КУГЛЫЙ КОЛОДЕЦ, ДОХОДЯЩИЙ ДО ВОДОУПОРА

 

Колодец, доходящий до водоупора, называется совершенным.

 

Геометрическая форма фильтрационного потока, отвечающая установивше­муся движению воды, показана на рис.:

 

Рис. Приток грунтовой воды к круглому совершенному колодцу

 

 

Поток сверху ограничен так называемой депрессионной воронкой, представляющей собой поверхность, получающуюся в результате враще­ния кривой депрессии АВ относительно вертикальной оси колодца Оh;

Живые сечения данного потока представляют собой круглоцилиндрические коаксиальные поверхности, имеющие вертикальные образующие; осью этих цилиндрических поверхностей является ось колодца Оh; каждое живое сечение характеризуется своим радиусом r (ось Оr показана на чертеже; здесь же, для примера, дано одно живое сечение nn - nn ).

Обозначим через r₀ радиус колодца и через R - радиус депрессионной воронки; на расстоянии R от оси колодца Оh естественный уровень грунтовых вод практически не снижается. Глубину воды в этом месте обозначим через H₀. Величина Н₀ может быть названа мощностью водоносного слоя.

Расход Q, отдаваемый колодцем, называется дебитом колодца.

 

Дебит совершенного колодца равен:

 

 

Для построения кривой депрессии АВ переписывают формулу в виде:

 

где h - произвольная глубина;

r - отвечающий ей радиус.

 

Решая эту зависимость в отношении h, имеем:

 

 

Задаваясь в этой формуле разными r, находят соответствующие им величины h; в результате представляется возможным по вычисленным точкам построить кривую депрессии АВ.

 

Второе уравнение для построения кривой депрессии:

 

 

 

Из этого уравнения ясно, что при заданных Н₀, h₀ и R кривая депрессии не зависит от коэффициента фильтрации k.

 

Как видно, для определения дебита колодца Q, а также для построения кривой депрессии АВ необходимо знать величину R, т. е. так называемый радиус влияния колодца.

Величину R назначают иногда по данным практики — в зависимости от рода грунта; например, принимают: для мелко­зернистого песка R = 250 м; для крупнозернистого песка R = 1000 м.

 

В литературе приводятся различные приближенные зависимости для определения R (полученные, в частности, в результате рассмотрения неустановившегося движения грунтовой воды).

 

Иногда для определения R рекомендуется эмпирическая формула 3ихарда:

 

,

 

где Z - снижение горизонта воды в колодце, м;

k - коэффициент фильтра­ции, м/с.

 

Более точное значение R может быть установлено, на основании гидро­геологических изысканий.

 

Надо обратить внимание на то, что погрешность, получаемая при выборе величины R, мало влияет на окончательные результаты расчета, по­скольку R в расчетной формуле входит под знак логарифма.