透析截潛流工程結(jié)構(gòu)與滲渠水量計(jì)算
時(shí)間:2022-04-22 02:15:00
導(dǎo)語(yǔ):透析截潛流工程結(jié)構(gòu)與滲渠水量計(jì)算一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:潛流工程是綜合開發(fā)河道地表和地下徑流的一種地下集水工程,制作截滲墻和布置集水滲渠,是潛流工程設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。土工膜料選擇、厚度確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、膜料連接及滲渠布置形式等關(guān)系到取水量的大小。
關(guān)鍵詞:截潛流;土工膜料;滲渠布置
潛流工程是綜合開發(fā)河道地表和地下徑流的一種地下集水工程,采用新型防滲技術(shù)土工膜料制作截滲墻和科學(xué)布置集水滲渠,是潛流工程設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。土工膜料選擇、厚度確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、膜料連接及滲渠布置形式等關(guān)系到取水量的大小。
1.土工膜料
1.1土工膜料選擇根據(jù)土工膜具體參數(shù)指標(biāo)和工程實(shí)際情況,結(jié)合防滲工程的工作條件、施工條件,考慮各種膜料性能、單價(jià)、產(chǎn)品質(zhì)量等因素,比較后確定。主要有:聚乙稀薄膜、聚氯乙稀薄膜、PVC復(fù)合膜等。
1.2土工膜厚度的確定土工膜厚度與墊層平整度、材料允許拉應(yīng)力及彈性模量等有關(guān)。公式較多,墊層土體粒徑d<22mm時(shí),一般采用前蘇聯(lián)水利科學(xué)院公式:δ=0.006E1/2Hd1.03[σ]3/2式中:δ——土工膜厚度(mm);H——鋪設(shè)薄膜范圍內(nèi)的最大水頭(m);d——墊層土壤最大粒徑(mm);[σ]——膜的允許拉應(yīng)力(KPa);E——膜的彈性模量(KPa)。
1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。土工膜防滲量以薄膜防滲、上下墊層保護(hù)的組合防滲體,它由墊層——防滲層——墊層——保護(hù)層——反濾過渡層共同組成防護(hù)體系。一定要作為整體性防滲處理,土工膜要與不透水層岸坡嚴(yán)密結(jié)合。墊層5~10cm,最大粒徑不超過5mm,保護(hù)層土質(zhì):粘壤土或砂壤土,干容重15KN/m3,含水量約為20%,厚度0.2~0.3m左右。
1.4薄膜連接。土工膜的連接是施工的關(guān)鍵工序,現(xiàn)場(chǎng)連接防滲的方法主要有粘接法、熱焊接法。塑料PVC復(fù)合膜一般有粘接法,PE復(fù)合膜一般用恒溫電熨斗加熱處理,接縫寬度10cm。
1.5土工膜鋪設(shè)。土工膜一般不易張拉太緊,預(yù)留5%的伸縮長(zhǎng)度成波紋狀折皺,以適應(yīng)基本變形。兩層膜間不得夾帶泥土、雜物,不得有充氣現(xiàn)象。從土工膜鋪設(shè)到上墊層及保護(hù)層回填,應(yīng)避免石塊、重物、尖銳物直接砸擊和接觸土工膜,以免薄膜刺穿破壞。
2.滲渠布置
2.1滲渠作用。滲渠主要用以截取河流滲透水和潛流水其出水量多具有季節(jié)性變化的特點(diǎn),一般枯水期出水量小,富水期出水量大。在計(jì)算滲渠的出水量時(shí),應(yīng)考慮枯水期內(nèi)的最低流速大于不淤流速,當(dāng)截取河流滲漏水時(shí),滲渠有一定的凈化作用,其凈化效果與河水濁度及人工濾層結(jié)構(gòu)有關(guān),一般可除去懸浮物70%以上,除去細(xì)菌70~95%,除去大腸菌70%以上。
2.2適用條件。含水層厚度大于2m,最大4-6m,透水性較好,一般滲透系數(shù)大于10~20m/d,地下水位埋深不大且變化幅度較小,枯水期地下水位埋深不低于5m,在嚴(yán)寒地區(qū)間歇河谷中含水層較薄的地帶,靠近岸邊的滲渠應(yīng)布置在河岸穩(wěn)定、河水較清、水流較急且有一定沖刷力的直線段或凹岸。
2.3工程實(shí)例
2.3.1總體布置。截潛流工程布置在細(xì)河干流上游101國(guó)道楊家荒大橋下575m處,采用非完整式集水管型式,采用土工膜做為截滲墻材料,鋪設(shè)完整式截滲墻260m。土工膜伸入基巖下0.5m,上部距離河床面0.5m。在截滲墻上游設(shè)集水管,集水管垂直于主河道方向布置,集水管長(zhǎng)度為120m,集水管兩端設(shè)集水井。每40m設(shè)一個(gè)檢查井。集水管除底面外均設(shè)三層反濾層,集水管坡度2‰。
2.3.2截滲墻。截滲墻采用完整式土工膜截滲墻,防滲土工膜按1:1坡度鋪設(shè),土工膜上墊層用20cm厚細(xì)砂、下墊層用10cm厚細(xì)砂做保護(hù)層,土工膜垂直下基巖0.5m后,再水平鋪設(shè)0.5m;為加強(qiáng)錨固和防止底邊滲漏,在土工膜上、下水平伸入的0.5m,土工膜上下墊層采用0.25m厚的粘土做隔滲和壓實(shí)保護(hù)。
2.3.3集水管
2.3.3.1進(jìn)水孔及集水管。根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算:F=Q/v式中:F——進(jìn)水孔的總面積;Q——設(shè)計(jì)出水量,Q=0.009m3/s;v——進(jìn)水孔允許流速,一般采用0.01m/s。經(jīng)計(jì)算得F=0.9m2,如按鋪設(shè)120m長(zhǎng)的集水管,每節(jié)集水管長(zhǎng)2.4m,進(jìn)水孔內(nèi)徑d=25mm計(jì)算,在每節(jié)集水管上需有37個(gè)孔。選用內(nèi)徑??600,壁厚50mm的混凝土管,每節(jié)管長(zhǎng)2.4m。進(jìn)水孔沿上部2/3圓周布置,孔眼為內(nèi)大外小的楔形,呈梅花狀布置,孔眼凈距為孔眼直徑的10倍。
2.3.3.2集水管水量。根據(jù)無壓含水層非完整式滲渠水量計(jì)算公式:Q=KL(H2-h02)/R?〔(t+0.5r0)/h0〕?4〔(2h0-t)/h0〕充滿度為0.4進(jìn)行分析計(jì)算。式中:Q——集水管出水量,m3/d;K——滲透系數(shù),87m/d;L——集水管長(zhǎng)度,120m;H——含水層厚度,5.0m(集水管進(jìn)口);h0——集水管內(nèi)水位距含水層底板高度,3.2m(集水管進(jìn)口);R——影響半徑,33m;t——集水管水深,0.24m;r0——集水管半徑,0.3m。經(jīng)計(jì)算得Q=1725.7m3/d??需水量548.5m3/d。