СНиП 2.06.14-85 (с изм 1 1989), часть 4

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5

10. Для начального периода неустановившегося режима (депрессия не достигает области питания) значение функции понижения Ф следует определять по формулам схемы 1 табл. 3 или принимать равным значению величины Ф, определяемому по формулам установившегося режима (табл. 1), исходя из значений радиуса депрессии r_d , вычисленных для соответствующих моментов времени по формуле

(6)

Значение величины а определяется опытным путем или по формулам:

в дальнейшем, когда депрессия достигнет области питания, значения функции понижения для определения притока подземных вод к контурным и коротким линейным водопонизительным системам по формуле (1) следует принимать по формулам схем 2—7 табл. 3.

Значения примененной в табл. 3 функции Е _i (—и) приведены в табл. 4.

Таблица 3

11. При определении притока подземных вод к контурной или короткой линейной водопонизительной системе в толщах, сложенных из нескольких неоднородных слоев, неограниченных или ограниченных с одной стороны (имеющих одну прямолинейную границу), значения функции понижения для слоя, из которого производится откачка, следует принимать по формулам

для неограниченного слоя

для слоя, ограниченного с одной стороны,

Здесь знаки "±" соответствуют "плюс" — непроницаемому контуру, "минус" — контуру питания. Значения функции V (и, v) определяются по

табл. 4

(10)

b_d определяется для соответствующих расчетных схем по формулам табл. 5

Таблица 5

Для центра и контура системы x_CS =r .

12. При определении притока подземных вод к длинным линейным водопонизительным системам по формуле (1) значения функции понижения Ф вычисляются по формуле

(11)

Значения функций F (и) определяются по графику черт. 1.

Черт. 1. График функции F( и)

13. Значение функции понижения при разновременном пуске или остановке элементов водопонизительной системы, когда на каждом i -м промежутке времени Q_i =const и график расхода Q (t) изображается ступенчатой линией (черт. 2), следует определять для n-го промежутка времени по формуле

(12)

Черт. 2. Ступенчатый график откачки

14. Продолжительность неустановившегося режима допускается принимать равной значению времени t , при котором вычисляемая по табл. 3 функция понижения Ф достигнет значения, определяемого для соответствующих схем и условий питания по табл. 1.

РАСЧЕТ

СКВАЖИННЫХ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

15. Расположение водопонизительных скважин, их число и заглубление следует принимать исходя из притока подземных вод и необходимого понижения их уровня.

Расчетную производительность скважин следует определять с учетом полученных опытных данных.

При отсутствии опытных данных производительность скважины допускается определять по эмпирической формуле

(13)

16. При расчете водопонизительных скважин, предварительно задаваясь их параметрами (глубиной, диаметром и длиной смоченной части фильтра) и руководствуясь опытными данными, а при их отсутствии - формулой (13) , необходимо определить производительность одной скважины. Исходя из производительности одной скважины и общего притока подземных вод к водопонизительной системе намечают число скважин и их расположение, принимая на каждую их них примерно равную нагрузку. При этом необходимо принимать во внимание особенности гидрогеологических условий, а также уменьшение с течением времени производительности скважин по мере сработки уровней подземных вод и в результате процессов кольматации, коррозии и химического зарастания фильтров.

17. При принятых расположении и производительности скважин необходимо проверить величины понижения уровня подземных вод в расчетных точках на линии водопонизительных скважин и в самих скважинах

Понижения в расчетных точках при контурных и линейных водопонизительных системах следует вычислять исходя из значений функции понижения Ф, определяемых по формулам схем 1 и 2 табл. 1 и формуле (1) при напорном потоке — непосредственно, при безнапорном — после подстановки в формулу (1)

(14)

18. Понижение уровня подземных вод на линии скважин определяется по формуле (1) по значениям Ф при X_cs = r для контурных и X_cs = 0 для линейных систем.

