что |
для |
мелиорации 198 тыс. |
га в |
|||||
Расчеты |
|||||||||||
Бухарском |
оазисе |
потребуется |
построить |
655 скважин |
(одна |
||||||
скважина в зависимости от гидрогеолого-литологических |
усло |
||||||||||
вий обслуживает |
от 150 до |
890 |
га). |
На |
остальной |
площади |
|||||
(около |
172 |
тыс. га) строить |
вертикальный |
дренаж |
нецелесо |
||||||
образно |
из-за отсутствия соответствующих гидрогеологических |
||||||||||
условий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При вертикальном дренаже обязательна откачка грунтовых |
|||||||||||
вод насосами и потому его можно |
применять только при на |
личии гидравлической связи между всеми водоносными слоя ми, составляющими водоносный горизонт. Если подстилающий водоносный слой имеет большую мощность и хорошую водопроводимость, то вертикальный дренаж (дренажный колодец) дает хороший эффект.
Вертикальный дренаж по сравнению с горизонтальным имеет следующие преимущества:
1) он позволяет понизить уровень грунтовых вод на боль шую глубину;
2)подземные воды, откачиваемые из скважин, можно ис пользовать как дополнительный источник для полива сельско хозяйственных культур и водоснабжения населения;
3)при устройстве вертикального дренажа значительно уменьшается объем земляных работ;
4)вертикальный дренаж можно строить при любом поло жении уровня грунтовых вод в любое время года.
К недостаткам вертикального дренажа можно отнести не большой дебит на 1 м глубины откачки в мелкоземистых водоносных грунтах и сравнительно высокую эксплуатацион ную стоимость (расходы на электроэнергию, содержание экс плуатационного штата, ремонт)
137
§ 33. Конструкция вертикального дренажа
Существующее буровое оборудование позволяет устраивать скважину диаметром 100 см на глубину от 20—150 до 300 я . Средняя глубина дренажной скважины 50—70 я . При бурении буровые скважины закрепляют металлическими обсадными
трубами. Дренажная |
труба представляет собой |
металлическую |
||||||||
|
Р |
трубу, |
перфорирован- |
|||||||
|
ную с глубины 10—15ж |
|||||||||
|
|
от поверхности |
земли. |
|||||||
|
|
Воду |
|
откачивают |
из |
|||||
|
|
таких скважин с глуби |
||||||||
|
|
ны 10—30 ж глубинным |
||||||||
|
|
погружным центробеж |
||||||||
|
|
ным |
насосом с элект |
|||||||
|
|
ромотором. |
|
Произво |
||||||
|
|
дительность глубинных |
||||||||
|
|
насосов 150—250 л/сек. |
||||||||
|
|
Дебит |
|
вертикальной |
||||||
Ъодоупорный слой к |
|
дрены |
10—500 л/сек в |
|||||||
|
зависимости |
|
от |
коэф |
||||||
|
|
фициента |
фильтрации |
|||||||
Рис. 53, Расчетная схема |
совершенного ко |
грунтов, |
глубины |
.по |
||||||
лодца: |
нижения уровня |
воды |
||||||||
Я—глубина колодца; Я0 —мощность водоносного слоя; |
в |
колодце, |
|
диаметра, |
||||||
/?—радиус влияния колодца; Ь —глубина воды в ко- |
размеров |
и |
|
конструк |
||||||
лодце. |
|
ции |
фильтра. |
|
|
|
||||
|
|
|
Радиус действия ко |
|||||||
|
|
лодцев |
вертикального |
|||||||
|
|
дренажа для суглинис |
||||||||
|
|
тых грунтов |
|
800—1000 |
||||||
|
|
я , |
в |
|
очень |
плотных |
||||
|
|
грунтах 400—500 я , в |
||||||||
|
|
крупнозернистом песке |
||||||||
|
|
и |
гравии |
и |
при боль |
|||||
|
Граница |
шой |
глубине |
пониже |
||||||
|
ния — до 3000 я. |
Раз |
||||||||
|
активной воны |
|||||||||
|
ницу |
между отметкой |
||||||||
|
|
|||||||||
Рис. 54. Несовершенный |
грунтовой колодец, |
статического |
уровня |
|||||||
грунтовых |
вод |
в |
ко |
|||||||
|
|
лодце и отметкой уро |
вня в период откачки называют глубиной понижения или глубиной откачки S. Количество воды, подаваемой при этом насосом, называется дебитом колодца.
Вертикальная дрена состоит из следующих частей: 1) коло дец или скважина, заложенная в толще водоносного пласта. Если колодец доходит до водоупора, он называется совер шенным (рис. 53), если не доходит — несовершенным (рис. 54);
138
2) глубинный насос; 3) обсадная труба для крепления стенок колодца; 4) дренажная труба с отверстиями; б) фильтр для предотвращения суффозии грунта; 6) отстойник.
