Нужна помощь в написании работы?

Вода в грунте может находиться в следующих видах:

- парообразная (в виде пара);

-                     гигроскопическая (адсорбированная на поверхности частиц);

-                     пленочная (в виде пленки на поверхности частиц);

-                     капиллярная;

-                     гравитационная, заполняет поры грунта и движется в грунте под действием сил тяжести.

Мы будем изучать движение гравитационной воды, дальше именно ее будем называть грунтовыми водами. Способность грунтов пропускать через себя воду называется водопроницаемостью.

Движение воды в порах грунта называется фильтрацией. В процессе фильтрации грунтовая вода движется в водопроницаемом слое по поверхности водонепроницаемого слоя грунта (водоупора), которая образует русло фильтрационного потока (рис.11. 1).

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

На рис. 11.1 представлено безнапорное движение грунтовых вод, которое характеризуется наличием свободной поверхности, во всех точках которой давление равно атмосферному. Линия, образующаяся на пересечении свободной поверхности с вертикальной плоскостью, параллельной скорости движения грунтовых вод, называется кривой депрессии (депрессионной кривой).

Потоки грунтовых вод могут быть и напорными (рис. 11.2), когда водоносный пласт располагается между двумя водонепроницаемыми слоями грунта. Если пробурить верхний водонепроницаемый слой грунта и соединить напорный фильтрационный поток с атмосферой, вода в скважине поднимется (как в пьезометрической трубке) на определенную высоту. Вода, добытая при помощи такой скважины или колодца из напорного водоносного слоя, называется артезианской водой, а колодец – артезианским колодцем.

Законы движения грунтовых вод применяются в строительстве плотин, каналов, осушительных сетей, котлованов и т.д. При этом определяются расходы, положение поверхности (кривой) депрессии.

Движение грунтовых вод, как и потоков жидкости, может быть:

-          установившимся и неустановившимся;

-          установившееся движение грунтовых вод может быть равномерным и неравномерным;

-          ламинарным и турбулентным.

Мы будем рассматривать установившееся ламинарное движение грунтовых вод. Турбулентное движение грунтовых вод может иметь место в крупнозернистых грунтах (щебне, гальке) и в каменной наброске и встречается значительно реже ламинарного.

Расход воды, фильтрующейся через сечение w, определяется по закону Дарси

,

где: K – коэффициент фильтрации;

       I  – пьезометрический уклон, соответствующий потере напора H  

             при движении воды через грунт на длине L:

Дебит грунтового колодца (рис. 11.2)

уравнение кривой депрессии

где: H – толщина водоносного пласта;

       h – глубина воды в колодце;

        r0 – радиус колодца;

        R – радиус действия колодца, приблизительно равный

-               250…500 м для обычных песчаных грунтов;

-               700…1000 м для крупнозернистых песков;

        Z и r – координаты какой-либо точки кривой депрессии.

Односторонний приток воды по всей длине l водосборной галереи

уравнение кривой депрессии

где: q – односторонний приток к галерее, приходящийся на единицу ее              длины                                   

;

      

       b0 – половина ширины галереи;

       h – глубина воды в галерее;

       L – предел действия галереи, приближенно равный 250…300 м;

       x и Z – координаты какой-либо точки на кривой депрессии.

Пример.

Определить дебит совершенного колодца, отрытого в мелком песке до водоупора.   Диаметр  колодца  d0 = 1,2 м,   глубина  воды  в  колодце h = 0,8 м. Толщина водоносного пласта H = 6,3 м.

Решение

Коэффициент  фильтрации   для   мелкого песка K @ 10-5 м/с @1 м/сутки. Радиус действия колодца для песчаного грунта (см. выше) R = 250…500 м, принимаем R =400 м.

м3 сутки.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями