Главная » 2014»Август»23 » Скачать Разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими отверстиями и прогнозирование выноса грунта при строительных бесплатно
07:28
Скачать Разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими отверстиями и прогнозирование выноса грунта при строительных бесплатно
Разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими отверстиями и прогнозирование выноса грунта при строительных откачках буровых скважин
Диссертация
Автор: Серимбетов, Асаин Ербулатович
Название: Разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими отверстиями и прогнозирование выноса грунта при строительных откачках буровых скважин
Справка: Серимбетов, Асаин Ербулатович. Разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими отверстиями и прогнозирование выноса грунта при строительных откачках буровых скважин : диссертация кандидата технических наук : 06.01.02 Москва, 1984 175 c. : 61 85-5/4227
Объем: 175 стр.
Информация: Москва, 1984
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
I ОБЗОР СУЩЕСТВУЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ФИЛЬТРОВ С ЧАСТИ
ЦЕЗАДЕРЖИВАЩШЖ ВОДОПШЕМНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ
11 Основные требования к фильтрам скважин <
12 Основные причины снижения дебитов и выхода из строя скважин ^
13 Существующие методы расчета фильтров с частице-задерживающими водоприемными отверстиями и необходимость их пересмотра 2
14 Задачи исследований
П ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ СВЯЭД МЕЖДУ РАЗМЕРАМИ ВХОДНЫХ ОТВЕРСТИЙ КРУГЛОЙ ФОРШ, РАЗМЕРОМ ЗЕРЕН И ШНОСОМ ПОРОДЫ
21 Постановка задачи Ы
22 формирование прифильтровой области
23 Теоретический подход к расчету объема выноса песка через круглые отверстия 3?
24 Расчет перекрытия отверстий с учетом мостико-образования
25 Формирование естественного фильтра вокруг перекрытого отверстия 4?
26 Определение выноса породы при формировании прифильтровой области
27 Пример расчета выноса грунта для круглых форм отверстий 5?
Ш ЖСПЕШМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ СВЯШ
МЕЗДУ ФОРМОЙ И РАШЕРОМ ВХОДНЫХ ОТВЕРСТИЙ, ВЫНОСОМ
ПОРОДЫ
31 Постановка задачи$()
32 Описание лабораторной установки и методика проведения опытов ?
33 Результаты лабораторных исследований 6'
34 Изучение гидравлических сопротивлений в процессе формирования прифильтровой области №
1УИССЛЕЩ0ВАШЯ ШНОСА ГОНТА ЧЕРЕЗ БОДОПРИЕМНЫЕ отвЕРстиа даьтров бурошк скбажн б полешх условиях и енвдрение метода расчега фильтров
41 Цель исследований /7
42 Бурение скважин и оборудование их фильтрами, /?
43 Определение объема выноса грунта/ЗУ
44 Экономическая эффективность внедрения метода расчета фильтров с учетом выноса грунта основные вывода
Введение:
Октябрьский (1984 г.) а майский (1982 г.) Пленумы ЦК КПСС определили основные направления развития мелиорации и агропромышленного комплекса на период до 2000 года. В соответствии с Продовольственной программой установлен на этот период уровень развития сельскохозяйственного производства и определены прогрессивные формы этого развития (межхозяйственные и агропромышленные предприятия и объединения).
В Постановлении ЦК КПСС, Совета Министров СССР "О мерах по дальнейшему улучшению жилищных, коммунальных и социально-культурных условий жизни сельского населения" указывается, что меры по социальному преобразованию села являются составной частью Продовольственной программы.
Особое внимание в Продовольственной программе уделено решению проблемы водоснабжения сельского населения и сельскохозяйственного производства в безводных и маловодных районах страны.
Современное состояние сельскохозяйственного водоснабжения характеризуется следующими данными. Централизованное водоснабжение имеют 12$ сельских населенных пунктов, в которых проживает более 1/3 всего сельского населения. Уровень водопотребления на одного жителя в среднем по стране составляет в настоящее время 40 л в сутки.
В СССР имеется 278,1 млн га природных пастбищ, на которых содержится около 2/3 имеющегося в стране поголовья овец и коз, четвертая часть поголовья крупного рогатого скота и лошадей, все поголовье верблюдов. Природные пастбища расположены в маловодных и безводных районах страны, что затрудняет проблемы водоснабжения.
В настоящее время на степных пастбищах пустынь и полупустынь только Средней Азии и Казахстана для обеспечения хозяйственнопитьевым водоснабжением животноводов, членов их семей, и выпасаемого поголовья используется более 20 тыс. буровых скважин и более 100 тыс. шахтных колодцев.
Реализация намеченных майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС мероприятий позволит поднять уровень охвата сельского населения централизованным водоснабжением.
В сельскохозяйственном водоснабжении 90-95$ всей используемой воды составляют подземные воды. В качестве водозаборных сооружений, в основном, используются буровые скважины и шахтные колодцы.