Связь между понижениями уровней воды в совершенных скважинах и на их линии для напорного потока выражается формулой

(15)

Связь между уровнями воды в совершенных скважинах и на их линии для безнапорного потока имеет вид ]

(16)

Ордината уровня воды на линии скважин определяется по формуле

(17)

Для совершенных скважин показатель внутреннего фильтрационного сопротивления

(18)

(19)

Для несовершенных по степени вскрытия водоносного слоя скважин показатель внутреннего фильтрационного сопротивления с учетом дополнительного гидродинамического сопротивления из-за неполного вскрытия водоносного слоя определяется по формуле

(20)

в напорных условиях

(21)

где е определяется по графику черт. 3.

а) б)

в) г)

Черт. 3 К расчету сопротивления скважин на гидрологической несовершенство

а, б - схемы несовершенных скважин в напорном и без напорном пластах; а, г — графики для определения е

В безнапорных условиях в формуле (21) и при определении значения e по графику черт. 3 следует вместо значения I _f подставлять b_f и вместо значения h подставлять y_h .

При расчете систем из несовершенных скважин в формулы (15) и (16) следует вместо значения Ф _in подставлять Ф _imp .

19. При выбранных числе, расчетной производительности и расположении водопонизительных скважин групповой системы следует проверить достижение требуемого понижения уровня подземных вод в расчетных точках и в самих скважинах путем суммирования действий каждой скважины в отдельности:

(27)

Значения функций понижения для расчетных точек вне скважины определяются по формулам табл. 6, а в совершенной скважине от ее собственного действия — по формуле

(23)

При расчете систем из несовершенных скважин по формулам (21) — (23) значение функции понижения ф _imp входит в выражение расчетного радиуса r _he , совершенной скважины, эквивалентной по дебиту действительной несовершенной скважине:

(24)

Расчет производится как для совершенных скважин с подстановкой в формулу (23) вместо r_h величины расчетного радиуса r _he ,.

20 . Окончательная глубина скважин и глубина погружения скважинного насоса, а также диаметр и длина фильтра устанавливаются на основании определенных по пп. 18 и 19 понижений и отметок уровней воды в самих скважинах.

Для длительного срока службы фильтр, как правило, следует располагать ниже уровня воды в скважине. При соответствующем обосновании допускается использовать водопонизительные скважины с незатопленным фильтром, например, на конечном этапе при понижении уровня воды до водоупора. В этом случае при определении длины действующей (смоченной) части фильтра следует учитывать высоту высачивания, определяющую уровень воды за скважиной, и вычислять длину действующей части незатопленного фильтра l_f , м:

для совершенных скважин — по формуле

(25)

для несовершенных скважин в формулу (25) вместо течения величины y_h , следует подставлять b_f

Черт. 4. Графики функций Q (и, n ) и Q₁ (и, n )

РАСЧЕТ ТРУБЧАТЫХ И ГАЛЕРЕЙНЫХ ДРЕНАЖЕЙ

21. При принятой глубине заложения кольцевого дренажа приток подземных вод к нему следует вычислять по формуле (1) и формулам схем 3 и 4 табл. 1.

Это же значение величины притока следует принимать при определении понижения уровней подземных вод согласно п. 18 в точках, являющихся внешними по отношению к контуру дренажа.

22. Понижение уровня подземных вод в центре кольцевого дренажа при заданной глубине его заложения, а также требуемую глубину заложения кольцевого дренажа при заданном понижении в его центре следует определять из уравнения

(26).

Для схемы 3 табл. 1 y_l =h; для схемы 4 той же таблицы у _l = Н - S_l ;

(27)

Значения функций

определяются соответственно по графикам черт. 5.

Уравнение (27) следует решать подбором или графически.

Таблица 6

23. При заданной глубине заложения линейного дренажа приток подземных вод к нему следует определять по формуле (1) и формулам схем 5 и 6 табл. 1, а уровень подземных вод в точках на расстоянии х от оси линейного дренажа - по указаниям п. 17 исходя из величины притока, вычисленной по формуле (11 ).

