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

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

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