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: 72
Скачиваний: 0
q — удельный дебит, л/сек на 1 пог. м\ 0 — коэффициент потерь напора.
Остальные обозначения даны к формуле (6.24).
Чтобы облегчить расчеты с помощью формулы (6. 25), Л. В. Юдин разработал две номограммы. При составлении
этих |
номограмм в расчет приняты параметры: q = 1 |
— 100л/с/м; |
||||||
m = |
1 - 2 ; |
РК + Рш= Ю 000 - |
100 000; |
Т = 6 мес. |
(4390 |
час) |
||
и 11 |
месяцев, |
из |
расчета один |
месяц |
в году — ремонт |
(8010 |
||
час.); |
0 = |
0,2; |
7 = |
1000 /сг/жа; а = 0,01 |
руб квтп-ч/, ч\ = 0,6. Но |
|||
мограммы |
представляют собой три группы прямых линий, |
|||||||
позволяющие |
при известных величинах q, т, k, Т последова- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
m+ 1 |
|
|
тельно определять величину qm (группа 1), S т (группа II) и, наконец, величину оптимального понижения уровня грунтовых вод S (группа III). Порядок пользования номограммами пока зан стрелками (рис. 63).
Рис. 63. Номограмма А. В. Юдина для определения оптимального пониже ния уровня грунтовых вод в скважине.
Т - |
Пример 1. З а д а н о : |
q = 10 л/с/ж; РК + Рш = |
20000 |
руб.; |
т = 1 — 2; |
4390 час. Р е ш е н и е : |
по номограмме Sonm = |
27 м. |
руб.; |
m — 1—2; |
|
Т = |
Пример 2. З а д а н о : |
q = 10 л/с/ж; РК + Рш = |
20000 |
||
8010 час. Р е ш е нн^е? пр номограмме Sonm = |
19,5 м. |
|
|
152
Оптимальное расстояние между скважинами 1дпт
Используя формулы ряда авторов (С. Ф. Аверьянова, М. С. Хантуша и др.), А. В. Юдин предлагает определять оп
тимальное расстояние |
между |
скважинами |
при напорном ха |
|||
рактере движения подземных вод по формулам: |
|
|||||
L • 2,73 К ФМ 11пт - 0,43 Q Jonm+ |
1,36 |
QCB = 0 |
(6. 26) |
|||
L-2КФМ Вопт - |
0,315 Qc lonm + QeB = 0, |
(6. 27) |
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
/ |
p' ' kl |
■ |
|
|
|
|
P K + |
A Q C T |
’ |
|
|
|
|
A — g |
+ |
0) r . |
|
|
|
|
|
102 -q |
|
|
|
П(1 + 0'fO
102 Vj 3600 •
В этих формулах:
В — расстояние от скважин до контура питания, м\ Qc — дебит скважины, м31,сек\
M = H - S \
/— глубина скважины, м\
—удельная стоимость 1 пог. м ороситейьной сети. Остальные буквенные значения даны в пояснениях к пре
дыдущим формулам.
