8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Взаимодействие водопонижающих скважин

Взаимодействие водопонижающих скважин

Работа осушительных скважин

Рассмотрим случай, когда группа взаимодействующих скважин находится в условиях неограниченного пласта, т. е. постоянство напора сохраняется за пределами зоны влияния взаимодействующих скважин.

Для осушения месторождений скважины располагают на таком расстоянии, чтобы они влияли друг на друга.

Рассмотрим взаимодействие двух скважин, расположенных на расстоянии 2а (рис. 1). Если скважины расположены на расстоянии, меньшем радиуса влияния, при откачке воды из скв. 1 и понижении в ней уровня на S1 в скв. 2 произойдет снижение уровня на величину t2, а при понижении уровня воды в скв. 2 на S2 в скв. 1, уровень воды снизится на t1.

Схема взаимодействия двух скважин

Рис. 1. Схема взаимодействия двух скважин

При одновременной откачке воды из обеих скважин депрессионные воронки наложатся одна на другую, уровень воды между скважинами снизится еще больше и депрессионная кривая займет положение, указанное на рис. 1 штрихпунктиром. Чем ближе расположены скважины, тем большее понижение будет достигнуто. При этом дебит каждой скважины Q' будет меньше дебита одиночной скважины Q.

Из приведенных данных следует, что при расположении скважин на расстоянии 2а>2R взаимодействия не будет и уровень воды посередине между скважинами не снизится. Если скважины расположены на расстоянии, равном половине радиуса влияния (2а = 0,5R), то снижение дебита при взаимодействии будет сравнительно невелико (до 10%), поэтому при бурении группы скважин, предназначенных для водоснабжения, для уменьшения длины трубопровода целесообразно располагать скважины на расстоянии, равном половине радиуса влияния.

При осушении, когда основное значение имеет положение депрессионной кривой между скважинами, их располагают значительно ближе, чем при водоснабжении (2а<0,1R), стремясь максимально снизить уровень подземных вод на участке осушения.

В условиях взаимодействия скважин, расположенных в один длинный ряд, дебит каждой совершенной скважины Q' можно определить по формулам Романова:

при дренаже напорных вод


при дренаже безнапорного потока


где, а — половина расстояния между скважинами в ряду, м.

При заложении группы водопонижающих скважин в напорном водоносном горизонте по кругу (рис. 2, по углам правильного многоугольника) или по незначительно вытянутому контуру различной формы (при отношении длины к ширине менее 2,5) используют формулы Щелкачева для расчета дебита каждой из артезианских скважин


и дебита каждого из грунтовых колодцев в тех же условиях


где R0 — радиус влияния, отсчитываемый от центра установки до границы области питания, м; n — число скважин; r0 — радиус круга или приведенный радиус круга, к которому приравнен реальный контур группы скважин, м.

Схема расположения скважин 1—3 по окружности

Рис. 2. Схема расположения скважин 1–3 по окружности при круговом контуре питания

Схема расположения группы взаимодействующих скважин

Рис. 3. Схема расположения группы взаимодействующих скважин

Величину приведенного радиуса при расположении скважин по периметру не очень сильно вытянутого контура площадью F можно вычислить по формуле


Радиус влияния установки R0 равен сумме приведенного радиуса и радиуса влияния скважин R. Величину R лучше брать по данным эксплуатации действующих установок; если их нет, то можно вычислить по формуле


Чем больше заложено скважин на участке осушения, тем сильнее снизится уровень воды в произвольно взятой точке, А (рис. 3), причем общее снижение уровня в точке, А приближенно будет равно сумме снижений уровня, вызванных действием каждой скважины.

При заложении группы водопонижающих скважин в напорном водоносном горизонте понижение в любой точке, А осушенного участка вычисляют по формуле


где Q' — дебит каждой скважины; r1 r2, …, rn — расстояния от точки, А до скв. 1, 2, …, n.

В центре установки сниженный напор приближенно равен


При размещении водопонижающих скважин в безнапорных водах величину сниженного уровня грунтовых вод в точке, А в пределах зоны влияния можно рассчитать по формуле


В центре установки высоту сниженного уровня приближенно можно определить по уравнению


Дебит каждой скважины показывает, какое количество воды притекает к скважинам со всех сторон. При расчете производительности водопонижающей установки надо подобрать такое число скважин и такую длину фильтров, чтобы скважины могли принять дебит, поступающий к групповой установке, т. е. чтобы водопропускная способность скважин была не меньше вычисленного дебита.

Водопропускная (водозахватная) способность скважины f определяется с учетом допустимой критической скорости vкр фильтрационного потока у скважины по формуле


где F — площадь фильтрующих стенок скважины.

По формуле Абрамова водопропускная способность скважины равна


а удельная водопропускная способность (на 1 м фильтрующей части скважины):


где rс — наружный радиус фильтра или фильтрующей обсыпки (если она есть); l — длина фильтрующей части скважины или рабочей части фильтра.

Более надежно водопропускная способность скважины устанавливается продолжительной откачкой.

Свяжитесь с нами

Прикрепить файл

Поддерживаемые форматы файлов для загрузки:
gif, png, jpg, jpeg, pdf, doc, docs, xls, xlsx, txt
Ерлан Тимиргалиев Инженер-гидротехник

Спасибо за заявку!

Мы свяжемся с Вами ближайшее время.