А. Е. Орадовская Н. Н. Лапшин санитарная охрана водозаборов подземных вод



бет9/13
Дата04.07.2016
өлшемі1.45 Mb.
#177151
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Конфигурация области питания линейного водозабора, работающего в неограниченном изолированном пласте, аналогична об­ласти питания сосредоточенного водозаборного сооружения. Раз­дельная линия, ограничивающая область питания водозабора, в данном случае также имеет водораздельную точку N. Ее поло­жение определяется соотношением (35). Очевидно, что в питании водозабора участвуют только подземные воды естественного пото­ка, которые полностью определяют качество воды, извлекаемой водозабором.

Протяженность ЗСО линейного водозабора вверх R и вниз r по потоку подземных вод, а также ширину ЗСО удобно рассчи­тывать по формуле (36), характеризующей движение отдельных частиц воды при работе водозаборного сооружения. Для реше­ния уравнения (36) применен метод «предиктор — корректор» с ис­пользованием ЭВМ.

Величину R можно найти с помощью табл. 10 и графика (рис. 17). В некоторых случаях можно использовать приближен­ные зависимости, полученные путем интегрирования выражения (36) с учетом приближенных соотношений arcctgx=n/2 — x при x<1 и arcctgx~1/x при x>1. Эти зависимости имеют вид:



Формула (37) применима при расчетах на относительно ма­лые промежутки времени в основном для обоснования размеров второго пояса ЗСО, а выражение (38) используется для расчетов третьего пояса на большие интервалы времени.





Рис. 16. Схема фильтрации к линейному водозабору в неограниченном пласте: а — план; б — разрез. Условные обозначения см. на рис. 14


Та бл и ц а 9

Расчетные зависимости для определения основных элементов фильтрационного потока к линейному водозабору в изолированном неограниченном пласте


