Комбинированный водобойный колодец

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

При устройстве водобойной стежки в нижней части предусматривается отверстие для выпуска воды в отводящий канал. Вода перед стенкой не замерзает и может работать все зависимости от режима водослива и погодных условий.

Недостатки конструкции:

- при большой высоте водобойной стенки за ней не обеспечивается сопряжение с надвин-м прыжком. Приходится устраивать дополнительную стенку.

Комбинированный водобойный колодец устанавливается в виде углубления в дне отводного канала и водобойной стенки на выходе из него.

грунтовый вода фильтрация скважина

Рисунок 1

В уравнении две неизвестные c и d, обычно, одно из них задается, а другое находят из этого уравнения. Такая конструкция применяется в тех случаях, когда колодец получается слишком глубокий, а водобойная стенка слишком высокая.

Грунтовыми называются воды, находящиеся в почве, грунтах, скальных породах (подземные воды).

Движение жидкости в пористой среде называется фильтрацией. Движение происходит не по всем, а только связанным друг с другом достаточно крупными порами.

Такое движение может быть:

а) напорным

безнапорным

б) авномерным

неравномерным

в) ламинарным

турбулентным

Если на поверхности воды давление равно атмосферному, то такое движение будет называться безнапорным.

При равномерном безнапорном движении линия свободной поверхности параллельна уклону дна.

Напорное движение наблюдается, когда грунтовая вода движется между двумя водонапорными пластинами, а свободная поверхность отсутствует, Такое движение будет напорным, а также воды будут называться артезианскими.

Ламинарное движение наблюдается при малых спорах и крупных порах в таких грунтах как гравий, галька, щебень. Турбулентное движение наблюдается в мелких порах при больших скоростях в песках, супесях, суглинках.

Скорости при фильтрации.

Истинная скорость - скорость движения в порах грунта.

U = Q/S_n

Скорость фильтрации - фиктивная скорость, с которой двигалась бы жидкость, если бы она проходила через всю площадь грунта

н = Q/S.

Коэффициент поверхностной пористости - отношение площади пор ко всей площади грунта.

Коэффициент объемной пористости

m = V_n/V

в однородных грунтах m=n

U = Q/S_n = Q/ nS = н/n

Основной закон фильтрации:

н = ki^б

где k - коэффициент фильтрации (м/с)

i - уклон (безразмерная величина), потеря напора на единицу фильтрационного потока

б = 1 при ламинарной фильтрации

б = 0,5 при турбулентной фильтрации.

Физический смысл коэффициента фильтрации: Он показывает н при гидравлическом уклоне равном 1.

Re = н_d/х

н - скорость

d - диаметр частиц грунта

х - пнем-я вязкость

При ламинарном движении Re от 1 до 7.

Скорость при фильтрации величина малая. В расчетах скоростью напора пренебрегают. Полный напор считается равным пьезометрическому, а гидравлический уклон - равным пьезометрическому уклону.

Коэффициент фильтрации измеряется в см/с, колеблется от 10^-7 для глины до 10 для гальки и графия.

Методы определения коэффициента фильтрации.

1. Полевой.

На местности бурят несколько колодцев. В один из них добавляют подкрашенную жидкость, в другом засекают ее время появления и замеряют уровень воды, откачивая жидкость.

Грунт в естественном состоянии.

Рисунок 2

В цилиндр с диаметром D помещают испытываемый образец. Сверху вниз пропускают воду. Уровни в пьезометрах поднимаются на определенную высоту. Замеряя разность уровней и деля на расстояние между пьезометрами получаем гидравлический уклон.

Расход замеряют объемным методом.

k = н/i; н = Q/S=4Q/рD²

Определяют коэффициент фильтрации с помощью формул через другие коэффициенты.

Пр.: С=kн/g коэффициент проницаемости грунта.

По соответствующим таблицам, справочникам для определенного вида грунта находят коэффициент фильтрации.

Совершенным будем называть колодец, находящийся на подоупоре, фильтрация в котором происходит через боковую поверхность.

Расчет дебита совершенного колодца.

Рисунок 3

Если выкопать колодец или пробурить скважину, то через некоторое время в колодце ней соберется вода и ее уровень повысится до H (УГВ), то есть статического уровня.

При откачке некоторого количества воды из колодца i там понизится до h₀. Этот уровень называется динамическим.

Когда установится динамический уровень, свободная поверхность будет представлять собой кривую депрессии. На расстоянии R кривая депрессии достигает УГВ и становится постоянной.

Расстояние от оси колодца до точки пересечения кривой депрессии со статическим уровнем называется радиусом влияния колодца.

Количество воды, которое можно откачать из колодца за единицу времени называется дебитом колодца.

Q = щн = щk_i = 2рrhk

- дебит совершенной скважины.

R находится по имперической формуле Зихорда:

R=3000 S

В артезианском колодце вода находится под давлением. Мощность пласта - а. Под действием давления вода в колодце поднимется на уровень равный статическому (Н), если откачивать воду, то уровень понизился на величину откачки S.

Рисунок 4

Размещено на Allbest.ru