11.35. Предварительные гидродинамические расчеты систем ИППВ и сравнительная оценка различных вариантов водозаборов и сооружений по искусственному пополнению подземных вод могут быть сделаны без учета неравномерности работы инфильтрационных бассейнов (т. е., принимая Dh = 0), а также пренебрегая поправками на фильтрационнное несовершенство сооружений и поверхностных водотоков. Эти факторы должны учитываться на последующих стадиях расчетов, уточняющих выбранные схемы водозабора и инфильтрационного сооружения.
В табл. 36 приводятся некоторые схемы водозаборов в комплексе с инфильтрационными сооружениями и соответствующие расчетные зависимости для численного определения гидродинамического коэффициента полезного действия и гидродинамического коэффициента эффективности пополнения . Эти зависимости могут быть использованы для расчета дебита водозабора в условиях искусственного пополнения Qв, или расходов воды Qб, подаваемой на пополнение для обеспечения требуемого дебита водозабора, по формулам 118.
11.36. В схеме 1 табл. 36 даются выражения для численного определения параметров гидродинамической эффективности и для случая работы линейного ряда водозаборных скважин относительно большой протяженности вблизи инфильтрационного канала или системы инфильтрационных бассейнов также значительной длины. Как видно из табл. 36, величина коэффициента полезного действия в рассматриваемой схеме определяется параметром , характеризующим относительное удаление скважин водозабора друг от друга.
При больших значениях этого параметра (>2) пополнение подземных вод неэффективно: большая часть инфильтрационных вод не перехватывается скважинами водозабора и стекает в реку или вызывает существенное уменьшение расхода из реки к водозабору.
11.37. В схеме 2 табл. 36 рассматривается действие одиночной скважины вблизи канала ограниченной длины Приведенные здесь зависимости могут быть использованы для расчета взаимодействующих скважин вблизи канала (бассейна), ограниченной длины. Для этого в приведенных соотношениях вместо величины 2х0 необходимо подставить
, (149)
где о, 1... i - расстояния от зеркального отображения относительно линии реки всех взаимодействующих скважин до скважин с наибольшим понижением уровня
, (150)
xi, yi - координаты скважин; x0, y0 - координаты скважины с максимальным понижением уровня; - отношение дебита i-й скважины к суммарному расходу водозабора, а вместо величины rо
, (151)
где ri - расстояние от скважины с наибольшим понижением уровня до всех остальных скважин.
11.38. Формулы для определения коэффициентов и при совместной работе линейного ряда водозаборных скважин и инфильтрационного канала (бассейна) ограниченной длины даны в табл. 36 (схема 3).
При исследовании коэффициента полезного действия инфильтрационного сооружения и эффективности пополнения следует иметь в виду, что в выражениях для указанных коэффициентов должны быть подставлены координаты точки в пределах водозабора, имеющей максимальное понижение уровня. Если не учитывать этого обстоятельства, то расчеты коэффициента могут привести к ошибочному результату.
11.39. Работа одиночной водозаборной скважины вблизи круговой (прямоугольной) инфильтрационной площадки рассматривается в схеме 4 табл. 36.
Из приведенных соотношений видно, что наиболее выгодно располагать водозаборную скважину в створе, проходящем через середину бассейна, нормально к реке (у = 0). Однако и в этом случае из-за малости величины r0 эффективность пополнения будет невелика, поэтому целесообразно отбор подземных вод осуществлять водозабором в виде группы скважин. Расчет их можно проводить по тем же формулам заменой взаимодействующих скважин "большим колодцем".
Таблица 36
№ | Схема расположения | Зависимости для расчета показателей гидродинамической эффективности пополнения и | ||
п/п | h | Дополнительные данные | ||
1 | ; ; ; ; ; qб - расход инфильтрации из канала на единицу его длины | |||
2 | ; ; ; ; | |||
3 | Qб - средний расход воды на пополнение n - количество скважин | |||
4 | ||||
5 |
|
Инфильтрационные бассейны прямоугольной формы для расчета приводятся к круговым бассейнам равновеликой площади, причем приведенный радиус кругового бассейна определяется следующим образом:
. (152)
где bб и lб - соответственно половина ширины и длины прямоугольного бассейна.