Расчет одиночных скважин

Расчет скважин основывается на законах фильтрации через зернистые материалы.

1. Совершенный колодец в напорных водоносных пластах

 

Расчетная схема совершенного колодца в напорных водоносных пластах

H_l – уровень воды в колодце до откачки (статический уровень); H₀ – уровень

воды в колодце в процессе отбора расчетного количества воды (динамический

уровень); S₀ = H_l - H₀ – понижение уровня воды в колодце; S = H_l - H – понижение

уровня воды на расстоянии r от оси колодца; m – мощность водоносного пласта;

R – радиус влияния колодца (радиус депрессионной воронки абба); r₀ – радиус

колодца

При откачке уровень воды в колодце понижается, и вода из водоносного

пласта начинает притекать к колодцу. Когда количество отбираемой воды

станет равным количеству воды, притекающей в колодец из грунта, движение

приобретает установившийся характер и в колодце устанавливается некоторый

«динамический» уровень на высоте H₀.

Гидравлический расчет трубчатого колодца заключается в установлении

соотношений между расходом (дебитом) Q, понижением уровня S и радиусом

колодца r₀ при известных значениях коэффициента фильтрации k, мощности

m и других параметров водоносного пласта.

В условиях установившегося движения дебит совершенного колодца в

напорном водоносном пласте при заданном понижении S определяется по формуле

Дюпюи

 

Q = 2,73 k m S / lg(R/r₀).

Решая эту формулу относительно S, можно определить понижение уровня

при заданном дебите Q

 

S = 0,37 Q lg(R/r₀) / k m

Величины k, m и R в формулах определяются по данным гидрогеологических

изысканий.

Наиболее сложно определение радиуса влияния R. Его ориентировочные

значения в зависимости от характеристик водоносного грунта приведены в

табл.1. Ими пользуются для предварительных расчетов Q и S при откачке

из одиночных скважин.

Табл. 1

Величина радиуса влияния зависит не только от фильтрационных свойств

и мощности водоносного пласта, но в значительной степени и от условий

Для гидравлического расчета скважины можно принять питания

пласта.

R = 1,5 (а · t)^0,5

 

где t – время откачки; а – коэффициент пьезопроводности; он характеризует

скорость перераспределения напора подземных вод при неустановившемся

движении: а = k m / µ* (здесь µ* – коэффициент водоотдачи напорного пласта).