|
Пример. Определить оптимальное расстояние |
между скважинами при |
|||||||||
исходных данных: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Qc = 0,080 м3\сек; Р = 0,227; В = 5000 м; К — 375 руб1м; |
||||||||||
|
/ = |
Т = 7900 |
час.; М = 30 м\ |
|
а = 0,01 руб!квт-ч. |
м[сек\ |
|||||
|
100 ж, |
|
= 20 pyffjM', |
Кф = |
25 M j c y m к |
2,9-10_ | |
|||||
|
0 = |
0,2; |
у = |
1000 а:г/м3; •»; = 0,6; |
Рх= |
0,170. |
|
||||
|
Решение: |
. |
|
( 1 + 0,2) - 1000-0,01 |
|
Л „ |
|
|
|
||
|
А - |
|
102-0,6 |
|
_ и ’А |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0,17-20 |
|
|
|
0,016. |
|
|
|
|
|
1 ~ |
|
0,227-375 + 0,2-0,08-7900 |
~ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
По формуле (6.25) получаем: |
|
|
|
|
|
|
||||
- |
0,016 X 2;73 X 2,9х 10~* X 30 120пт - |
0,43 X 0,08 1 опт + 1,36 X 0,08 X |
|||||||||
|
|
|
|
|
X 5000 = 0. 10пт = |
1150 м . |
|
|
|||
|
По формуле (6.27) также получаем: |
|
|
|
|
|
|||||
- |
0,016 X 2,9 X Ю- l |
X зо ilnm - |
0,315 X 0,08 1опт + |
0,08 X 5000 = 0. |
|||||||
|
|
|
|
|
^опт ~ |
И 5 0 |
М. |
|
|
|
|
|
Для рассматриваемого случая, когда движение подземных |
||||||||||
вод — напорное, 10пт рекомендуют |
|
определять по |
уравнению: |
||||||||
|
|
|
а с |
_ |
ОДЗ Qc ■ |
— 1,36 |
м |
|
(6. 28) |
||
|
|
|
dl |
______l o n m |
___________ |
\_. |
|
||||
|
|
|
~ |
2,73КфМ |
|
|
|
153
Для получения уравнения в условиях безнапорного дви жения . подземных вод величину 2,73 КфМ заменяют на 1,36 Кф(2Н — S); тогда уравнение (6.28) примет вид:
|
0,43 |
Qc j |
1 |
|
в |
dS _ |
1,30 Qc |
rt |
|||
|
lonm________ |
1 |
опт |
||
dl ~ |
|
1,36 Кф (2/y - S) |
|
|
Расчет притока воды к группе скважин дренажа
(6. 29)
вертикального
Б. П. Курбанов (1967), анализируя работы ряда, исследо вателей (Дарси, Дюпюи, Маскета, В. Н. Щелкачева и др.), пришел к выводу, что для батареи совершенных (артезиан ских) скважин, расположенных кустом, отбирающих воду из напорного слоя, можно пользоваться зависимостью:
Qc = |
2 кт% |
(6- 30) |
1п< = ч г ‘ |
|
|
где Qc — расход каждой скважины, м3[сек; |
|
|
т — мощность водоносного пласта, м\ |
|
|
К — средневзвешенный |
коэффициент |
фильтрации, |
М;сутки-, |
|
вод, м\ |
S — глубина понижения уровня грунтовых |
||
R — радиус зоны влияния группы скважин, м\ |
||
п — количество скважин |
в кусте; |
|
гк— радиус куста, м\ г0 — радиус скважины, м.
Преобразовав зависимость (6.29), можно определить глуби
ну понижения уровня грунтовых вод: |
|
S = 0,366 ^ l g i + ° . 3 6 6 & lg ^ . |
(6.31) |
Первый член определяет потери напора при работе одного колодца с радиусом гк. Они и принимаются равными потерям
на подтекание |
всего расхода воды |
в группе |
скважин |
к ок |
|||
ружности |
куста |
скважин. |
|
притока Qc каждой |
|||
Второй |
член — потери напора общего |
||||||
скважины |
на участке депрессионных воронок отдельных сква |
||||||
жин, расчетный радиус влияния которых Rc = |
^ . В больший- |
||||||
стве случаев |
отношение —■ близко |
к 7в |
расстояния |
между |
|||
скважинами, |
поэтому рекомендуют |
принимать: |
|
|
|||
|
|
|
Rc = - ^ a a гк. |
|
|
(6.32) |
154
где ап— сторона |
вписанного |
правильного |
многоугольника, в |
|||
вершинах которого |
расположены |
скважины |
при ра |
|||
диусе окружности, равном 1. |
снижает точность |
|||||
Такое упрощение (по Б. П. Курбанову) |
||||||
расчета в сравнении с зависимостью (6.29): при га — 2 |
до 5%, |
|||||
при /1 = 3 |
до 2%, |
при га = 4 до |
0,5%, а при га > 4 до |
0,1 %. |
||
При производственных расчетах, связанных с размещением |
||||||
скважин, |
значительно удобнее |
находить |
кривые напоров по |
полосам в предположении отбора воды из напорного слоя со вершенной дреной, проходящей нормально к оси полосы через скважину, а местное понижение напорного уровня у скважин определять отдельно.
