Обезвоживание - Dewatering

Обезвоживание / д я ш ɔː т ər ɪ ŋ / является удаление воды из твердого материала или почвы путем мокрой классификации, центрифугирования , фильтрации или аналогичные твердое тело-жидкость процессов разделения , таких как удаление остаточной жидкости из осадка на фильтре на а фильтр-пресс как часть различных производственных процессов.

Обезвоживание, обезвоживание или водный контроль - это общие термины, используемые для описания удаления или отвода грунтовых или поверхностных вод из русла реки , строительной площадки , кессона или шахты путем откачки или испарения. На строительной площадке это обезвоживание может быть выполнено перед выемкой грунта под фундамент, опорой или подвалом для понижения уровня грунтовых вод . Это часто связано с использованием погружных насосов для «обезвоживания» , центробежных («мусорных») насосов, эжекторов или приложения вакуума к точкам скважин. Международная исследовательская компания Visiongain оценила мировой рынок водоотливных насосов в 6,4 миллиарда долларов в 2018 году.

Процессы

Глубокие колодцы

Глубокая скважина обычно состоит из скважины, снабженной щелевым хвостовиком и погружным электронасосом. Когда вода закачивается из глубокой скважины, образуется гидравлический градиент, и вода течет в скважину, образуя конус впадины вокруг скважины, в котором мало или совсем не остается воды в поровых пространствах окружающей почвы. Глубокие скважины лучше всего работают в грунтах с проницаемостью от k = 10 - 3  м / с до 10 - 5  м / с; величина просадки, которую может достичь скважина, ограничивается только размером рыбонасоса.

Глубокие колодцы можно установить кольцом вокруг котлована, чтобы понизить уровень воды и сохранить безопасное и сухое место. Для проектирования систем обезвоживания глубоких скважин можно использовать несколько уравнений, однако многие из них основаны на эмпирических данных и иногда не работают. Практика и опыт, наряду с твердым пониманием основополагающих принципов обезвоживания, являются лучшими инструментами для создания успешной системы. Некоторые ситуации обезвоживания «настолько распространены, что их можно спроектировать почти на основе практического опыта».

Глубокие скважины также используются для тестирования водоносных горизонтов и для дренажа грунтовых вод скважинами .

Wellpoints

Колодцы представляют собой трубы небольшого диаметра (около 50 мм) с прорезями у дна, которые вставляются в землю, из которых вода забирается с помощью вакуума, создаваемого водоотливным насосом. Колодезные скважины обычно устанавливаются в близких центрах на линии вдоль или по краю выемки. Поскольку вакуум ограничен до 0 бар, высота, на которую можно набирать воду, ограничена примерно 6 метрами (на практике). Колодцы могут быть установлены поэтапно: первая снижает уровень воды до пяти метров, а вторая ступень, устанавливая на более низкий уровень, понижает его еще больше. Вода, просачивающаяся между глубокими колодцами, может быть собрана одним рядом колодцев на пальце ноги. Этот метод обеспечивает гораздо большую ширину без сил просачивания.

Копья Wellpoint обычно используются для забора грунтовых вод в условиях песчаной почвы и не так эффективны в условиях глины или горных пород. Иногда вместо копий используются открытые насосы, если грунтовые условия содержат значительное количество глины или породы.

Горизонтальный дренаж

Установка горизонтальных систем обезвоживания относительно проста. Траншеекопатель устанавливает неперфорированную трубу, за которой следует синтетическая или органическая перфорированная труба. Длина водостока определяется диаметром водостока, условиями почвы и уровнем грунтовых вод. Обычно длина водостока составляет 50 метров. После установки дренажной трубы к дренажу подключается насос. После того, как уровень грунтовых вод был понижен, можно начинать предполагаемое строительство. После завершения строительства насосы останавливаются, и уровень грунтовых вод снова поднимается. Обычно глубина установки до 6 метров.

Контроль порового давления

Хотя инженеры могут использовать обезвоживание для понижения уровня грунтовых вод или осушения почвы, они также могут использовать этот процесс для контроля порового давления в почвах и предотвращения повреждения конструкций из-за подъема грунта . Высокие поровые давления возникают в почвах, состоящих из мелкодисперсных илов или глин. Поскольку эти почвы имеют очень низкую проницаемость , обезвоживание в традиционном смысле (гравитационный поток в водозаборную скважину) может оказаться очень дорогостоящим или даже бесполезным. Вместо этого схема обезвоживания с помощью вакуума , такая как эжекторные скважины или герметичные глубокие скважины, может служить для забора воды в колодец для забора.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение