30. Приток воды к горизонтальным выработкам и водозаборным

сооружениям. Виды и типы сооружений (канавы, траншеи, колодцы, скважины,

галереи и пр.). Назовите как отличаются водозаборы по характеру вскрытия.

Горизонтальные водозаборы применяют при небольшой глубине залеганияводоносного пласта (до 5 - 8 м) и малой его мощности. Они представляют собойдренажные трубы или галереи (рис. 4), размещаемые в пределах водоносногопласта на подстилающем водоупоре перпендикулярно направлению грунтового

потока. Вокруг дренажных труб или галерей сооружают гравийные фильтры. Во­да,фильтруемая из грунта в дренажные трубы или галереи, поступает по ним в водосборный колодец (резервуар), откуда откачивается насосами. Наводосбор­ных линиях через каждые 25 - 50 м предусматривают смотровые колодцы.

Водозаборы – это инженерные сооружения, предназначенные для захвата подземных вод с целью использования их для водоснабжения, орошения и осушения месторождений полезных ископаемых.

Главной задачей при расчете водозаборных сооружений является определение притока к ним грунтовых и артезианских вод в зависимости от гидрогеологических условий.

Вскрываемые скважинами и колодцами водоносные пласты могут быть безнапорными или напорными.

Водозаборы бывают вертикальные (скважины, колодцы, шахты), горизонтальные (канавы, дренажные галереи), наклонные (кяризы). По характерувскрываемого горизонта они бывают грунтовые и артезианские.

31. Элементы фильтрационного потока: напор, напорный градиент,

мощность, линии тока, линии равного напора, скорость, расход.

Напо́р— величина давления жидкости , выражаемая высотой столба жидкости над выбранным уровнем отсчёта; измеряется в линейных единицах.

НАПОРНЫЙ ГРАДИЕНТ-величина потерь напора на единицу длины пути фильтрации.

Линией тока называется линия, проведенная в области течения так, что касательная в каждой ее точке совпадает по направлению с вектором скорости жидкости в этой точке.

Скорость фильтрации- воображаемая (условная) скорость движения фильтрующейся в грунте жидкости, равная отношению ее расхода в данном живом сечении к полной площади этого сечения.

Фильтрационный расход — Объем воды, проходящий через данное живое сечение пористой среды в единицу времени.

Толщина слоя грунта, заполненного водой, называется мощностьюводоносногослоя.

32. Как рассчитать приток подземных вод к водозабору – к совершенной

дренажной канаве?

Поток грунтовых вод к колодцу имеет форму депрессионной воронки, радиально сходящейся к центру. Формула для расчета притока воды (Q) к совершенному фунтовому колодцу впервые получена Дюпюи и носит его имя. Простейший вид этой формулы следующий:

где К - коэффициент фильтрации; h - мощность водоносного горизонта, м; S - понижение, достигнутое в результате откачки, м; R -радиус влияния колодца (скважины), м; г - радиус колодца (скважины) м. Радиус влияния колодца (скважины) определяется обычно в полевых условиях при помощи наблюдательных скважин, пробуренных вокруг эксплуатационной скважины по системе радиальных лучей. Можно определить радиус влияния и приближенно по формуле И.П. Кусакина

Формула расчета притока воды к совершенному грунтовом колодцу, как показывают опыты, применима только в случае, когда понижение уровня воды не превышает половины мощности водоносного горизонта. Напорные воды имеют пьезометрическую поверхность, т.е поверхность, на уровне которой устанавливается уровень в скважине Если пьезометрическая поверхность имеет отметки, превышающие поверхность земли, то напорные воды изливаются на поверхность и называются самоизливающиеся. Наиболее простое выражение формулы, по которой возможно рассчитать приток воды к совершенному артезианскому колодцу, имеет вид

где М - мощность напорного пласта; R - радиус влияния, вычисленный по формуле И.П. Кусакина, в которой Н - значение напора артезианских вод, равное кратчайшему расстоянию от подошвы рабочего пласта (до кровли водоупора) до пьезометрического уровня, используется в формуле Кусакина вместо h.