Где - показатели степени, принимаемые равными соответственно 2,5 и 1,9 для случая применения фильтра к одному из водоупоров, и 3,0 и 2,0- для случая расположения фильтра в средней части пласта.

Коэффициент сопротивления фильтра определяется расчетным путем с учетом типа фильтра, размеров и особенностей его элементов. Если известен его тип и проектируемая производительность скважин, значение предварительно может быть оценено формуле

 

где – параметр фильтра, принимаемый равным 6-8 для дырчатых и щелевых фильтров, 8-10 - для каркасно-щелевых фильтров с проволочной обмоткой и однослойной гравийной обсыпкой; 10-15 – для фильтров из штампованного листа с однослойной песчано-гравийной обсыпкой и 15-25 – для сетчатых фильтров;

- средняя мощность пласта в районе действия скважины, принимаемая равной для напорных и =0,8 –для безнапорных скважин.

 

В тех случаях, когда тип, конструкция и размеры всех элементов фильтра скважины известны, величина фильтра может быть определена по формулам соответственно для ламинарного и турбулентного режимов их работы:

 

где

– известные параметры пласта(м/сут и м);

- производительность скважины,м3/сут;

- соответственно наружный и внутренний радиусы слоев фильтра;

- число слоев фильтра, включая его каркас, водоприемную конструкцию и различные слои обсыпки;

- толщина отдельных слоев фильтра;

- их средние радиусы;

- коэффициент фильтрации слоев, м/сут;

- коэффициент, учитывающий возрастание сопротивления фильтра за счет контакта отдельных его слоев.

 

Величину К для сеток, каркасов, перфорированных и щелистых труб рекомендуется отделять по формуле:

 

где

– скважность этих элементов;

– параметры связи между величинами и.

 

Значения и в расчетах принимаются соответственно равными:

 

0,65 и 1,20 для пластмассовых каркасов с горизонтальными фрезерованными отверстиями;

0,045 и 0,70 для фильтр-каркасов с мостообразными отверстиями для отклонения гравия;

0,197 и 1,00 для фильтр-каркасов из штампованных материалов с мостообразными отверстиями для отклонения гравия;

0,40-1,40 – для щелевых фильтров с ребристой водоприемной поверхностью с вертикальными щелями;

0,13 и 1,00 – для щелевых фильтров с ребристой водоприемной поверхностью с горизонтальными щелями;

0,105 и 1,00 – для сетчатых фильтров и сеток квадратного плетения.

 

Величина слоев обсыпки К определяется по формуле () в зависимости от их пористости и среднего диаметра частиц.

Значения коэффициента С при контактировании песчаных или песочно-гравийных слоев между собою принимаются равными 1,2-1,5, а при контактировании их с сетками или проволочной обмоткой –1,5-2,0.

Режим работы фильтра устанавливается по фактической скорости движения через него воды. Если эта скорость меньше критической, режим движения воды принимается ламинарным, если же равна или больше критической – турбулентным.

Величину критической скорости фильтрации (м/с) определяют по формуле

 

где р – коэффициент пористости фильтрующего материала;

- средний диаметр частиц этого же материала в мм.

При проектировании скважинных водозаборов вопросы определения притока воды к скважинам и размеров их фильтров решаются одновременно путем последовательного их уточнения, так как их параметры взаимно увязаны и обуславливают работу друг друга.

Взаимное уточнение дебита скважин и параметров их фильтра производят до тех пор, пока они не станут взаимно приемлемыми.

 

Число резервных скважин назначается в зависимости от категории надежности водозабора и от числа рабочих скважин:

- на водозаборах 1,2,3 категории надежности с числом рабочих скважин до 4 принимается 1 резервная скважина;

- на водозаборах 1,2 категории надежности с числом рабочих скважин 5-12 принимается 2 и 1 резервная скважина соответственно;

- на водозаборах 3 категории надежности резервные скважины не принимаются;

- на водозаборах 1,2 категории надежности с числом рабочих скважин 13 и более принимается соответственно 20% и 10% от общего количества число резервных скважин.

 

Общее число скважин в водозаборе: