Приплив води до водозабірних споруд

При проектуванні водозниження , осушення та водопостачання, потрібно знати приплив води до споруд—колодязів, свердловин канав, котлованів та інш. Колодязь - це вирубки з відношенням ширини квадратного перерізу до глибини більш як 1:10. Якщо колодязь розкриває водоносний горизонт на повну його потужність -це д о с к о н а л и й, якшо розкривае тільки його частину - це н е д о с к о н а л и й.

Він залежить від багатьох факторів: характеру руху ( лам.,турб.), гідравлічних умов ( води напір. або не напір.), особливостей водозбірних споруд та інш. Нижче (на Рис. 6.10) розглянуто випадок протікання води до недосконалого колодязя (свердловини)-Рис.А та досконалої канави-РисБ. До забирання води з колодязя ( та канави води) в них встановлюється на рівні, що й за їх межами (с т а т и ч н и й р і в е н ь), але потім вона починає знижуватися при цьому виникає різниця напорів в колодязі та за його межами, і тоді вода починає надходити в колодязь і знижує ії рівень(д и н а м і ч н и й р і в е н ь), але не однаково—безпосередньо більш за рахунок опору породи , і він тим більний, чим менша водопроникність.Тому біля колодязя виникае д е п р е с і й н а п ов е р х н я( Рис.6.10.) (лійка). Параметри якої залежать від водопроникності грунту (так для глини вона більш крута).

[m1]

Рис.6.10.Депресійні криві:

А)-для недосконалої свердловини; Б)-для доконалої канави; 1-статичий рівень;2-динамічний; R-радіусдепресiї; S-зниження РГВ при дренуванні.

Розрахунок припливу ГВ до горизонтальних водозабірних та дренажних споруд виконують з відповідним використанням формули Дарсі. Так, для наведеної на Рис.6.10(б) розрохункової схеми досконалої канави отримали формулу, яка має вигляд:

Q=k_f B(H² -h₀²)/2R

Q-витрата води досконалої канави довжиною В за одиницю часу: H- потужність водоносного горизонту; h₀ - відстань від водотрива до динамічного горизонту; R-радіус припливу( депресії).

Для недосконалої канави( Рис.6.10 А.) дана формула матиме вигляд:

Q_н.к. = Q t/ H

Q_н.к.-приплив води до недосконалої канави; t- відстань від дна канави до РГВ.

,

.

Для визначення радіусу депресіі та коефіціента k_f використовють наведені в таблиці 6.3(З. ст..69) дані.

Таблиця 6.3( З ст..69)

Породи k_f м/доб. Радіус депресії ( R), м.

Супісок 0.1-0,5 40-50

Пісок пілуватий 1-5 90-140

Пісое середн. крупності 5-15 225-350

Пісок крупний 15-50 275-400

Пісок гравелістий 50-100 450-500

Радіус депресіі ( впливу) можна визначати також за формулами Зихардта та Краснопольского, Кусакіна

6.6. Зниження рівня підземних вод.( Водозниження)

Штучне зниження рівня п.в. застосовують в період будівництва та експлуатації споруд: при ритті котлованів у водонасичених грунтах,ліквідації аварій, при підтопленні вже забудованої території та інш.Так на Рис.6.11.показано схема

влаштування будівельних котлованів.

Тимчасове зниження РГВ ( на період будівництва) наз. будівельним в о д о з - з н и ж е н н я м, тривале водозниження-д р е н а ж е м.

Рис.6.11. Схема влаштування будівельніх котлованів.

А, Б-прорізають товщу водоносного горизонту і входять водотрів; В-прорізає

водоносний шар не повністю.

Основний спосіб водозниження—влаштування горизонтального, вертикального та комбінованого дренажів.

Г о р и з о н т а л ь н и й, який буває в і д к р и т и м—канава, лоток, та з а к р и- тим—труби, засипані гравієм(зверху) та глиною(на водоупори). Відтік води в них відбувається самопливом у відкриті водні потоки або каналізацію.( Рис.6.12.Ц.ст.217.)

Рис. 6.12. Горизонтальні дренажі.

а-відкритий; б-закритий; 1-депресійна крива;

2-відкрити траншеї; 3-закрити дрени;4-дре-

нажні труби; С-зніження статичного рівня

Г. вод; Н-потужність водносн.горізонту.

В е р т и к а л ь н и й—зниження РГВ за допомогою вертикальних дрен, засипаних гравієм, піском та іншим пористим матеріалом; голкофільтрових установок, поглинальних свердловин та відкритого водовідливу.

.

Рис. 6.13. Елетроосушування ( електроосмос) грунтів.

1-насосна установка; 2-голкофільтр(катод) ; 3-штир(анод); 4-зніжені рівень води;5-начальні рівень.

Комбінований тип дренажів поєднує вертикальні та горизонтальні дрени. Він складається з підземної галереї, яку закладають у малому водпроникному шарі та вертикальних нескрізних фільтрів-свердловини, устя яких розміщени в галереї ( Рис.6.14.)

Рис. 6.13. Комбінованій дренаж.

1-Суглиністі покрив; 2-,піщані відклади; 3-водопроникни відклади; 4-нескрізни фільтр:5-горизонтальна дренажна галерея; 6-напрям води прі дренуванні;7-депресійна крива;8-статичний рівень води.

Розрізняють наступні види дренажів :систематичний, головний,береговий, голкофільтри.

С и с т е м а т и ч н и й—разрохована та влаштована система свердловин для зниження РГВ;

Г о л о в н и й—влаштування канави по периметру споруди і виведення іі в понижені місця;

Б е р е г о в и й —влаштування вертикальної плоскої дрени між водоймою і спопрудою;

Г о л к о ф і л ь т р и—система свердловин з фільтрами (металевими трубами довжиною 7-9 м. з фільтром на кінці, об’єднаних та підключених до насосу.Вони спроможні знижувати рівень підземних вод на 4-5 м. При глибинному водозниженні використовують два або три яруси таких установок. Для осушення грунтів текучої консистенції застосовують електроосмос, коли під дією електроструму вода з додатно заряженими іонами пересувається від металевого штиря - анода до голкофільтра-катода і потім відкачується. Всі зазначені типи дренажів наведені на Рис.6.11- Рис.6.14.( П.ст.220 ).