Нормы по проектированию и производству работ по искусственному понижению уровня подземных вод при сооружении тоннелей и метрополитенов (стр. 4 )

,

 
 где - расстояние точки от центра ряда, равное
 

.

 
 При наличии двух и более рядов скважин расчет их взаимодействия  производится с использованием тех же зависимостей, что и для одного ряда. При определении понижения в какой-либо точке () определяется влияние на эту точку каждого ряда в отдельности и полная напорная функция находится как сумма напорных функций всех рядов
 

.

 
2.2. Кольцевая система скважин

 
 Скважины, располагаемые по замкнутому контуру (рис. П.1.5) с расходом каждой из них и суммарным расходом всех скважин , для расчета используются следующие формулы:
 
 - при расположении скважин в плане по неправильному многоугольнику (по Форхгеймеру):
 

,

 
 где - число вершин многоугольника; - расстояние от вершин многоугольника до центра его тяжести;
 
 - при расположении скважин по контуру, близкому к кругу:
 

;

 
 - при расположении скважин в системе, имеющей в плане вид четырехугольника при >3, ,
 
 где - длина четырехугольника; - ширина; - периметр.
 
 При >68 короткие ряды скважин можно не учитывать и установку рассчитывать как линейную.
 

Рис. П.1.5. Схема кольцевой системы скважин

 
 Значения гидравлического сопротивления для кольцевой системы даны на графике (рис. П.1.6) в зависимости от и , где и .
 
 

Рис. П.1.6. График функции

 
 
 В начальные моменты времени (при или ) минимальные значения имеет точка в центре кольцевой системы (= 0), для которой .
 
 При >3,5 понижения уровня во всех точках внутри кольца выравниваются.
 
 Для расчета понижения уровня в точке вне кольца на расстоянии при >2 можно пользоваться формулой
 

.

 
2.3. Площадная система скважин

 
 Площадь, в пределах которой расположены скважины, для расчета можно представить в виде равновеликого круга радиусом (рис. П.1.7):
 

,

 
 где - действительная площадь участка, на котором расположены скважины.
 
 

Рис. П.1.7. Схема обобщенной системы скважин на кривой площади

 
 Гидравлическое сопротивление определяется по графику (рис. П.1.8) в зависимости от и , где
 

.

Рис. П.1.8. График функции

 
 Для центра круга
 

.

 
 В центре круга при >22,5
 

.

 
 Как и в кольцевой системе, при >1,52 площадную систему можно заменить единичным колодцем с тем же суммарным расходом.
 

3. Системы скважин в ограниченных пластах

 
 Для расчетов ограниченных в плане пластов используется метод зеркального отображения и наложения течений. Ниже приводятся формулы (табл. П.1.2) для ограниченных в плане пластов, изображенных на рис. П.1.9, П.1.10 и П.1.11.
 
 

Рис. П.1.9. Схемы пластов, ограниченных контурами с одной стороны (полуограниченные пласты)

Рис. П.1.10. Схемы пластов, ограниченных двумя взаимно пересекающимися прямолинейными контурами

Рис. П.1.11. Схемы пластов, ограниченных двумя параллельными контурами


1.2. Формулы для ограниченных в плане пластов

 
- внешнее гидравлическое сопротивление для соответствующих схем при определении напорной функции в любой точке пласта; - гидравлическое сопротивление для обобщенной системы скважин в безграничном пласте: для линейной системы , для кольцевой , для площадной системы .
 

4. Определение понижения уровней в скважинах

 
 Внутреннее гидравлическое сопротивление в скважине , необходимое для определения понижения уровня внутри самой скважины, можно найти из следующей зависимости:
 

.

 
 * где ; - расход данной скважины; - суммарный расход всех взаимодействующих скважин; - радиус скважины; - гидравлическое сопротивление, обусловленное несовершенством скважины по степени вскрытия и определяемое по табл. П.1.3 в зависимости от длины фильтра , мощности пласта и радиуса скважины ; величины приведены в табл. П.1.3; - приведенный радиус условной области влияния данной скважины в условиях взаимодействия, определяемой в зависимости от схемы расположения скважин.
____________
 * Текст в соответствии с оригиналом. Примечание "КОДЕКС".
 
 

1.3

 
 Для линейной и кольцевой систем при одинаковых расстояниях между скважинами, равных 2,
 

,

 
 а при разных расстояниях между скважинами 2 и 2 можно принимать
 

.

 
 В случае площадного размещения скважин
 

,

 
 где - площадь, приходящаяся на каждую скважину.
 
 Для безнапорных потоков (по M.)
 

,

 
 где - полная мощность водоносного пласта (глубина статического уровня до водоупора); - глубина погружения нижней кромки незатопленного фильтра под статический уровень грунтовых вод; - понижение уровня в данной точке, полученное по расчету взаимодействующей системы скважин.
 
 Для более строгого решения систем взаимодействующих скважин следует применять электронно-вычислительные машины.
 
 Пример расчета водопонизительной линейной системы из 10 скважин приводится по Ф. M.Бочевер, M., 1963 г., с. 45.
 
 В безнапорном потоке мощностью = 15 м закладывается водозабор из 10 скважин, располагающихся линейно (рис. П.1.12).
 
 

Рис. П.1.12. Схема линейного водозабора

 
 Расход каждой скважины = 7 л/сек= 605 м/сутки, общий расход всей системы =7·10= 70 л/сек=6050 м/сут.
 
 Расстояния между скважинами 2= 80 м.
 
 Общая длина ряда 2 = 2= 10·80= 800 м.
 
 Коэффициент фильтрации водоносного пласта = 30 м/сутки.
 
 Коэффициент водоотдачи = 0,22. Требуется определить в центре ряда (на рис. П.1.12) и на расстоянии 200 м (точка 2) в момент времени = 100 сут., = 300 сут., = 10000 сут.
 
 Решение.
 
 Для расчета используются формулы:
 

 (1)

.  (2)

 
 Гидравлическое сопротивление определяется по стандартным графикам.
 
 1) Определяется коэффициент пьезопроводности по формуле:
 

м/сут.

 
 2) Безразмерные параметры при этом будут:
 

и .  

 3) Для первого момента времени (= 100 сут, = 1,38; = 0,32) и точке 1 в центре ряда из графика находим = 3,2.
 
 4) по формуле (2)
 

м,

 
 откуда согласно формуле (1)
 

м.

 
 5) Таким путем сделаны расчеты для других значений (и соответственно ) для точек 1 и 2. Результаты приводятся в табл. П.1.4.
 
 

1.4

 
 
 6) Определяем понижение уровня непосредственно в скважине в последний момент времени = 10000 сут. Скважина совершенна (=0), радиус ее= 0,15 м. По формуле (3)
 

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10