|
21 литературным данным [75], потери на фильтрацию в каналах, проложенных в песках Средней Азии, в 2—3 раза меньше расчетных. В каналах, построенных в низовьях Аму-Дарьи, такое снижение фильтрации достигается естественным путем, без проведения дополнительных искусственных противофильтрационных мероприятий. По представлению Т. А. Неговской [93], основную роль в снижении фильтрации играет процесс естественной кольматации грунтов глинистыми час тицами, содержащимися в воде. Исследования Г. А. Куприной [75] показали, что противофильтрационный эффект в оросительных каналах может быть обусловлен не только формированием на поверхности грунта наилка, но и в ряде случаев является результатом заполнения пор песчаных грунтов пылеватыми и глинистыми частицами, содержащимися в воде. Обобщая многочисленные исследования по изучению природной кольматации грунтов, Г. А. Куприна пришла к заключению, что процесс естественной кольматации, протекающий без влияния человека, длительный (как правило — многолетний) и зависит от случайного сочетания природных факторов. В центральных районах бывшего СССР естественная кольматация грунтов происходит обычно в летнее время; движущим фактором этого процесса является мутная вода, способная фильтроваться только через оттаявшие грунты. В южных районах природная кольматация протекает в любое время года при условии фильтрации через грунты воды, содержащей взвешенные глинистые частицы. В зависимости от конкретных условий кольматация протекает с различной интенсивностью и на различную глубину. Во всех случаях естественная кольматация приводит к значительному уменьшению фильтрационной способности песков. Горизонты закольматированных грунтов являются водоупорными. Искуственная кольматация в целях уменьшения фильтрации через грунты нс всегда бывает успешной, что связано с недостаточной изученностью этого процесса. 1.3.1. Основные конструктивные схемы инфильтрационных водозаборов Расчетные инфильтрационные водозаборы используют подрусловые и грунтовые воды аллювиальных отложений в условиях постоянного их пополнения фильтрацией из рек водоисточников. Их пополняют виде вертикальных скважин, береговых шахтных колодцев, горизонтальных галерей, лучевых водозаборов (рис. 1.1). По расположению водоприемных частей инфильтрационные водозаборы делят на вертикальные и горизонтальные сооружения, составляющие шест основных схем. На рис. 1.1 показаны: а одиночные совершенные шахтные колодцы (вертикальные скважины) с питанием только через дно и боковые стенки; б ряд близкорасположенных взаимовлияющих береговых совершенных шахтных колодцев (вертикальные скважины); в береговые совершенные горизонтальные дрены, параллельные оси движения речного потока; г подрусловые несовершенные горизонтальные дрены, параллельные оси движения речного потока; |
4. ЭФФЕКТИВНОСТЬПРИМЕНЕНИЯ ИНФИЛЬТРАЦИОННЫХВОДОЗАБОРОВ 4.1. Основныеконструктивныесхемы инфильтрациоиныхводозаборов Расчетные инфильтрационные водозаборы используют подрусловые и грунтовые воды аллювиальных отложений в условиях постоянного их пополнения фильтрацией из рек водоисточников. Их выполняют в виде вертикальных скважин, береговых шахтных колодцев, горизонтальных галерей, лучевых водозаборов (рис. 4.1). По расположению водоприемных частей инфильтрационные водозаборы делят на вертикальные и горизонтальные сооружения, составляющие шесть основных схем. На рис. 4.1 показаны: а одиночные несовершенные шахтные колодцы (вертикальные скважины) с питанием только через дно и боковые стенки; б — ряд близкорасположенных взаимовлияющих береговых несовершенных шахтных колодцев (вертикальные скважины); в береговые несовершенные горизонтальные дрены, параллельные оси движения речного потока; г подрусловые несовершенные горизонтальные дрены, параллельные оси движения речного потока; д подрусловые несовершенные горизонтальные дрены, нормальные оси движения речного потока; е лучевые водозаборы береговые и подрусловые несовершенные горизонтальные дрены, радиально сходящиеся к шахтному колодцу. Методы расчета производительности инфильтрациоиных водозаборов разрабатываются на основе общей теории фильтрации, получившей отражение в фундаментальных трудах Н. Н. Павловского, Л. С. Лейбензона, П. Я. Полубариновой-Кочиной. Для расчета исключительную ценность представляют исследования общетеоретического и прикладного характера В. Н. Щелкачева, И. А. Парного, М. А. Гуссейн-Заде, Ю. П. Борисова и многих других специалистов в области нефтяной подземной гидравлики. Широко используются для этих целей также фильтрационные расчеты в гидротехнике и в области водопонижения и дренажа: работы С. К. Абрамова, С. Ф. Аверьянова, В. И. Аравина, Н. Н. Веригина, В. М. Григорьева, В. П. Недрига, С. Н. Нумерова, Л. Н. Павловской, А. В. Романова, В. С. Усенко, В. М. Шестакова и других. Однако наряду с общностью проблем подземной гидродинамики в различных областях необходимо иметь в виду и специфические особенности гидрогеологических задач, возникающих в связи с применением инфильтрациоиных водозаборов. Эти особенности определяются главным образом тем, что при длительной и интенсивной эксплуатации данного вида сооружений происходит заиление (кольматация) русловых отложений. 78 |