3. Розрахунок притоку підземних вод до досконалого артезіанського колодязя
Розрізняють досконалі і недосконалі гірничі виробки. Під досконалими розуміються виробки, які розкривають водоносний пласт на всю його потужність. Вода в такі виробки надходить через стінки в інтервалі, що відповідає потужності напірного та ґрунтового пласта біля свердловини.
Приток води до досконалого ґрунтового колодязя розраховується, виходячи з формули Дарсі
Q=kFI
в якій потужність грунтового водоносного горизонту змінюється по осі х відповідно до положення кривої депресії, напірний градієнт є змінним.
Якщо із свердловини чи колодязя відкачувати воду, то рівень води в них починає знижуватися від початкового – статичного рівня. Рівень, який знижується, називається, динамічним.
При довготривалій відкачці у водоносному горизонті навколо колодязя (свердловини) утворюється лійкоподібне зниження рівня підземних вод. Найбільше воно у колодязі. На деякій відстані від колодязя зниження настільки мале, що динамічний рівень зливається із статичним. Лійкоподібне зниження рівня води підземних вод прийнято називати воронкою депресії.
У вертикальному розрізі воронка депресії відображається у вигляді кривої лінії, яка зветься кривою депресії. Відстань від осі колодязя до точки, де динамічний та статичний рівні зливаються, називається радіусом впливу. В умовах усталеного руху положення воронки депресії постійне, а в умовах неусталеного руху – змінюється в часі.
Вперше теорію притоку води до колодязя розробив Дюпюі (1867 р.). При розрахунках припускається, що водопровідність пласта постійна, а нижній водотрив – горизонтальний. При цьому лінії току в плані мають вигляд радіусів, спрямованих до колодязя, а в розрізі паралельних прямих.
Розрахунок притоку води до досконалого артезіанського колодязя виконується, виходячи з формули Дарсі.
Ця формула була виведена французьким гідравліком Дюпюі і носить його ім’я, використовується вона для визначення дебіту (витрати) колодязя Q при усталеному русі.
При неусталеному русі:
Q =