Дебит лучевого водозабора зависит от гидрогеологических условий, понижения уровня воды в водосборном колодце, длины, числа, диаметра и глубины заложения лучевых горизонтальных скважин.
При выборе основных параметров лучевых водозаборов нужно учитывать следующее:
по фильтрационным соображениям оптимальное число лучей, равномерно расположенных по периметру водосборного колодца, находится в пределах 3
N7;
производительность лучевого водозабора не прямо пропорциональна увеличению длины лучей;
диаметр лучевых дрен и наружный диаметр водосборного колодца меньше влияют на производительность водозабора, чем длина, число и глубина заложения дрен.
Дебит лучевого водозабора определяется по следующей общей зависимости:
(76)
Здесь Rб и Rп - фильтрационные сопротивления радиальной системы соответственно береговых и подрусловых горизонтальных скважин; S - понижение уровня воды в водосборном колодце лучевого водозабора
S = Hе-Hо, (77)
где Не и Н0 - напор воды соответственно в водоносном пласте до начала откачки и в водосборном колодце при эксплуатации лучевого водозабора (статический и динамический уровни воды); k - коэффициент фильтрации; т - мощность пласта (для безнапорных пластов m
hcp0,8He).
Дебит берегового лучевого водозабора, размещаемого у реки (рис. 6.19, а), можно определять по формуле (76) при Rï
, т.е. 1/Rп = 0.
Рис. 6.19. Схемы к расчету производительности лучевых водозаборов
а - береговой; б - подрусловый
В этом случае
, (78)
где 
; 
, (79)
(80)
Здесь Nб - число лучей водозабора, расположенных равномерно по кругу; L - расстояние от вертикальной оси водосборного колодца до уреза воды в водоеме (водотоке); l - длина луча; r0 - радиус луча.
Коэффициент взаимодействия (интерференции) kи лучевых дрен и коэффициент т) берутся по табл. 6.6.
Таблица 6.6
Коэффициент взаимодействия (интерференции) kи лучевых дрен и коэффициент η
|
Nб |
l/m |
||||
|
|
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
Коэффициент kи |
|||||
|
3 |
0,63 |
0,67 |
0,7 |
0,71 |
0,72 |
|
4 |
0,48 |
0,52 |
0,57 |
0,6 |
0,63 |
|
6 |
0,33 |
0,38 |
0,4 |
0,45 |
0,47 |
|
8 |
0,28 |
0,33 |
0,36 |
0,42 |
0,45 |
|
Коэффициент |
|||||
|
L/m |
|
|
|
|
|
|
50 |
4,5 |
5 |
6,2 |
7 |
8 |
|
25 |
4,2 |
4,5 |
5,5 |
6,2 |
7 |
|
10 |
2,8 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
При значительном удалении водосборного колодца от реки гидравлическое сопротивление Rе может быть оценено также по формуле
; 
, (81)
где с - заглубление луча под уровень грунтовых вод.
Если горизонтальные скважины лучевого водозабора размещаются неравномерно по периметру водосборного колодца и все ориентированы в одну сторону, то в формулах (80) и (81) под L следует понимать среднее расстояние от реки до центра лучей, т. е.
, (82)
где Li - расстояние от центра i-го луча до реки.
Величина средней длины луча l при этом находится по формуле
. (83)
Дебит подруслового водозабора с водосборным колодцем, расположенным на берегу (рис. 6.19, 6), определяется по формуле (76) при Rï, т.е. 1/Rп = 0. В этом случае фильтрационное сопротивление Rn находится по формуле
. (84)
Здесь
, (85)
Nn - число лучей под руслом реки; с - заглубление лучей под русло реки.
Функция un для случаев, когда l/m
3 выражается так:
, (86)
где θ- угол между лучами.
Для двухлучевого водозабора (Nn = 2)
. (87)
Дебит комбинированного лучевого водозабора, имеющего Ná береговых и Nn подрусловых лучей, определяется по формуле (76), в которой фильтрационные сопротивления Rá и Nn, в свою очередь, находятся по соотношениям (78) или (81) и (84).
При определении дебита комбинированного водозабора (с береговыми и подрусловыми скважинами) коэффициент kи также берется по табл. 33 как для системы с двойным числом лучей 2Ná, т. е. неполная схема береговых лучей приводится к условной полной системе лучей, расположенных равномерно по всему кругу.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему