3. Obliczenie hydrauliczne ujęcia wody podziemnej:
Zaprojektowano ujęcie wody składające się ze studzien wierconych czerpiących wodę z warstwy wodonośnej o zwierciadle napiętym.
3.1 Dane do obliczeń:
- maksymalna dobowa wydajność ujęcia :
- współczynnik filtracji warstwy wodonośnej :
- średnica studni :
3.2 Obliczenie współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni:
Korzystano ze wzoru na wydajność studni wierconej zagłębionej w zbiorniku wody podziemnej o zwierciadle napiętym wg Dupuita:
- - współczynnik filtracji warstwy wodonośnej
- - depresja wody w studni
- - promień zasięgu leja depresyjnego
- -
Promień zasięgu leja depresyjnego ze wzoru Sichardta:
Założono trzy wartości depresji s, dla których obliczono wartości promienia leja depresyjnego R oraz wydajności studni Q:
*dla
Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli 3:
Tabela 3.
Zestawienie wydajności pojedynczej studni
[m]
1,0
51,03
0,0062
2,0
102,06
0,0110
3,0
153,09
0,0154
Na podstawie powyższych danych sporządzono wykres charakterystyki studni s=f(Q) (rys. 1).
3.3 Określenie maksymalnej wydajności studni:
3.4 Określenie eksploatacyjnej wydajności studni:
Do stworzenia wykresu przedstawionego na rysunku 1 wykorzystano dane z punktów 3.2 i 3.3 oraz przyjmując sumaryczną długość rur nadfiltracyjnej i podfiltracyjnej :
Z wykresu odczytano:
- wydajność eksploatacyjną
- depresję eksploatacyjną
Dla depresji eksploatacyjnej obliczono zasięg leja depresyjnego :
3.5 Określenie ilości studzien:
=0,6÷0,9 -współczynnik rezerwy studzien
- wydajność eksploatacyjna studni
- maksymalna dobowa wydajność ujęcia wody
*dla =0,6
*dla =0,9
Przyjęto 12 studni w 2 grupach po 6. Założono, że pomiędzy studniami danej grupy występuje współdziałanie. Na poniższym schemacie przedstawiono: usytuowanie studni w terenie, odległości między nimi oraz sposób podłączenia do przewodu lewarowego dla jednej z grup studzien:
3.6 Obliczenie wydajności współdziałających studzien metodą Forchheimera:
Z poniższego wzoru obliczono wzniesienie obniżonego zwierciadła wody ponad podłożem nieprzepuszczalnym w jednej ze współdziałających studni:
gdzie:
- depresja wody w i-tej studni
- wzniesienie stycznego zwierciadła wody nad podłożem nieprzepuszczalnym
- wzniesienie obniżonego zwierciadła wody w przekroju w i-tej studni
- wydajność w i-tej współdziałającej studni
- współczynnik filtracji warstwy wodonośnej
- miąższość warstwy wodonośnej studzien
- liczba współdziałających studzien
- promień studni
- odległość studni rozpatrywanej od studzien współdziałających
- promień zasięgu leja depresyjnego wywołanego działaniem grupy studzien
- promień zasięgu leja depresyjnego
- zastępczy promień ujęcia grupowego
- odległość skrajnych współdziałających studzien ustawionych w szeregu
Mając na celu sporządzenie charakterystyki współdziałających studzien została określona wydajność każdej studni przy założonej depresji . Do obliczeń wykorzystano wyniki wcześniejszych obliczeń, zawartych w tabeli 3:
Obliczenie współdziałania studzien:
=1,0 m =51,03 m
studnia 1 i 6:
borowik61