§ 34. Расчет фильтров вертикальных дрен
При усиленной откачке грунтовых вод может возникнуть суффозия грунта. Чтобы предотвратить это, устраивают филь тры вертикальных дрен. Фильтр состоит из отверстий для поступления воды в полость дре ны и искусственного фильтра вокруг трубы. Вокруг искусст венного фильтра вследствие вы носа мелких частиц и солей об разуется естественный фильтро вой слой.
Фильтры вертикального дре нажа подразделяются на дырча тые, щелевые, каркасно-стерж невые, сетчатые, гравийные и
гравитационные (колокольные)Поокртности\ В щелевых фильтрах (рис. 55) 1вотоерспюи
вода в полость дрены поступает по узким щелям, которые проре зают на поверхности дренажной трубы. Если вместо щелей де лают круглые отверстия, фильтр называется дырчатым. В неко
торых конструкциях отв?рстия
+ V + V + 1 f |
+ |
+ |
V |
+ |
+ V |
||||||
- + + + + 1 ч- |
|
|
+ - |
||||||||
+ |
+ |
I |
+ |
I |
+ |
+ I + + + -К |
|||||
— I |
|
|
|
I Л h ^ |T ,T |- r |
Рис. 55. Схема щелевого фильтра. |
Рис. 56. Сетчатый фильтр: |
|
1 —отстойник; 2 —сетка. |
139
для входа воды в полость дрены устраивают в виде проме жутков между витками проволоки, намотанной на каркас, или в виде зазоров между кольцами, нанизанными на него. Такие фильтры называются каркасно-стержневыми.
В сетчатых фильтрах (рис. 56) каркас или дренажная труба с отверстиями обмотана фильтровой сеткой. Чтобы филь трующая поверхность по периметру сетки каркаса или дре нажной трубы не уменьшалась, устраивают опорные ребра и обматывают сетку проволокой. Сетчатые фильтры подвержены
закупорке |
мелкими частицами |
и кристаллами солей |
и коррозии |
|||||||||||
и в |
мелиорации |
|
их |
|
применяют редко. |
|
|
|
||||||
Сетчатые фильтры |
изготовляют из луженой меди, латуни, |
|||||||||||||
фосфористой бронзы, |
нержавеющей стали, |
пластмассы, |
стек |
|||||||||||
лянного |
волокна. |
Сетки |
из пластмассы и стекла |
более |
стой |
|||||||||
ки |
против |
коррозии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Фильтровые сетки подбирают, просеивая через них образцы |
||||||||||||||
водоносного грунта. |
Сетка |
подходит, если через нее проходит |
||||||||||||
следующая |
часть |
навески |
|
(в |
% от |
полного |
веса): при граве |
|||||||
листых |
песках—30—40, |
при |
крупных песках — 40 — 60, при |
|||||||||||
средних - 60—80. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опре |
||||
Для разнородных песков размер отверстий в сетках |
||||||||||||||
деляют |
по |
формуле ВНИИВодгео: |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
* = |
|
2ч-2,5Я50, |
|
|
(6.1) |
||
где |
t — ширина |
отверстия; |
|
|
|
породы, |
меньше которого |
|||||||
D50 — диаметр |
частиц водоносной |
|||||||||||||
|
|
содержится 50% частиц по весу. |
|
|
|
|||||||||
Мелкие |
сетки быстро забиваются, поэтому в мелкозерни |
|||||||||||||
стых и глинистых песках применять их не рекомендуется. |
||||||||||||||
Для |
однородных |
песков |
размер |
отверстий в сетках |
опре |
|||||||||
деляют по формуле: |
|
|
|
|
|
размер |
частиц водонос |
|||||||
t = (1,5 |
2)dc |
, |
где dcp = средний |
|||||||||||
ной |
породы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В крупнозернистых песках применяют дырчатые фильтры- |
||||||||||||||
трубы с круглыми |
отверстиями. Щелевые фильтры представ |
ляют собой трубы, на поверхности которых устраивают щели трапецеидальной формы, расширяющиеся внутри. Размеры проходных отверстий в дырчатых и щелевых фильтрах реко мендуется определять по следующей таблице:
Фильтр |
Однородные |
пески |
Разнородные |
пески |
Дырчатый |
t= {2-ьЗ) |
аср |
^ = (3-5—4) |
й?50 |
Щелевой |
*=(1.25-И ,5) dcр |
*=(1,5+2) |
rf50 |
Диаметр фильтра зависит от диаметра дренажной трубы, минимальный размер которой определяется габаритом насоса,.
140