Для водоснабжения населенных пунктов, полевых станов, животноводческих ферм и различных промышленных комплексов к 1991 г. планируется соорудить около 700 тыс. буровых скважин. При этом основные работы по бурению скважин для сельскохозяйственного водоснабжения будут проведены в РСФСР в объеме около 300 тыс.,на Украине - 150 тыс., в Казахстане - 70 тыс. и Узбекистане - 40 тыс. скважин.
К 1991 году для обводнения пастбищ планируется построить около 30 тыс.скважин. В том числе в Казахстане - около 20 тыс., РСФСР - 4?0 тыс. и в Узбекистане - 1,2 тыс. скважин. К 1991 году только для целей орошения будет пробурено около 20 тысяч скважин.
Для дальнейшего развития сельскохозяйственного производства требуется эффективное использование существующих и качественное проектирование новых водозаборных сооружений.
В процессе эксплуатации водозаборных скважин часто наблюдается постепенное снижение их дебита или же выход из строя, вследствие пескования, колшатации (механическая, химическая, биологическая) фильтров и прифильтровой зоны, коррозии и других причин.
На надежность работы скважин, увеличение срока их службы в весьма значительной степени влияет правильный подход к выбору наиболее рационального способа приема подземных вод, водозахватно-го фильтра. Значительный эффект здесь может быть достигнут совершенствованием конструкции, методов вскрытия и освоения водоносных горизонтов. За последние годы все более расширяется область применения бесфильтровых скважин, гравийных фильтров с широким контуром засыпки, разработкой наиболее рациональных конструкций каркасов фильтров, выбором форм и размеров входных отверстий, устойчивых против коррозии и закупорки. Значительный прогресс здесь связан с освоением заводского изготовления фильтров на Дрогобычес-ком заводе Мингазпрома СССР. Важную роль играет правильный выбор формы и размеров частицезадерживающих водоприемных отверстий фильтров в соответствии с гидрогеологическими, гидрохимическими условиями и гранулометрическим составом водоносного грунта. Несоответствие формы и размеров частицезадерживающих водоприемных отверстий вышеперечисленным условиям приводит к снижению дебита и быстрому выходу скважин из строя.
Разработки методов расчета частицезадерживающих водоприемных отверстий и установление связи между их размерами и объемов выноса породы при строительной откачке буровых скважин является актуальной научной и практической задачей.
Актуальность разработки методов расчета фильтров подтверждается тем, что они были включены в программу исследовательских работ по плану Минводхоза СССР на 1981-85 г.г. по решению отраслевых научно-технических проблем 0,03 "Разработать новые конструкции и методы расчета фильтров водозаборных скважин" задания 02.04.
Целью диссертационной работы является разработка методов расчета фильтров с частицезадерживающими водоприемными отверстиями, позволяющей прогнозировать объем выноса грунта в процессе формирования прифильтровой зоны при строительных откачках.
Научная новизна работы:
1. На основании теоретических исследований по разработке методов расчета размеров частицезадерживавдих проходных водоприемных отверстий фильтров получены зависимости, устанавливающие закономерность между объемом выноса грунта и размерами отверстий,
2. Получены формулы для определения удельного (на I мм^ площади отверстия) и общего выноса при формировании прифильтровой области.
3. Получены значения опытных коэффициентов, входящих в расчетные формулы определения удельных выносов грунтов.
4. Установлено, что неоднородность исходного грунта по гранулометрическому составу существенно влияет на его вынос через водо-цриемные отверстия. С увеличением коэффициента неоднородности грунта удельный вынос уменьшается.
5. Изучено влияние на вынос грунта режима эксплуатации скважин. Показано, что изменение давления, пуск и остановка насосов, вибрация по отношению к спокойной непрерывной фильтрации увеличивают вынос.
6. Показано, что вынос грунта при строительных откачках является необходимым и положительным фактором, приводящим к снижению гидравлических сопротивлений на контакте фильтр-порода и способствующий увеличению удельного дебита скважины.
7. На основании теоретических, экспериментальных, а также полевых производственных испытаний фильтров с частицезадерживаю-щими водоприемными проходными отверстиями предложен метод расчета размеров отверстий фильтров с учетом выноса грунта.
Достоверность теоретических положений обоснована большим
• а — объемом экспериментальных лабораторных и нолевых исследований, проведенных с применением методов планирования эксперимента. Выполнено внедрение результатов исследования в производство.
Результаты исследований носят прикладной характер и направлены на улучшение работы фильтров буровых скважин и сокращение эксплуатационных затрат.
Реализация работы в производственных условиях проводилась на скважинах вертикального дренажа Кзыл-Орцинской и Тадцы-Курганской областей Казахской ССР и на водопонизительной системе скважин Яхромской поймы Московской области.
Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях Московского ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративного института в 1982-1983 г.г., Джамбулского гидромелиоI ративно-строительного института в 1982 г., на координационном научно-техническом совещании по проблеме 0.03 Минводхоза СССР тема 02.04 в г «Минск (ЦНИИКИВР, 1982).
Основные положения, изложенные в диссертации, опубликованы в статьях.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и изложена на страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков в виде схем, графиков и фотографии, 15 таблиц и список литературы наименований.
