ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Сбросной систематический вертикальный дренаж

Для дренирования песчано-глинистых покровных отложений, от­деленных от первого водоносного пласта относительно водоупор­ным слоем, эффективным может быть применение сбросного вер­тикального систематического дренажа, представленного системой сбросных скважин, располагаемых по сетке с шагом <То. Устрой­ство таких сбросных скважин позволяет усилить дренажный эф­фект водоносного пласта, в котором снижение напоров обычно до­стигается значительно более редкими скважинами вертикального дренажа.

Дадим теперь обоснование расчетных зависимостей для такого дренажа, рассматривая условия стационарного режима фильтра­ции, формирующегося при заданном ицфильтрационном питании интенсивностью w; при этом разделяющий пласт принимается во­доупорным (&0 = 0), что дает наихудшие условия работы дренажа.

Как и для расчетов площадного дренажа, заменим квадратный участок потока в верхнем пласте размерами 0оХ<?о, относящийся к каждой сбросной скважине, эквивалентной круглой площадкой радиусом г°к=0,56сто (рис. 49, а). Тогда для потока в верхнем

Пласте связь между глубинами на контуре Ик и в скважине hc бу­дет описываться уравнением (3.56а).

В нижнем пласте с проводимостью Т связь между средним на­пором Ян в пределах площадки радиусом г° и напором в сква­жине Нс получим, исходя из уравнения (26) прил. 1 по условию

І RK W (rQKf ( 4 \

Ян « —Ly J 2яrH dr~Hc--------------------- yL. ^In - JL - 0,833J. (3.63)

Если скважина в нижнем пласте является гидродинамически несовершенной или имеет существенное сопротивление присква - жинной зоны, то в (3.63) вместо гс вводится расчетный радиус скважины г°с, определяемый согласно (3.6).

ША

Рис. 49. Сбросной систематический вертикальный дренаж.

А — участок, относящийся к сбросной скважине; б — профильное сечение потока; 1 — дрени­руемые покровные отложения; 2 — водоупорный слой; 3 — водоносный пласт. Цифры в кружках: 1 — уровни свободной поверхности; 2 и 3 — действительные и осредиеи- иые напоры в водоносном пласте; 4 — границы участка сбросной скважины

Связывая далее верхний и нижний пласты через скважину, рас­смотрим прежде всего случай, когда уровень воды в скважине Яс располагается выше кровли разделяющего пласта (рис. 49, б) и, следовательно, напор в скважине в верхнем и нижнем Пластах будет одинаковым. При этом расчет ведется в различной Последо­вательности в зависимости от того, какая из величин является ис­ходной— глубина залегания грунтовых вод или напор в нижнем пласте. Если в качестве исходного принимается глубина потока на контуре участка hK, которая устанавливается, исходя из заданной глубины залегания грунтовых вод zKp, то, задаваясь расстановкой разгрузочных скважин, из (3.56а) при rK = r°K, h° — hK и k — ki

Находим глубину воды в скважине

(3.64)

Далее из (3.63) при напоре Яс, соответствующем глубине потока hc, находим средний в пределах участка напор в нижнем пласте Ян, который приравнивается к наибольшему напору в нижнем пла­сте в пределах расчетного участка. По этому напору рассчиты­вается расстановка скважин в нижнем пласте. Обратным путем решается задача, когда в качестве исходного задается напор в ниж­нем пласте. В любом из этих вариантов совместным подбором находится оптимальный вариант расстановки скважин в нижнем и верхнем пластах.

В случае, когда уровень воды в скважине находится ниже кровли водоупора, заданной является величина Лс и при известном значении hK подбором находится шаг разгрузочных скважин из уравнения (3.64), которое удобно привести к виду

(3.64а)

При этом напоры в скважине и в нижнем пласте связаны уравне­нием (3.63).