Фильтрация грунтовых вод.

Грунтовые воды, которые попадают в землю от осадков из естественных и искусственных водоемов, составляют важную часть биосферы. Гидравлика изучает основные законы их движения и позволяет получить расчетные формулы для определения их расходов, уровней их залегания, а также проектирования сооружений для их сбора – водозаборные колодцы и скважины. Закон фильтрации определяет также расчет плотин.

Грунтовые воды бывают безнапорные (со свободной поверхностью, где давление является равным атмосферному) и напорные или артезианские.

Грунтовые фильтрационные потоки подчиняются закону Дарси.

,м/сут.

Скорость фильтрации прямо пропорциональна пьезометрическому уклону грунтового потока .

kф – коэффициент фильтрации, который имеет размерность скорости, зависимый от типа грунта (для пористых почв – большие значения, для связных - меньшие).

Расход грунтового потока определяется, в общем случае, интегрированием «Основного уравнения неравномерного движения грунтовых вод» относительно поверхности притока – цилиндра колодца или стенки дренажной галереи.

Расчеты фильтрационных сооружений приведены в справочниках, Кроме расходов фильтрационных вод, важно рассчитать расположение кривой дипрессии – границы их залегания. Методы построения кривой дипрессии также приведены в справочной литературе по гидравлике.

Схема расчета совершенного грунтового колодца.

Рис. 56. Схема расчетных параметров „совершенного” грунтового колодца.

 


Здесь: q – расход грунтовых вод, который забирается из колодца, м3/с;

r – радиус сечения колодца, м;

H – напор грунтовых вод до откачивания, м;

h0 - напор грунтовых вод после откачивания, (установившийся), м;

R – радиус влияния или радиус дипрессонной воронки, м;

kф – коэффициент фильтрации грунта, м/сут.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М., Сафонов П.В. Гидравлика,

водоснабжение и канализация. М: Стройиздат, 1980.

2. Теплов А.В. Основы гидравлики. “Энергия”, Ленинградское отделение,

1971. -207 с.

3. Чугаев Р.Р. Гидравлика. “Энергия”, Ленинградское отделение, 1975.0. -599 с.

4. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам. 4-й Г.: “Энергия”,

1977. -312 с.

5. Альтшуль А.Д., Животовский Л.С., Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика.

Г.: “Стройиздат”, 1987. - 419 с.

6. Смислов В.В. Гідравліка і аеродинаміка. “Вища школа”; К.: 1971. 348 с.