Понятие о депрессионной воронке и радиусе влияния
При откачке воды из скважин вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение уровня воды.
Образуется депрессионная воронка, в плане имеющая форму, близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничивается депрессионными кривыми, крутизна которых увеличивается по мере приближения к оси скважины. Образование депрессионной воронки вызывает отклонение токов вод от естественного направления и изменение поверхности грунтового потока.
Радиус депрессионной воронки называется радиусом влияния (R). Размер депресионной воронки, а значит и радиуса влияния, зависит от водопроницаемости пород. Так гравий и другие водопроницаемые породы характеризуются широкими воронками с большим радиусов влияния, а для суглинков характерны наоборот узкие воронки с маленьким радиусом.
Также на величину и форму воронки оказывают влияние условия питания водоносного горизонта, его связь со смежными горизонтами и поверхностными водоемами и т.д.
В практических расчетах для определения радиуса влияния или радиуса депрессии обычно используют приближенные формулы, иногда дающие только порядок его велечины.
Формула Кусакина (для безнапорного пласта при установившейся фильтрации) имеет вид
R = 2S√(H•Кф),
где S - понижение уровня воды при откачке по центру воронки, м
H - мощность пласта, м
Кф - коэффициент фильтрации, м/сутки.
Формула Зихардта для напорных пластов
R = 10S√(Кф),
где S - понижение уровня воды при откачке по центру воронки, м
Кф - коэффициент фильтрации, м/сутки.
Ориентировочные значения радиуса влияния могут быть определены таблице.
| Породы | Радиус влияния R, м |
|---|---|
| Мелкозернистые пески | 50-100 |
| Среднезернистые пески | 100 - 200 |
| Крупнозернистые пески | 200 -400 |
| Гравий, галечник и пр. | 400 -600 и более |
Приток воды к строительным котлованам
При расчете притока воды следует учитывать, что строительные котлованы имеют различные конфигурации и размеры, могут быть совершенными и несовершенными( вскрывающие водоносный пласт не на полную мощность), вскрывать напорные и безнапорные воды.
По внешнему виду все строительные котлованы условно можно поделить на "траншеи" и "колодцы" по отношению длины котлована к его ширине (больше 10 в первом случае и меньше 10 во втором).
Приток безнапорных вод к совершенному котловану типа "траншеи", расположенному нормально(перпендикулярно) к водному потоку может быть определен по формуле для определения расхода плоского потока подземных вод.
Q = КфB(h12-h22)/2l
