Акушерство Анатомия Анестезиология Вакцинопрофилактика Валеология Ветеринария Гигиена Заболевания Иммунология Кардиология Неврология Нефрология Онкология Оториноларингология Офтальмология Паразитология Педиатрия Первая помощь Психиатрия Пульмонология Реанимация Ревматология Стоматология Терапия Токсикология Травматология Урология Фармакология Фармацевтика Физиотерапия Фтизиатрия Хирургия Эндокринология Эпидемиология

Систематичного дренажу

Прочитайте:

До параметрів систематичного горизонтального дренажу відносять:

Ø глибину закладання дрен;

Ø відстань між дренами;

Ø положення рівня підгрунтових вод між дренами в розрахунковий період часу;

Ø приплив до дрен і витрати дрен.

Основними методами визначення параметрів дренажу є гідравлічні розрахунки, основані на аналітичних залежностях рівномірного руху води при безнапірному режимі пропуску нормальних витрат при повному наповнені дрен.

Для визначення параметрів дренажу намічають розрахункову геофільтраційну схему, на якій показують схематизований гідрогеологічний розріз з вказанням схеми живлення дренажу.

При схематизації гідрогеологічних умов виділяють такі розрахункові схеми:

Ø порівняно однорідна товща, що залягає до водоупору;

Ø двошарова товща з закладанням дренажу у верхньому або нижньому шарі;

Ø трьох- чи чотрирьохшарова товща з закладанням дренажу у верхньому шарі;

Ø двошарова чи однорідна товща з напірним живленням при закладанні дренажу у верхньому шарі.

Розрахунок параметрів дренажу повинен здійснюватись на експлуатаційний період за формулами сталої фільтрації і перевірятись у відповідності з прогнозом водно-сольового режиму і динаміки ґрунтових вод в характерні періоди.

Визначення глибини залягання дрен. Глибина закладання дренажу () обмежується з одного боку прийнятою допустимою глибиною залягання ґрунтових вод із іншого боку, можливостями дреноукладчиків. В зрошуваній зоні України глибина залягання дрен змінюється від 2,5 до 4,0 м.

Орієнтовно глибину закладання дрен можна визначити за формулою (рис. 19.1)

, (19.1)

де – критична глибина залягання підгрунтових вод (норма осушення), м;

– залишкова глибина ґрунтових вод між дренами (приймають для суглинків важких 0,5 м, середніх – 0,4 м і легких – 0,3 м), м;

– глибина наповнення дрени (приймають 0,5 діаметра дрени), м.

Рис. 19.1. Розрахункова схема для визначення глибини закладання дрен.

Остаточно глибину закладання дрен визначають на підставі техніко-економічних розрахунків, так як більше заглиблення дрен веде до збільшення капітальних затрат на укладку 1 м дренажу, але дає можливість збільшити відстань між дренами і тим самим зменшити загальну довжину дренажу.

Якщо прийняти криву депресії у вигляді параболи, то середню між дренами глибину ґрунтових вод розраховують за формулою

. (19.2)

Визначення відстані між дренами. Відстань між дренами першої схеми (однорідна товща) при глибокому значенні водоупору і визначають за формулою О.М. Костякова

, (19.3)

де – інтенсивність інфільтраційного живлення, м/добу;

– перевищення ґрунтових вод між дренами над горизонтом води в дрені, м;

– коефіцієнт фільтрації ґрунту, м/добу;

– розрахунковий зовнішній діаметр дрени, м;

– потужність всієї водоносної товщі до водоупору, м;

– висота від водоупору до рівня води в дрені, м.

Рис. 19.2. Розрахункова схема при однорідній товщі.

Для першої, другої і третьої схеми при обмеженій величині залягання водоупору () відстань між дренами визначають за формулою В.М. Шестакова

, (19.4)

де – провідність водоносної товщі, м²/добу;

, (19.5)

де і – відповідно коефіцієнт фільтрації і потужність і- го шару;

– кількість шарів;

– фільтраційний опір, обумовлений недосконалістю дренажу за ступнем розкриття водоносної товщі, м.

Фільтраційний опір визначають за формулами, що залежать від геофільтруційної схеми і розташування дренажу:

а) Однорідна товща (рис. 19.2)

, (19.6)

де – опір, який визначають за формулами:

Ø при умові , ,

, (19.7)

Ø при умові і

, (19.8)

де – радіус дрени, м.

б) Двошарова товща при розташуванні дрен у верхньому шарі

Рис. 19.3. Розрахункова схема двошарової товщі з дренажем у верхньому шарі

, (19.9)

де – потужність всіх шарів від водоупору, м, ;

, – відповідно потужність першого та другого шарів, м;

– коефіцієнт верхнього шару;

та – коефіцієнти, які визначають за формулами (19.7) або (19.8) де приймають відповідно як ( + ) та .

При умові (слабководопровідний шар підстилається добреводопровідним) фільтраційний опір визначають за

. (19.10)

При розрахунках відстані між дренами за формулою (19.4) у цьому випадку замість приймають перевищення напору в нижньому шарі

. (19.11)

в) Двошарова товща при розташуванні дрен в нижньому шарі із вільною поверхнею ґрунтових вод у верхньому

Рис. 19.4. Розрахункова схема двошарової товщі з дренами в нижньому шарі і вільною поверхнею ґрунтових вод у верхньому шарі.

, (19.12)

де – коефіцієнт нижнього шару;

– опір, який визначають за формулами (19.7) та (19.8), де замість приймають чи ;

– коефіцієнти, які визначають за формулами (19.7) або (19.8) де замість приймають , а замість приймають чи .

г) Двошарова товща при розташуванні дрен і вільної поверхні підземних вод в нижньому шарі

Рис. 19.5. Розрахункова схема двошарової товщі при розташуванні дренажу і вільної поверхні ґрунтових вод в нижньому шарі.

. (19.13)

д) Трьохшарова товща з дренажем у верхньому шарі. При цьому можуть виникнути декілька варіантів в залежності від водопроникності шарів (, , ).

Рис. 19.6. Розрахункова схема трьохшарової товщі з дренами у верхньому шарі.

При умові ; і фільтраційний опір визначають за формулою

, (19.14)

де , , – коефіцієнти;

, , – опір, який визначають за формулами (19.7) чи (19.8) де замість відповідно приймають , , .

При умові і фільтраційний опір визначається за формулою

, (19.15)

де – коефіцієнт;

, – опори, які визначаються за формулами

, (19.16)

якщо і

, (19.17)

де замість для приймають , а для – .

При умові середній слабководопроникний шар і фільтраційний опір визначають за формулою

, (19.18)

де Т – провідність, що дорівнює ;

Т₁, Т₃ – провідність відповідно першого і третього шару;

Ф₁ – фільтраційний опір, який приймають ;

– коефіцієнт перетікання ;

– поправочний коефіцієнт ;

ж) Чотирьохшарова товща зверхнім шаром покривних слабководопроникних відкладень () і роздільним шаром () ; і

Рис. 19.7. Розрахункова схема чотирьохшарової товщі з дренами у верхньому шарі.

Фільтраційний опір визначають за формулою

, (19.19)

де – фільтраційний опір, який визначають за формулою (19.10) для двошарової товщі, м;

, – провідність другого і четвертого шарів, м²/добу;

– поправочний коефіцієнт, який залежить від ;

; .

Притік води до дрени з двох боків на 1 п.м дрени при інфільтраційному живленні визначають за формулою

. (19.20)

В умовах інфільтраційного і напірного живлення з постійним напором для двошарової товщі при умові (рис. 19.3-19.5) притік до дрени визначають за формулою

, (19.21)

де , – відповідно коефіцієнти фільтрації першого і другого шару, м/добу;

, – потужність першого і другого шару;

– перевищення середнього рівня підгрунтових вод над рівнем води в дренах, м;

– напір в нижче розташованому горизонті над рівнем води в дренах, м;

– фільтраційний опір, м.

, (19.22)

де , , – визначають відповідно формули (19.16).

При умові

, (19.23)

де ; ; .

В умовах, інфільтраційного і напірного живлення з постійним напором для двошарової товщі перевищення поверхні підгрунтових вод між дренами над рівнем води в дренах визначають за формулою при умові

, (19.24)

де (при умові );

(при умові );

– поправочний коефіцієнт, який залежить від і ;

– опір, який визначають за формулою

, (19.25)

при .

Інтенсивність притоку води із напірного горизонту визначають за формулою

. (19.26)

У випадку інфільтраційного і напірного живлення для однорідної товщі при близькому заляганні напірного горизонту параметри дренажу визначають за формулою