4.2. Основные случаи ламинарной фильтрации

4.4.1. Приток грунтовой воды в дрену совершенного типа

Дно галереи расположено на уровне горизонтального водоупора (рис.4.3).

Рис.4.3. Схема притока воды к дрене совершенного типа

109

В этом случае фильтрационный расход при одностороннем притоке воды по уравнению А. Дюпюи составит

(4.11)

где H- мощность водоносного слоя; L - длина влияния галереи, устанавливаемая на основании данных гидрогеологических изысканий,

В случае отсутствия данных о величине L расход может быть получен по зависимости

(4.12)

где - средний уклон кривой депрессии, принимаемый для различных грунтов:

Галька, крупный песок 0,003-0,005

Песок (в зависимости от крупности) 0,005-0,015

Песчаноглинистые грунты (в зависимости от плотности) 0,05-0,1

Глинистые грунты 0,1

Плотные глины 0,15

При двухстороннем притоке

(4.13)

Если полную длину галереи обозначить через , то расход всей галереи будет .

4.2.2. Приток грунтовой воды в дрену несовершенного типа

Рис. 4.4. Схема притока воды к дрене несовершенного типа

110

Дно галереи расположено выше уровня горизонтального водоупора. В этом случае приближенное решение вопроса о притоке воды было предложено Р. Р. Чугаевым. Оно заключается в том, что фильтрационный поток (рис.4.4) разбивается на два фрагмента.

Фрагмент А обеспечивает приток воды к галерее сбоку, величина бокового притока может быть определена по зависимости (4.11).

Фрагмент В обеспечивает приток воды, в условиях напорного движения, к галерее через половину ширины ее дна. Величину фильтрационного расхода в этом случае можно определить с помощью графика Р. Р. Чугаева (рис.4.5) для напора .Из графика непосредственно определяется величина в зависимости от величин и :

(4.13)

Полная величина удельного притока воды к галерее (на 1 м длины) будет равна -

Рис.4.5. График для определения донного притока в дрену

4.2.3. Приток воды к колодцам

Совершенный круглый колодец, доходящий до водоупора (рис.4.6).

111

Рис.4.6. Расчетная схема совершенного колодца

В этом случае расход составляет

(4.14)

где - радиус колодца;

R - радиус действия или влияния колодца.

Радиус действия колодца принимают для мелкозернистого песка R = 250 м, для среднезернистого песка R = 250 - 500 м и крупнозернистого песка R = 1000 м. Часто для определения R применяется эмпирическая формула Зихарда

(4.15)

где - снижение горизонта воды в колодце (рис.4.6).

Построение кривой депрессии можно производить на основе зависимости (4.14) в виде

(4.16)

Совершенный поглощающий (абсорбирующий) колодец (рис.4.7). При помощи этого колодца вода с поверхности земли сбрасывается в водоносный пласт.

112

Рис.4.7. Расчетная схема поглощающего колодца

Для круглого сечения поглощающего колодца справедлива зависимость

(4.17)

Для колодцев квадратного сечения

(4.18)

где b - сторона квадрата, м.