Шахтні колодязі Конструкція, пристрій водоприймальної частини, визначення дебіту Студопедія

Шахтні колодязі. Конструкція, пристрій водоприймальної частини, визначення дебіту.

Шахтний колодязь - один з найбільш поширених видів вододобивающіх споруд. Число їх обчислюється сотнями тисяч.

Шахтні колодязі влаштовують головним чином для захоплення порівняно малодебітних, неглибоко залягаючих водоносних пластів. Глибина шахтних колодязів рідко перевищує 40. 50 м, зазвичай вона становить не більше 10. 20 м.

Основні елементи шахтного колодязя (рис. 1.42) такі: оголовок, стовбур, водоприймальна частина, зумпф.

Зумпф влаштовують тільки при необхідності створення певного запасу води, а також для кращого використання водоносного пласта. Освіта запасу води в колодязі може бути також досягнуто розширенням водоприймальної частини, тобто пристроєм так званого шатра.

Зумпф не можна влаштовувати в наступних випадках:

1) якщо нижче водоносного шару з прісною водою йдуть пласти з недоброякісною водою;

2) якщо під водонепроникним підстилаючих шаром лежать пласти великий водопроникності, або сухі, або водоносні, але з напором, меншим, ніж в каптованого водоносному шарі.

Розміри зумпфа визначаються обсягом необхідного запасу води плюс деякий мертвий невикористаний шар води. Запас не слід робити надмірно великим, так як внаслідок застою води в колодязі може погіршитися її якість.

Для збільшення відбору води з колодязя при періодичної його відкачування запас води в ньому повинен розміщуватися нижче граничного динамічного рівня. Якщо обсяг водоприймальної частини нижче граничного динамічного рівня недостатній для розміщення потрібного запасу води, то необхідно влаштувати зумпф.

Водоприймальна частина служить, як показує сама назва, для прийому води з водоносного пласта. Її розміри визначаються з умов неразмиваємость грунту.

Якщо колодязь приймає воду тільки дном, то діаметр водоприймальної частини буде дорівнює

де- внутрішній діаметр колодязя, м;

- максимальний приплив води в колодязь (при), м 3 / с;

допустимая вихідна швидкість фільтрації

Приплив води в круглий колодязь через плоске дно

де-коефіцієнт фільтрації водоносного грунту, м / с;

-внутрішній радіус круглого колодязя, м;

- глибина зниження рівня води в колодязі при відкачуванні, м.

Для некруглих колодязів

де- довжина сторони некруглого колодязя, м;

- основа натуральних логарифмів, рівне 2,72;

- показник, що залежить від форми колодязя.

При прийомі води з водоносного пласта тільки бічною поверхнею

де-зовнішній діаметр колодязя, м;

-Максимальний дебіт колодязя, який визначається при;

- висота корисноїбічної поверхні, дійсно приймаючої воду з водоносного пласта, м;

- шпаруватість бічній поверхні колодязя, тобто площа водоприймальних отворів на 1 м 2 корисної бічної поверхні;

- допустима вихідна швидкість фільтрації, м / с.

При харчуванні колодязя через дно і бічну поверхню отримаємо

де- загальний дебіт колодязя, м 3 / с;

Стовбур служить для розміщення в ньому в разі потреби водопідйомних пристроїв. Крім того, він необхідний для уривки колодязя і пристрої водоприймальної частини. З урахуванням цих міркувань призначають його розміри.

Розміри стовбура, достатні для зручного виконання земляних робіт, такі: для квадратних колодязів - 1,4?, 4 м по внутрішньому обміру (як небажаний мінімум-0,9? 0,9 м) і для круглих-1 м по внутрішньому обміру. Зазвичай стволу надають розміри, однакові з розмірами водоприймальної частини.

Оголовок захищає колодязь від потрапляння в нього зверху забруднень і створює найбільш зручні умови експлуатації (водопод`ем, водозабір, спостереження за роботою колодязя). Разом з цим в районах з суворим кліматом і при невеликій глибині колодязя оголовок повинен захистити воду в колодязі від промерзання. Тому, якщо зазвичай оголовок роблять однакових розмірів зі стовбуром, то при необхідності захисту колодязя від промерзання розміри оголовка дещо зменшують.

По виду матеріалу, з якого виконується кріплення стін колодязів, вони діляться на дерев`яні, кам`яні, цегляні, бетонні, залізобетонні та ін. Конструкції кожного з цих колодязів визначаються властивостями матеріалів.