- •Часть II
- •653600 «Строительство»
- •Содержание
- •Введение
- •5. Лабораторная работа геологические карты и разрезы
- •5.1. Общие сведения о геологических картах и разрезах
- •5.2. Построение геологических разрезов по карте, не имеющей высотных характеристик
- •5.3. Построение геологических разрезов по карте с горизонталями
- •5.4. Построение геологической колонки по геологическому описанию буровой скважины
- •5.5. Построение геологического разреза по геологической карте, стратиграфической колонке и описанию буровых скважин
- •5.6. Методика выполнения лабораторной работы
- •6. Лабораторная работа гидрогеологические карты и разрезы
- •6.1. Общие сведения о гидрогеологических картах и разрезах
- •6.2. Методика построение карты гидроизогипс
- •6.3. Вычисление основных площадных характеристик грунтового потока
- •Действительная скорость потока:
- •6.4. Составление и анализ гидрогеологических разрезов
- •6.5. Методика выполнения лабораторной работы
- •7. Лабораторная работа химический состав подземных вод
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Формы выражения результатов химического анализа воды
- •7.3. Выражение химического состава воды в виде формул
- •7.4. Определение видов жесткости подземных вод.
- •7.5. Определение агрессивности подземных вод
- •7.6. Обработка результатов химического анализа подземных вод
- •7.7. Методика выполнения лабораторной работы
- •8. Лабораторная работа определение водопритоков к водозаборным сооружениям
- •8.1. Типы водозаборных сооружений.
- •8.2. Определение водопритоков к вертикальным водозаборам
- •8.2.1. Схема совершенной скважины с круговым контуром питания
- •Грунтовый водоносный горизонт
- •Напорный водоносный горизонт
- •8.2.2. Схема поглощающего колодца при горизонтальном водоупоре
- •Грунтовый водоносный горизонт
- •Напорный водоносный горизонт
- •8.2.3. Схема несовершенной скважины (колодца)
- •Грунтовый водоносный горизонт
- •Напорный водоносный горизонт
- •8.3. Определение водопритоков к горизонтальным водозаборам
- •6.4. Аналитические методы определения водопритоков в карьер
- •8.5. Методика выполнения лабораторной работы
- •Библиографический список
8.2.3. Схема несовершенной скважины (колодца)
при горизонтальном водоупоре
Скважины и колодцы, предназначенные для откачки воды или используемые для стационарных наблюдений, оборудуют фильтрами. Фильтры предназначаются для задержки частиц породы, обеспечения устойчивости колодца (скважины) и окружающих пород. Простейший фильтр представляет собой обычную трубу, стенки которой имеют круглую или щелевую перфорацию для пропуска воды.
Грунтовый водоносный горизонт
Схема несовершенного колодца, пройденного в грунтовых водах, приведена на рис. 18.
Рис. 18
Дебит несовершенной скважины в безнапорных водах в случае примыкания фильтра к уровню грунтовых вод определяется:
Q =
где ξ – дополнительное фильтрационное сопротивление:
где l = l1 – S/2 – расчетная длина незатопленного фильтра;
m = Н - S/2 – расчетная мощность водоносного пласта. Остальные обозначения те же, что и для совершенной скважины.
Дополнительное фильтрационное сопротивление определяется по таблице Н.Н. Веригина (табл. 15).
Таблица 15
Значение дополнительного сопротивления несовершенных скважин
l/m |
m/r |
||||||
10 |
30 |
100 |
200 |
500 |
1000 |
2000 |
|
0,1 |
10,49 |
24,30 |
42,8 |
53,80 |
68,50 |
79,60 |
90,90 |
0,3 |
4,79 |
9,20 |
14,50 |
17,70 |
21,80 |
24,90 |
28,20 |
0,5 |
2,26 |
4,21 |
6,50 |
7,86 |
9,64 |
11,00 |
12,40 |
0,7 |
0,88 |
1,69 |
2,07 |
3,24 |
4,01 |
4,58 |
5,19 |
0,9 |
0,13 |
0,30 |
0,53 |
0,66 |
0,85 |
0,98 |
1,12 |
Схема колодца с плоским дном, заглубленного в горизонт грунтовых вод, работающего только своим дном, приведена на рис. 19.
Рис. 19
1 – абсолютная отметка поверхности земли;
2 – уровень грунтовых вод;
3 – абсолютная отметка дна колодца.
Приток воды к колодцу при откачке, при условии поступления воды только снизу (через дно) определяется:
,
где T = Н – S – l – расстояние от дна колодца до водоупора, м;
R = 2S - радиус влияния (формула Кусакина).
Напорный водоносный горизонт
Схема несовершенной скважины, вскрывшей напорные воды, приведена на рис. 15-II.
l – длина водоприемной части фильтра, считая от подошвы верхнего водоупора.
Дебит несовершенной скважины в напорных водах в случае примыкания фильтра к кровле водоносного пласта определяется:
Q =
где ξ – дополнительное фильтрационное сопротивление, определяемое по таблице Веригина, остальные данные те же, что для совершенных скважин. Остальные обозначения те же , что при расчете совершенной скважины.
8.3. Определение водопритоков к горизонтальным водозаборам
К горизонтальным водозаборам относятся канавы, траншеи, которые предназначены для понижения уровня грунтовых вод. Они входят в систему дренажных устройств. При расчетах учитывается, что канавы могут быть совершенного и несовершенного вида и приток воды к ним может быть с одной или с двух сторон.
Дренажные траншеи могут быть открытые и закрытые (рис. 20).
Рис. 20
а) – открытая канава;
б) закрытая канава;
1 – дренажная труба;
2 – фильтрующий материал;
3 – слой глинистого грунта для предохранения фильтрующего материала от атмосферной воды.
Открытые более мелкие ≤ 2,5 м – называют канавами, закрытые, имеющие большую глубину – траншеи, используются на городских территориях. Для эффективной работы дренажных канав расстояние между ними должно быть меньше 2R.
Совершенная дренажная канава.
Расчетная схема для определения двустороннего притока к совершенной дренажной канаве в бассейне грунтовых вод, приведена на рис. 21.
Рис. 21
1 – абсолютная отметка поверхности земли;
2 – уровень воды в канаве во время откачки.
Двусторонний водоприток к совершенной канаве определяется:
Q =
где R = 2S - радиус влияния; kф – коэффициент фильтрации, м/сут;
h=(H – S) – высота воды в канаве во время откачки, м;
Н – абсолютная отметка статического уровня, равна разности абсолютных отметок поверхности земли и глубины залегания уровня грунтовых вод, м;
S - понижение уровня, равно разности абсолютных отметок статического и динамического уровня, м;
L – длина канавы, м.
При притоке воды с одной стороны:
Q = .
Несовершенная канава (рис.22) имеет расход воды меньше, чем совершенная канава:
Qн.к. = Qсов.к.t / Н,
где t – расстояние от дна канавы до нормального уровня.
Рис. 22