2.1.2. Несовершенный колодец в напорных водоносных пластах

При откачке воды из несовершенного колодца ее частицам приходится преодолевать более значительное сопротивление, чем в совершенном колодце. Поэтому, если для получения расхода Q из совершенного колодца необходимо снизить уровень воды в колодце на величину S_cob, то для получения этого же расхода из несовершенного колодца понижение уровня должно составить:

где ∆S – дополнительное понижение уровня.

Рис. 2.2. Схема понижения уровня воды в несовершенном колодце в напорном водоносном пласте.

Для вычисления ∆S используется выражение, полученное на основе решения Маскета:

(2.4)

где

(2.5)

(здесь т — мощность водоносного пласта; l — длина водоприемной части колодца (длина фильтра); в данном случае принято, что фильтр примыкает к кровле, А — функция, зависящая от степени вскрытия водоносного пласта ‾h=l/m, находится по графику, приведенному на рис. 2.3).

Рис. 2.3. Зависимость функции А от степени вскрытия водоносного пласта

При большой мощности водоносного пласта дебит несовершенного колодца можно определить по формуле

(2.6)

По формуле (2.6) ошибка при определении Q составляет не более 10% при и и одновременно в ней отсутствует трудно определяемая величина R.

Лабораторная работа № 11

«РАСЧЕТ ОДИНОЧНОГО КОЛОДЦА (СКВАЖИНЫ) В НАПОРНЫХ

ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТАХ»

Цель: Произвести расчет двух колодцев (скважин), совершенного и несовершенного, в напорных водоносных пластах.

Задачи:

1. Познать формулы, описывающие работу колодца (скважины) в напорных водоносных пластах.

2. Обосновать и выбрать формулы расчета характеристик совершенного колодца (скважины) и несовершенного колодца (скважины), согласно условию задачи.

3. Провести расчет характеристик совершенного колодца (скважины) и несовершенного колодца (скважины).

Задание 1.

Рассчитать для совершенного колодца

1. максимальную величину понижения уровня воды в самом колодце, радиусом 0,5м, (S₀) и

2. величину понижения уровня воды на расстоянии (r) от колодца (S) при заданных параметрах:

• дебите (Q);

• породе водоносного пласта, мощностью (m=60 м);

• и коэффициенте фильтрации (k_ф=30 м/cут).

Таблица 2.2

Варианты задания

Вариант	Порода	Преобладающая крупность частиц, мм	Дебит, м3/сутки	Расстояние от колодца, м
1	Песок мелкий	0,12	650	50
2	Песок мелкий	0,20	700	100
3	Песок средней крупности	0,25	720	60
4	Песок средней крупности	0,45	780	120
5	Песок крупный	0,5	830	200
6	Песок крупный	0,8	850	300
7	Песок гравелистый	1,2	910	100
8	Песок гравелистый	1,6	980	200
9	Гравий мелкий	2,0	1110	120
10	Гравий мелкий	2,5	1200	200
11	Гравий средний	3,8	1250	300
12	Гравий средний	4,6	1300	100
13	Гравий крупный	5,4	1350	250
14	Гравий крупный	7,8	1420	200

Ход работы

1. Определить R,, (табл. 2.2, табл. 2.1),

2. Рассчитать S₀ и S (формула 2.2)

Задание 2.

Рассчитать для несовершенного колодца, с длиной водоприёмной части (l=1,0 м),

1. максимальную величину понижения уровня воды в самом колодце, радиусом 0,5м, (S₀) и

2. величину понижения уровня воды на расстоянии (r) от колодца (S)

при заданных параметрах:

• дебите (Q);

• породе водоносного пласта, мощностью (m=60 м);

• и коэффициенте фильтрации (k_ф=30 м/cут). Варианты задания 2 сохраняются от задания 1.

Ход работы

1. Определить А, (рис. 2.1.3),

2. Рассчитать ζ , (формула 2.5),

3. Рассчитать ∆S, (формула 2.4),

4. Рассчитать S₀ и S для совершенного колодца (формула 2.2),

5. Рассчитать S₀ и S для несовершенного колодца.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение. – М.: Стройиздат, 1982. – С.178–181.