24. При заданном требуемом понижении в точке на расстоянии х от оси линейного дренажа следует вначале определить приток подземных вод к нему по формуле (1) и формулам схемы 2 табл. 1, затем, используя формулы схем 5 и 6 той же таблицы, определить подбором необходимую глубину заложения линейного дренажа

25. Буквенные обозначения, входящие в формулы. приведены в справочном приложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫЕ И НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ

1. Для определения конструкции водопонизительных скважин в проекте должны быть выбраны способ бурения и требуемое крепление скважин обсадными трубами.

Допускается предусматривать бурение скважин с глинистой промывкой в пределах недренируемых слоев, а также в пределах дренируемых водоносных слоев в тех случаях, когда опытным путем доказана эффективность последующей разглинизации скважин.

Диаметр бурения скважин под фильтровую колонну следует принимать по наружному диаметру предусмотренной проектом фильтрующей обсыпки.

В колоннах обсадных труб, предусмотренных на период эксплуатации скважин, верхний обрез каждой остающейся обсадной трубы должен быть выше башмака предыдущей трубы не менее чем на 3 м при глубине скважины до 50 м не менее чем на 5 м - при большей глубине скважины; кольцевой зазор между трубами должен быть зацементирован (так же, как все затрубное пространство остающейся трубы) или заделан сальником.

При проектировании водопонизительных скважин в подземных выработках следует предусматривать их бурение с применением устройства, исключающего прорыв подземных вод в выработки. В мягких породах при соответствующем обосновании допускается предусматривать устройство самоизливающихся скважин из подземных выработок путем забивки или задавливания фильтровой колонны на требуемую глубину.

2. Для водопонизительных скважин следует предусматривать трубчатые, каркасно-стержневые, гравитационные, корзинчатые, кожуховые и блочные фильтры или проектировать водоприемную часть скважины без установки в ней фильтров исходя из требований табл. 1

Каждое фильтровое звено должно иметь паспорт завода-изготовителя с указанием всех его технических данных.

При невозможности получения фильтров заводского изготовления на них должен быть выдан специальный проект, разработанный проектной организацией

Фильтры должны обладать достаточной прочностью, обеспечивающей их нормальную работу в скважине, а также сохранность при монтаже и транспортировании. Проектировать их следует в антикоррозионном исполнении.

Соединение фильтровых звеньев между собой, а также с отстойником и надфильтровыми трубами должно быть, как правило, резьбовым.

3. Перфорацию труб следует предусматривать в виде круглых отверстий или щелей. Водоприемные покрытия трубчатых и каркасно-стержневых фильтров следует выполнять проволочными, навитыми по спирали с заданным постоянным шагом, сетчатыми или из просечного стального листа с различными типами перфорации („мостом", круглыми отверстиями, щелями и т д.) .

4. Скважность боковой поверхности трубчатых фильтров должна быть порядка 18—25%. водоприемного покрытия из проволочной обмотки или (просечного листа — порядка 30—60 %.

Размер проходных отверстий водоприемного покрытия, а при его отсутствии — отверстий или щелей фильтра должен быть равен среднему диаметру частиц d_i,mi прилегающей породы или обсыпки.

5. В качестве материала обсыпки фильтров следует применять отмытый песок и гравий или песчано-гравийные смеси, а также продукты дробления изверженных или прочных осадочных пород с удельным весом не менее 20 кН/м³ (2 тс/м³ ) и временным сопротивлением сжатию не менее 60 МПа.

Материал обсыпки должен быть плотным, нерастворимым в воде, свободным от солевых примесей.

6. Гранулометрический состав песчано-гравийной обсыпки, число слова и их толщину следует подбирать исходя из требований табл. 2

Укладку обсыпки следует предусматривать на 2-10 м выше верхней кромки фильтра в зависимости от глубины скважины и высоты участка фильтровой колонны, перекрываемого обсыпкой.

7. Песчано гравийные обсыпки уширенного контура допускается предусматривать в мелких песках в водопонизительных скважинах, бурение которых проектируется ударно-канатным способом.

