Определение расхода плоского потока

2015-12-15

2418

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

У плоского потока подземных вод струи направлены параллельно друг другу. Плоский поток имеет место в случае притока воды к дренирующим траншеям.

Расход Q потока безнапорных вод при горизонтальной поверхности водоупора (рис. 5) определяется по формуле

где B – ширина подземного потока в направлении, перпендикулярном чертежу.

Таблица 1

Значение коэффициента фильтрации для различных грунтов

Наименование грунтов	Коэффициент фильтрации, м/сут
1. Супесь	0,1-0,5
2. Песок пылеватый глинистый с преобладающей фракцией 0,01-0,05 мм	0,5-1,0
3. Песок пылеватый однородный с преобладающей фракцией 0,05-0,05 мм	1,5-5,0
4. Песок мелкозернистый, глинистый с преобладающей фракцией 0,1-0,25 мм	5-10
5. То же однородный песок	20-25
6. Песок среднезернистый, глинистый с преобладающей фракцией 0,25-0,5 мм	20-25
7. То же однородный песок	35-50
8. Песок крупнозернистый, слегка глинистый с преобладающей фракцией 0,5-1,0 мм	35-40
9. То же однородный песок	60-75
10. Гравий	100-115
11. Скальные трещиноватые породы	60-70

Рис. 5. Водоносный слой при горизонтальном положении водоупора

В случае напорных вод (рис. 6) при постоянной мощности водоносного слоя М расход подземного потока будет равен

где h₁и h₂– отметки пъезометрических уровней в скважинах 1 и 2.

Рис. 6. Напорный водоносный слой

Приток воды к траншеям, горизонтальному дренажу

При расчете притока воды следует учитывать, что горизонтальные

водозаборы (траншеи, дренаж) могут быть совершенными и несовершенными, напорные и ненапорные (рис. 7).

Расход (дебит) горизонтального совершенного водозабора, расположенного нормально потоку, определяют по формулам:

для безнапорных вод

для напорных вод

где Q – приток (дебит) горизонтального водозабора с одной стороны, м.

Рис. 7. Движение воды к горизонтальному совершенному водозабору: а) при безнапорной фильтрации, б) при напорной воде

При двустороннем притоке воды к водозабору величина дебита удваивается.

Приток воды в совершенный колодец

Для совершенного грунтового колодца или скважины (рис. 8) расход определяется по формуле

где все обозначения на рис.8.

Этой же формулой можно пользоваться при определении притока воды в котлован квадратной формы, пройденный до водоупора. Величина R принимается от центра котлована и z определяется из выражения

где F – площадь котлована.

Расход совершенной скважины, питаемой напорными водами (рис.5б), определяется по формуле

где все обозначения на рис. 8б.

Рис. 8. Приток воды к колодцу; а) безнапорные воды; б) напорные воды (артезианские)

Задание

1. Определить дебит совершенного артезианского колодца диаметром 0,8 м, если мощность артезианского слоя 5,0 м; пьезометрический уровень воды 21,0 м; установившийся уровень воды после откачки 9,0 м, коэффициент фильтрации 28 м/сут.

2. Определить приток воды в галерею, если: статический уровень воды на высоте 4 м; столб воды в галерее 1 м; радиус влияния 50 м; коэффициент фильтрации 10 м/сут, длина галереи 100 м.

3. Определить приток воды к колодцу с плоским дном, сечением 3×3 м, вскрывшему водоносные пески с напорной водой; коэффициент фильтрации 20 м/сут; понижение уровня при откачке 6 м.

Таблица 2

Данные для определения притока воды к водозаборным сооружениям

№ варианта	Наименование грунта из табл. 1	Определение расхода плоского потока
Безнапорные воды	Напорные воды
h₁	h₂	l	B	h₁	h₂	l	m
							4,0	2,0
							5,0	3,0
							5,0	4,0
							7,0	3,5
							8,5	4,0
							9,0	5,0
			8,5				10,5	5,5
								6,0
								7,0
							8,5	5,0
								4,5
								4,0
								3,0
								2,0
								2,5
								2,0
								3,0
			4,0					3,5
			2,5				1,5	1,0
			1,5			2,5	1,5	1,0
						2,5	1,0	2,5
			4,0			3,0	2,0	3,5
			2,5			3,5	3,0	3,5
			2,0			2,5	1,5	4,0
			3,5			2,5	1,5	2,0

Продолжение табл. 2

№ варианта	Приток воды к горизонтальным водам
безнапорные	напорные
H	h	I	H	h	m


		11,5


		7,5

		6,5

		10,5
		11,5
		10,5
		9,0
		10,5
		7,0
		5,0
		8,0
		11,5
		7,0
					6.5
		11,0			8.0
		13,0
		13,5
		18,0
		17,0			8.5

Окончание табл. 2

№ варианта	Приток воды в скважины
безнапорные	напорные
m	Hн	h	r	Hн	h	m	r
	4,0		7.5	1.0	10.0	7.0	4.0	1.0
	4,0			1.2	11.0	7.0	4.0	1.2
	4,0		10.5	1.8	12,0	7,0	4,0	1,8
	8,0		7,5	0,6	14,0	11,0	8,0	0,6
	6,0		5,0	0,8	12,0	9,0	6,0	0,8
	5,0		4,0	1,0	9,0	6,0	5,0	1,0
	5,0		5,5	0,6	11,0	8,0	5,0	0,6
	8,0		7,5	0,4	13,0	11,0	8,0	0,4
	5,0			0,4	11,0	8,0	5,0	0,4
	2,0			0,6	8,0	5,0	2,0	0,6
	2,0		5,5	0,4	7,0	4,0	2,0	0,4
	6,0		6,5	0,8	11,0	9,0	6,0	0,8
	4,0			0,6	10,0	7,0	4,0	0,6
	6,0		10,5	0,4	11,0	9,0	6,0	0,4
	10,0		13,0	0,4	13,0	12,0	10,0	0,4
	5,0		15,5	0,4	10,0	8,0	5,0	0,4
	4,0		15,5	0,4	9,0	6,0	4,0	0,4
	4,0		17,5	0,8	9,0	6,0	4,0	0,8
	2,0			0,6	0,9	6,0	4,0	0,6
	4,0		13,5	0,8	6,0	4,0	2,0	0,8
	6,0			0,6	8,0	6,0	4,0	0,6
			13,0	0,8	10,0	8,0	6,0	0,8
			10,5	0,6	14,0	12,0	10,0	0,6
				1,2	14,0	12,0		1,2
				1,2	14,0	12,0		1,2

Контрольные вопросы

1.Какие виды движения подземных вод вы знаете?

2.Какие воды называются безнапорными и напорными?

3.Что такое дебит (расход) скважины?

4.Способы определения дебита скважины или колодца?

5.Какова область применения закона фильтрации?

2015-12-15

2418

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Обсуждение в статье: Определение расхода плоского потока

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