Таблица 16

Величины R=R/l в зависимости от T=QT/mnl2 и q=2ngl/Q

R



Т при различных значениях q

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9 1 1,0

l.l

1.2

1,3

1.4 | 1,5

1

5,75

5,25

4,84

4,47

4,19

3,91

3,69

3,47

3,28

3,12

2,97

2,83

2,72

2,59

2,50

2,39

2

16,46

14,38

12,78

11,53

10,50

9,66

8,94

8,31

7,78

7,31

6,91

6,53

6,20

5,91

5,62

5,38

3

33,00

27,44

23,59

20,75

18,53

16,78

15,31

14,13

13,09

12,22

11,44

10,77

10,16

9,62

9,16

8,72

4

55,56

44,03

36,72

31,59

27,78

24,84

22,47

20,53

18,91

17,55

16,34

15,31

14,41

13,61

12,89

12.2Е

5

84,31

63,75

51,69

43,69

37,94

33,56

30,14

27,38

25,08

23,16

21,50

20,08

18,84

17,75

16,78

15,91

6

119,3

86,19

68,25

56,78

48,75

42,81

38,19

34,50

31,50

28,97

26,83

25,00

23,39

22,00

20,75

19,64

7

, 160,4

111,0

86,03

70,65

to, is

52,44

46,53

41,88

38,08

34,94

32,28

30,00

28,03

26,31

24,80

23,44

8

207,8

138,0

104,9

85,19

71,94

62,38

55,13

49,41

44,81

41,02

37,83

35,09

32,75

30,70

28,91

27, ЗС

9

261,5

167,0

124,8

100,3

84,06

72,53

63,88

57,09

51,66

47,19

43,44

40,27

37,53

35,13

33,03

31,15

10

321,4

197,6

145,3

115,8

96,50

82,94

72,78

64,91

58,63

53,44

49,13

45,47

42,34

39,61

37,22

35,09


Таблица 11 Значения r*=r/ctgq в зависимости от Т =QT/(mnl2) и q — 2пql/Q

Т при различных значениях q

r*

0.1 1 0,2 1 0,3

0,4

0,5 1 0,6 1 0,7

0,8

0,9

1,0 1 1,1

1.2

1,3

1.4

1,5

0,091

5,56

2,44

1,62

1,25

1,03

0,88

0,81

0,75

0,62

0,62

0,62

0,50

0,50

0,50

0,50

0,182

16,28

6,09

3,81

2,81

2,31

2,000

1,75

1,62

1,50

1,38

1,25

1,25

1,25

1,00

1,00

0,273

34,44

11,44

6,69

4,81

3,88

3,25

2,88

2,62

2,38

2,25

2,12

2,00

2,00

2,00

1,50

0,364

62,25

19,16

10,63

7,41

5,78

4,19

3,75

3,50

3,25

3,00

3,00

2,75

2,50

2,50

2,00

0,454

103,0

30,06

16,00

10,78

8,25

6,75

5,81

5,19

4,75

4,38

4,12

4,00

3,75

3,50

3,00

0,545

161,3

45,34

23,28

15,28

11,44

9,25

7,88

6,94

6,31

5,88

5,50

5,25

5,00

5,00

4,50

0,636

245.4

67,09

33,50

21,43

15,69

12,50

10,50

9,19

8,25

7,62

7,12

6,75

6,50

6,25

5,50

0,727

370,1

99,06

48,31

30,25

21,69

17,00

14,12

12,19

10,87

9,94

9,25

8,75

8,50

8,00

7,50

0,818

569,1

149,8

71,56

43,87

30,94

23,81

19,44

16,63

14,69

13,31

12,38

11,63

11,00

10,75

10,00

0,909

949,1

246,3

115,5

69,44

48,00

36,25

29,19

24,56

21,44

19,25

17,63

16,50

15,75

15,25

14,50




Рис. 17. График для определения Лиг при действии линейного водозабора в изолированном неограниченном водоносном горизонте:
При отсутствии бытового потока (д = 0) соотношения (37) и (38) упрощаются и принимают следующий вид:

при R<1


(39) (40)

при R>10


Величины расстояний г до нижней границы ЗСО линейного водозабора, также найденные путем решения уравнения (36) по методу «предиктор — корректор» с использованием ЭВМ, даны в табл. 11 и на графике (см. рис. 17).

Приближенно величина r=r/l может быть оценена по следу­ющим расчетным зависимостям:

при r<1

или при r > 1.

Очевидно, что максимальная протяженность rmax ЗСО линей­ного водозабора в направлении вниз по потоку подземных вод равна хр. При q=Q r=R.



Рис. 18. График для определения ширины ЗСО линейного водозабора в изоли­рованном неограниченном водоносном горизонте:
На рис. 18 приведен график изменения максимальной ширины области захвата и, следовательно, ширины ЗСО линейного водо­забора, ориентированного нормально к направлению потока под­земных вод. График построен по результатам решения на ЭВМ системы уравнений, описывающих траекторию движения частиц воды. Численное решение системы также осуществлялось по мето­ду «предиктор — корректор».

При относительно малых промежутках времени (T<20 — 30) для практических расчетов ширины ЗСО линейного водозаборного сооружения можно использовать простое балансовое соотноше­ние



d=2QT/(nmnL). (43)

При расчетах на большие интервалы времени (R>10) шири­ну ЗСО водозаборов в виде прямолинейных рядов скважин мож­но оценивать так же, как при рассмотрении сосредоточенных во­дозаборных сооружений.

В предельном случае (Т->oo)

d=dmax=Q/2q. (44)

Пример расчета. Пусть проектный дебит линейного ряда скважин Q = е=10,5 тыс. м3/сут, длина водозаборного ряда 2100 м (l=1050 м), мощность во­доносного горизонта т=25 м, коэффициент фильтрации k=80 м/сут, удельный расход бытового потока q — l м2/сут, пористость водоносных пород п=0,2.

Требуется выделить около проектируемого линейного водозабора третий пояс ЗСО, рассчитанный на 25 лет (Т~104 сут).

Протяженность ЗСО водозабора вверх и вниз по потоку получаем по гра­фику приведенному на рис. 17. Значения безразмерных параметров, определяю­щих величины R и r, равны: Т= (10 500*104)/(0,2*25*10502)=19; q= (2*3.14*1050)710500=0,6 и, следовательно, Я = 3,6, г=1,2, откуда R=Rl=3,6-1050=3700 м, r=rl= 1,2*1050=1260 м, L = R+r=3700+1260=4960 м.

Ширину ЗСО находим по графику на рис. 18. При Г=19 и #=0,6 3=2,5. Следовательно, d=2,5*1050=2600 м. По приближенному соотношению (43)

d=(2*1050*104)/(3,14*25*0,2*4960)=270 м.


Водозабор в водоносном горизонте с перетеканием

Фильтрационная схема с перетеканием подземных вод из со­седних по разделу с эксплуатируемым водоносных горизонтов весьма характерна для обширных районов развития артезианских подземных вод. Рассмотрим простейший, но весьма типичный для таких районов случай, когда эксплуатация основного водоносно­го горизонта сосредоточенным водозабором не сопровождается существенным изменением уровней подземных вод в соседних пи­тающих водоносных горизонтах. При этом дополнительное питание эксплуатируемого пласта непрерывно возрастает во времени и при некотором относительно небольшом промежутке времени полно­стью компенсирует водоотбор из пласта. Установившееся распре­деление уровней подземных вод при этом может быть записано следующим образом:




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет