Водоотлив из траншеи: как посчитать объём и приток

Водоотлив из траншеи считают из трёх частей. Первая — вода, которая уже стоит в выемке. Вторая — грунтовая вода, которая поступает через стенки и дно. Третья — осадки. Стоящую воду откачивают один раз, а приток и дождь — всё время, пока траншея открыта. Их сумма и есть объём, который попадает в смету и в журнал. О выработках поменьше — статья об откачке воды из шурфа.

Из чего складывается водоотлив из траншеи

• Стоящая вода — то, что набралось до начала откачки;
• приток грунтовых вод — идёт постоянно, если дно ниже уровня воды в грунте;
• осадки и поверхностный сток — зависят от погоды и от того, куда стекает вода с бровок.

Если траншея копается выше уровня грунтовых вод, вторая часть равна нулю. Тогда водоотлив сводится к откачке дождевой воды.

Стоящая вода

Объём считают как длину траншеи, умноженную на ширину и на слой воды. Для траншеи с откосами берут среднюю ширину на уровне воды. Например, траншея длиной 100 м, шириной 1,2 м по воде и со слоем 0,4 м даёт 100 × 1,2 × 0,4 = 48 м³.

Приток грунтовых вод в траншею

Траншея — вытянутая выемка, поэтому её считают не как колодец, а как линейную выработку с притоком с двух сторон. Для безнапорного слоя, когда дно доходит до водоупора, формула такая:

Q = L · k · (H² − h²) / R

• Q — приток, м³/сут;
• L — длина траншеи, м;
• k — коэффициент фильтрации грунта, м/сут;
• H — мощность водоносного слоя до понижения, м;
• h — высота воды над водоупором после понижения, м;
• R — радиус влияния, м: R = 2 · S · √(H · k), где S — понижение уровня.

Значения коэффициента фильтрации для разных грунтов и порядок расчёта для котлована разобраны в статье о расчёте водопонижения. Короткую траншею, длина которой сопоставима с шириной, считают как котлован.

Пример. Траншея длиной 100 м в мелком песке: k = 3 м/сут, H = 3 м, уровень нужно опустить на S = 2 м, значит h = 1 м. Радиус влияния R = 2 · 2 · √(3 · 3) = 12 м. Приток Q = 100 · 3 · (9 − 1) / 12 = 200 м³/сут, то есть около 8,3 м³/ч.

Осадки и поверхностный сток

Дождевую воду считают как площадь траншеи по верху, умноженную на слой осадков. Ливень 20 мм на траншею 100 × 2 м даёт 200 × 0,02 = 4 м³. Однако гораздо больше воды приходит с окружающей площадки, если она стекает к бровкам. Поэтому с нагорной стороны прокапывают отводную канаву — это дешевле, чем откачивать чужой сток.

Объём и часы работы насоса

Итоговый объём — сумма всех частей за время, пока траншея открыта. Допустим, траншея из примера стоит открытой 10 суток, а за это время прошёл один ливень:

V = 48 + 200 · 10 + 4 ≈ 2 050 м³.

Из таблицы видно главное: почти весь объём даёт приток грунтовых вод. Поэтому ошибка в коэффициенте фильтрации важнее любой другой, и его стоит проверить замером на объекте в первые дни работ.

Часы работы насоса равны объёму, делённому на подачу в рабочей точке. Если насос при фактическом напоре даёт 20 м³/ч, получится около 103 часов. Паспортный максимум для этого расчёта не годится: он указан при нулевом напоре, и часы выйдут заниженными.

Водоотлив из траншеи в смете и журнале

В смете водоотлив учитывают либо по объёму откачанной воды, либо по машино-часам насосов — в зависимости от принятых расценок. Конкретную расценку подбирает сметчик по действующим сборникам. Главное, чтобы объём в смете совпадал с первичными записями. Для этого на объекте ведут журнал водоотлива: часы работы, уровни, замеры притока по сменам.

Расчёт по формуле нужен до начала работ, а журнал — во время. Если фактический приток заметно выше расчётного, это повод пересмотреть и число насосов, и объём в смете.

Как организовать водоотлив из траншеи

Дну траншеи дают уклон к приямкам-зумпфам, а насос ставят в зумпф, чтобы он не засасывал грунт со дна. На длинной траншее зумпфов несколько, и насосы переставляют по мере прокладки. Поэтому здесь ценится малый вес: Grindex Minex весит 21 кг, Grindex Minette — 30–32 кг, и их переносят вдвоём без техники. Подробнее об организации работ — в статье об осушении траншей и приямков.

Частые вопросы

Как посчитать объём водоотлива из траншеи? Сложить стоящую воду, приток грунтовых вод за всё время работ и осадки. Приток считают по формуле для линейной выработки или берут по замерам на объекте.

Нужно ли учитывать откосы? Да, для стоящей воды берут среднюю ширину на уровне воды, а не ширину по дну.

Что делать, если фактический приток больше расчётного? Замерить его по подъёму уровня в зумпфе, записать в журнал и добавить насос. Расчёт по формуле — оценка, а не гарантия.

Можно ли считать часы по паспортной подаче насоса? Нет. Паспортный максимум указан при нулевом напоре, реальная подача в траншее заметно ниже.

Вывод: водоотлив из траншеи — это стоящая вода плюс приток грунтовых вод за всё время работ плюс осадки. Приток на метр длины считают по формуле для линейной выработки, часы насоса — по подаче в рабочей точке, а подтверждают всё журналом. Насосы для такой работы собраны в обзоре дренажных насосов Grindex. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.