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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

% 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