Водозаборы подземных вод. Курганов А.М. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

40 41
По кривой гранулометрического состава определяем, что d
10
= 0,21 мм,
d
60
= 0,52 мм, и рассчитываем коэффициент неоднородности К
н
:
К
н
= d
60
/ d
10
= 0,52 / 0,21 = 2,47.
По кривой гранулометрического состава находим точку поворота
S-образной кривой и определяем соответствующий ей диаметр
d
g
= 0,4 мм. По формуле (3) вычисляем коэффициент фильтрации:
47,847,266
н
КF
g
.
По формуле (2) диаметр гравийной обсыпки составит
39,347,84,0
50
gg
FdD
мм.
По табл. 9 определяем состав гравийной обсыпки, соответствую-
щий диапазону 2,0–3,0 мм.
Толщину гравийной обсыпки принимаем исходя из рекомендуемых
оптимальных значений t
0
= 150 мм.
Принимаем фильтр ФКП с поперечным размером щели
= 1,5 мм,
максимальный размер Т-образной щели которого 1,5
1,25 = 1,875 мм,
что меньше минимального размера частиц гравийной обсыпки (2,00 мм).
Скважность фильтра
= 20 %.
Проверяем работу фильтра на условия сохранения в прифильтро-
числом Рейнольдса Re
кр
60, определив среднюю допустимую скорость
притока воды в фильтр по формуле
5
0
кр
Re
D
u
Q
,
где D
50
– средний диаметр зерен гравийной обсыпки у каркаса фильтра, м;
– кинематический коэффициент вязкости воды, м
2
/с; u – средняя
допустимая скорость притока воды в фильтр, м/с.
Для температуры воды t = 10
, = 0,00000131 м
2
/с, D
50
= 2,5 мм.
031,0
0025,0
00000131,060
u
м/с.
Вычисляем скорость притока воды в фильтр
м/с0,0094м/ч9,33
77,1
60
вх
F
Q
v
,
где рабочая площадь фильтра
77,115188,014,320,0
фф
K lDF
м
2
.
Режим фильтрации соответствует ламинарному. Фильтр работает
в требуемом режиме и соответствует
udQ
вх
.
Параметры гравийной обсыпки могут также определяться с учетом
факторов физико-механического состояния песка продуктивного пласта
одновременно со скоростью фильтрации и режимом откачки.
5. СНИЖЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
В процессе эксплуатации водозаборных скважин, как правило, про-
исходит снижение их производительности. Одной из основных причин
снижения дебита скважин является кольматация фильтров и прифильт-
ровых зон
водоносного пласта, которая вызывает увеличение гидравли-
ческих сопротивлений и снижение притока воды в скважины.
Различают три вида кольматации: механическую, химическую
и биологическую.
Механическая кольматация наблюдается в сетчатых, щелевых
и других фильтрах вследствие несоответствия проходных отверстий гра-
нулометрическому составу водовмещающих пород. В результате меха-
нической кольматации водоприемные отверстия фильтров заклинивают-
ся или перекрываются
песком, глиной, гравием, в связи с чем дебит сква-
жин снижается на 20–30 %. Уменьшению механической кольматации
способствует создание дополнительного фильтра из крупнозернистого
песка или правильно выполненная гравийная обсыпка вокруг водопри-
емной части искусственного фильтра.
К механической кольматации можно отнести глинизацию фильтра
и прифильтровой зоны при роторном бурении скважин с промывкой гли-
нистым раствором,
когда на стенке скважины образуется плотная глини-
стая корка толщиной 3–6 мм, которая с течением времени уплотняется за
счет усиления адсорбционных и молекулярных связей.
Химическая кольматация обусловлена нарушением химического
состава подземных вод в результате изменения гидродинамических
параметров фильтрационного потока. Наиболее распространенными коль-
матирующими отложениями являются железистые осадки, которые вы-

Страницы