Читайте также: |
|
Расчет шахтных колодцев заключается в определении возможного притока воды к ним при заданных (принятых) параметрах колодцев и гидрогеологических данных о водоносных горизонтах или в определении диаметра и их количества по заданному расходу.
При определении дебита шахтных колодцев обычно исходят из стационарного их режима, при этом учитывают: а) схему поступления воды в колодец (через дно, через стенки или одновременно через дно и стенки); б) гидравлическое состояние эксплуатируемого водоносного горизонта (напорное, безнапорное, а в некоторых случаях и смешанное); в) форму поперечного сечения колодца в плане (круглая, квадратная), а иногда и форму его дна (плоская, наиболее распространенная, и полусферическая).
В приводимых ниже формулах принято, что шахтные колодцы имеют круглую форму поперечного сечения в плане.
Колодцы, работающие дном. Приближенное решение задачи о притоке воды к шахтному колодцу, работающего своим дном, было дано С.К. Абрамовым и В.Б. Бабушкиным. Полученные ими расчетные формулы для определения дебита колодцев имеют следующий вид.
Колодцы, эксплуатирующие напорные воды:
(3.1)
где Кф – коэффициент фильтрации, м/сут; S – понижение уровня воды при откачке, м; r=D/2 – внутренний радиус колодца, м; R – радиус влияния колодца, м; m – мощность водоносного горизонта, м.
Колодцы, эксплуатирующие безнапорные воды:
(3.2)
где Н – мощность безнапорного водоносного пласта, м;
Т – расстояние от дна колодца до водоупора, м.
Колодцы, работающие стенками. Для определения дебита шахтных колодцев, работающих стенками, можно применить формулы Дюпюи, принимающие в данном случае следующий вид:
для напорных вод
(3.3)
для безнапорных вод
(3.4)
для смешанных условий (при наличии двух зон – напорной и безнапорной)
(3.5)
Колодцы, работающие одновременно дном и стенками, эксплуатирующие безнапорные воды. Дебит шахтных колодцев, заложенных в безнапорный пласт и работающих стенками и плоским дном одновременно, можно определить путем комбинированного использования формул (3.2) и (3.4). Для этого поток, движущийся выше дна колодца, рассматривается как безнапорный, а поток, поступающий через его дно, - как напорный.
В результате сложения этих двух потоков можно получить формулу для определения дебита колодца, работающего как стенками, так и дном. Эта формула имеет следующий вид:
(3.6)
где 0=Н-Т – реальная высота водоприемной части, м.
Общую величину водоприемной площади шахтного колодца устанавливают расчетом в зависимости от расхода и допускаемой скорости фильтрации. При этом расчетную высоту водоприемной части колодца вычисляют по формуле:
(3.7)
Если водоприем осуществляется только через дно, то диаметр водоприемной части определяют по формуле:
, (3.8)
где 4·Кф ·r·S – приток воды через плоское дно колодца с диаметром rк при понижении уровня воды S при откачке; v0 =0,6·Кф(1-Р)(γгр-1) – выходная скорость фильтрации по Н.А.Карамбирову при горизонтальной поверхности песка с плотностью γгр и коэффициентом фильтрации Кф; Р – скважность водоприемной поверхности.
При приеме воды из водоносного пласта только боковой поверхностью внешний диаметр колодца определяют по формуле:
(3.9)
где Qmax – максимальный дебит колодца при максимальном уровне воды в нем Нmax, понижении уровня при откачке S и скважности водоприемной поверхности Р.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 222 | Нарушение авторских прав