Однослойную обсыпку уширенного контура разрешается проектировать с учетом устройства ее одним из следующих способов:

прокачкой скважины эрлифтом с одновременной укладкой песчано-гравийного материала и подъемом обсадной колонны;

погружением фильтров с конусом;

с помощью вспомогательных скважин;

применением для бурения расширителей.

8. В конструкции водопонизительной скважины должна быть предусмотрена фильтровая колонна, состоящая из глухих труб, перекрывающих неустойчивые, не отдающие воду слои, фильтровых звеньев, оголовка и при необходимости - отстойника или выпуска. Диаметр фильтровой колонны должен удовлетворять требованиям монтажа и демонтажа погружаемого в нее оборудования, в частности насосов (если они предусмотрены проектом) и приборов, и пропуска расчетного расхода воды.

Фильтры (согласно табл. 1) необходимо предусматривать в каждом водоносном слое, из которого требуется отбор воды, а также в зоне водопоглощения. Число звеньев фильтров устанавливается расчетом.

Отстойник должен быть предусмотрен в каждой скважине, в которой возможно оседание частиц

Таблица 1

Грунта. Длину отстойника следует назначать в зависимости от количества ожидаемых осадков частиц горных пород, но не менее 2 м. Скважины с отстойником должны быть доступны для очистки.

9 . Для откачки воды из водопонизительных скважин, как правило следует предусматривать скважинные насосы.

При надлежащем обосновании допускается проектировать оборудование водопонизительных скважин эрлифтами, гидроэлеваторами, поршневыми насосами.

Для откачки химически активных и термальных вод насосы следует применять в химически- и термостойком исполнениях.

При размещении в скважине насоса с погружным электродвигателем ниже фильтра следует предусматривать устройство в виде открытого снизу кожуха для обтекания (с целью охлаждения) электродвигателя откачиваемой водой, если таков устройство не предусмотрено конструкцией насоса.

Подача насоса при требуемом напоре должна соответствовать производительности скважины.

10. Скважины, оборудованные насосом, должны быть снабжены манометром, задвижкой, обратным клапаном, краном для отбора проб воды, водомерным устройством, пьезометрами или датчиками для замеров уровней воды в фильтровой колонне и в затрубном пространстве (в системах водопонизительных скважин, работающих в одинаковых условиях, допускается установка пьезометров в одной из 10 скважин).

При отсутствии необходимости в фильтре (согласно табл. 1) следует предусматривать крепление скважины глухой трубой от поверхности до глубины не менее чем на 2 м ниже насоса.

11. При проектировании электроснабжения скважинных насосов необходимо соблюдать требования Правил устройства электроустановок ЩУЭ), утвержденных Минэнерго СССР. По надежности электроснабжения скважинные насосы относятся ко II категории.

Электроснабжение скважинных насосов следует предусматривать от самостоятельных линий электропередачи.

12. Для насосных установок водопонизительных скважин, как правило, следует предусматривать автоматизацию работы оборудования в зависимости от уровня воды в скважинах с сигнализацией об аварийном отключении на диспетчерский пункт, при необходимости периодического включения и отключения насосов — дистанционное управление.

13. Выпуск из сквозного фильтра должен быть оборудован задвижкой и манометром.

14. В проекте самоизливающейся скважины должны быть предусмотрены мероприятия против прорывов по затрубному (за фильтровой колонной) пространству. Устье самоизливающейся скважины следует проектировать ниже отметки, до которой требуется понизить уровень напорных вод. Излив из устья следует предусматривать в водоотводящие лотки, трубопроводы или сифонный коллектор.

Устье самоизливающейся скважины в подземной выработке должно быть оборудовано задвижкой.

В лучевых водозаборах самоизливающиеся скважины следует предусматривать во всех слоях, в которых требуется водопонижение. Число гнезд в стенке колодца должно быть в 1,5— 2 раза больше расчетного числа лучей.

15. Вакуумные скважины следует предусматривать с герметической крышкой и сальниками для уплотнения мест пересечения с ней всех элементов оборудования, предусматриваемых п 10. Вакуумные скважины дополнительно должны быть оборудованы вакуумметром, датчиками уровней и устройством для измерения динамического уровня.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5