Дебит совершенных и несовершенных колодцев точнее можно вычислять по кривой, вычерченной на основе опытных откачек. С этой целью откачивают воду из колодца, измеряют объем откаченной воды W и фиксируют продолжительность откачки t.
Откачка снижает горизонт воды в колодце. Отмечают, за какой промежуток времени tx восстанавливается прежний го ризонт воды. Если объем откаченной воды разделить на про должительность откачки t плюс время, через которое горизонт
воды в колодце вернулся к прежнему |
положению, |
то полу |
||
чится секундный расход в колодце |
|
|
|
|
|
Q c e K — t ^ + T i |
|
|
^ |
Для определения часового расхода (дебита) |
колодца полу- . |
|||
ченный |
результат делят на 3600, а для |
определения суточного |
||
притока |
воды в колодец —на 86 400. Этот способ дает только |
|||
приближенное значение дебита. Более |
точно |
приток воды в |
||
колодец млжно определять тремя пробными |
откачками при |
|||
трех положениях уровня воды. |
|
|
|
|
Построив кривую (рис. 64) зависимости Q = f ( S ) , по ней |
||||
можно найти дебит колодца при любом |
положении |
горизонта |
||
воды в нем в пределах наблюдаемых горизонтов. |
|
Пример 1. Определить приток воды в колодец пробной откачкой при однократном понижении горизонта воды по приближенному способу. Время начала откачки воды из колодца 8 час. Время окончания откачки — 10 час. Понижение уровня воды при пробной откачке S = 2 м. Время возвраще ния горизонтов воды к прежнему уровню (статическому горизонту) 12 час. Объем выкаченной при пробной откачке воды W = 3 м3.
Р е ше н и е : |
1) определим время t, затраченное на откачку, и время 6, |
||
аатраченное на возвращение горизонтов воды к прежнему уровню: |
|||
|
/ = |
10 — 8 = 2 часа «= 7200 сек.; |
|
|
/] = |
12 — 1 0 =2 |
часа= 7200 сек.; |
2) определим секундный приток воды в колодец |
|||
|
Г |
3-1000 |
3000 |
Q* ~ |
+ t ^ |
7200 + 7200 |
~~ 14400 ~ 0,21 Л'еек’ |
155
|
3) определим суточный приток воды в колодец: |
|
||||
|
Qcym = 0,21 X 86400 = 18,14 м31сут. |
|
||||
|
Пример 2. При откачке воды |
из |
колодца с понижением уровня воды |
|||
Si = 2 м был получен дебит |
= 24 м?1сут. |
Мощность |
водоносного слоя |
|||
Н = |
10 м. Определить дебит колодца |
Q3 при |
понижении |
горизонта воды |
||
S-г= |
4 м и радиус влияния R |
при |
средних песчаных породах, где К =» |
|||
= 5 |
M j c y m . |
|
|
|
|
|
Р е ше н и е : 1) Существует зависимость между дебитом колодца и по нижением в нем горизонта воды:
( 2 H - S 3)S3 |
^ |
& “ (2И — Si) St ' |
Подставляя в формулу (6.34) заданные величины, получим:
('2-10 — 4)-4 |
“ |
Q3 == 24 р 10 2 ) 2 |
M zj c y m .
2) Приближенный радиус влияния определяют по формуле П. П. Кусакина:
R = 2 S / ~ H K ; |
(6.35), |
« = 2 4 / ¥ 5 = 57 я .
Расположение скважин вертикального дренажа в плане в увязке с оросительной сетью
Существует три варианта расположения скважин в плане:
произвольное, линейное, равномерное.
Произвольное расположение скважин при неодинаковых де битах, понижениях и радиусах водоприемной части применяется при большом разнообразии условий питания водоносного гори зонта, гидрогеологических условий и в том числе фильтра
156