Основные ограничения, используемые при расчетах водозаборов

К числу основных ограничений, используемых для поиска оптимального варианта водозабора, относятся расчетный период эксплуатации и допустимые понижения уровня в расчетных эксплуатационных (или что тоже проектных) скважинах. Другие ограничения (например, S_эк) зависят от специфики конкретной задачи и поэтому здесь не рассматриваются.

Величина прогнозного понижения уровня S_р определяется на расчетный период эксплуатации t_э, принимаемый равным 25 годам (9125 суток); эту величину обычно принимают равной 10000 сут., обеспечивая тем самым некоторое завышение расчетного понижения уровня. Расчет выполняется для наиболее неблагоприятной точки исследуемой области, где понижение уровня ожидается максимальным. Обычно такой точкой является центральная скважина водозабора; при кольцевом расположении скважин можно выбирать любую скважину:

,

здесь r_o – радиус скважины; Т – водопроводимость; а – уровне- или пьезопроводность; ГУ – граничные условия.

Проектируемый расход водозабора Q_э считается обеспеченным, если

где – допустимое понижение уровня подземных вод.

При невыполнении этого условия необходимо либо увеличить число скважин, уменьшив дебит каждой из них, либо рассредоточить скважины на большей площади. При условии

S_доп >2 S_р

должно быть сокращено количество скважин или уменьшено расстояние между ними.

Величину допустимого понижения уровня следует принимать равной (для безнапорных вод):

, где

H_e – глубина воды от уровня до подошвы водоносного пласта (нижнего водоупора); D Н_н – глубина погружения насоса под динамический уровень воды в скважине, обычно принимается от 3 до 10 м.

Для напорных вод (при равномерной обводненности интервала залегания) мощностью m следует пользоваться приближенной зависимостью

, где

m – мощность водоносного пласта; Н_изб – избыточный напор над кровлей.

При наличии зон активной фильтрации внутри пласта мощностью m – , где Н_изб – избыточный напор над кровлей зоны активной фильтрации.