Определение притока безнапорной грунтовой воды в совершенную скважину

Необходимо построить схему движения вод и определить приток воды к совершенной скважине с круговым контуром питания и горизонтальным водоупором.

Совершенной называют скважину доведенную до водоупора и питаемую водой только через боковые стенки.

Таблица 7.4

Рис 7.3 Схема грунтовых вод (вариант 1 таблица 7.4.)

Приток воды к совершенной скважине(дебит),в общем виде, определяется по формуле

Q=kπ (H² –h²)/ (lnR - ln r) (7.7)

В случае расположении скважины вблизи дренирующего водоема

, в зависимости от расстояния L от водоема, используются формулы:

Для выбора формулы расчета необходимо вначале определить радиус влияния скважины R.

R=2S√Hk, где S-величина понижения воды в скважине при откачке,

H-мощность водоносного пласта определяемого как разность абсолютных отметок статического уровня грунтовой воды и кровли водоупора,

к- коэффициент фильтрации. h=(H-S) - Высота столба воды в скважине.

Пример решения вариант 1 таб.7.4.

1.Определяем R=2х4.4√18.3х7.1=100.3м

Т.к. L=82 м >0.5 R=50.2м,то используем формулу 7.8.

Q=1.366 x 7.1 (18.3² -13.9²)/ lg 100.3 -lg 0.152 = 487 м³.\сут

7.5. Определение притока напорной грунтовой воды в совершенную скважину. Рис 7.4.

таблица 7.4

Недостающие в таблице данные определяются исходя из имеющихся с использованием схемы.

Рис 7.4 схема расположения вод по варианту 1

Приток воды к совершенной одиночной напорной скважине определяется по формуле 7.10.

Q= 2.73 k m S \ (lg R –lg r) (7.10)

Где R=10S√k радиус влияния скважины

Пример выполнения задания по варианту №1.

Абсолютную отметку подошвы верхнего водоупора определяем как разность абсолютной отметки пьезометрического уровня и высоты напора 39.6-14.2=25.4 м.Мощность водоносного пласта вычисляем как разность абсолютных отметок подошвы верхнего водоупора и кровли нижнего водоупора m=25.4-13.4=12м.

Понижение уровня равно разности абсолютных отметок пьезометрического и динамического уровней S=39.6-36.1=3.5 м

Далее вычисляем значение R. R=10x3.5√ 9.6=108.4 м

Вычисляем значение Q. Q=2.73x9.6x12x3.5/(lg108.4-lg0.152=386 м³\сут

7.6 Определение притока грунтовой воды к совершенной канаве

Исходя из данных приведенных в таблице 5 постройте схему залегания вод и определите приток грунтовой безнапорной воды к совершенной канаве. Совершенной канавой называют канаву доведенную до водоупора и имеющей только боковой приток воды.

Таблица 5

Пример решения задания по варианту №1.

Схема залегания грунтовых вод у канавы приводится на рис 7.5

Рис 7.5.

Двусторонний приток воды к совершенной канаве определяется по

Формуле Q=kL(H² –h²)/R

Где R радиус влияния канавы R=2S√ Hk, h-высота воды в канаве при откачке h=(H-S). Абсолютную отметку статистического уровня вычисляем как разность абсолютных отметок поверхности земли и глубины залегания уровня грунтовой воды 82.5-1.3=81.2 м.

Понижение уровня грунтовой воды S равно разности абсолютных отметок статического и динамического уровней воды

S=81.2-80=1.2.м

Далее определяем радиус R влияния канавы на уровень грунтовой воды

R=2x1.2 √2.6 x6.4 =9.8м

Затем рассчитывает приток воды (дебит) в канаву

Q=6.4x120x (2.6² -1.4²)/9.8 = 376м³ \сут

Тема 8. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД

8.1. Методика анализ карт гидроизогипс

Анализ карт гидроизогипс позволяет составить краткую гидрологическую характеристику участка. По карте гидроизогипс можно определять: 1) направление движения грунтовых вод на заданном участке; 2) глубину залегания грунтовых вод в любой точке или на любом участке; 3) уклон грунтового потока; 4) характер взаимосвязи грунтовых вод с поверхностными; 5) условия питания и разгрузки грунтовых вод.

Направление движения грунтовых вод берут по нормали к двум смежным гидроизогипсам. Движение воды направлено от более высоких отметок уровня к более низким (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Схема связи грунтовых вод с поверхностными:

А - река дренирует грунтовые воды,

Б - река питает грунтовые воды,

В - река питает и дренирует грунтовые воды

Глубину залегания грунтовых вод в любом заданном пункте определяют по разности отметок горизонтали поверхности и гидроизогипсы. Уклон потока подземных вод для любого участка вычисляют делением сечения карты гидроизогипс на кратчайшее расстояние между двумя гидроизогипсами, взятое в масштабе карты.

Связь грунтовых вод с поверхностными устанавливают по характеру сопряжения гидроизогипс с рекой. В природе наблюдаются два основных случая: первый - грунтовые воды питают поверхностные (рис. 8.1 А), второй - поверхностные воды питают грунтовые (рис. 8.1 Б). Кроме того, реки могут одновременно питать и дренировать грунтовые воды (рис. 8.1 В).

По соотношению и характеру изменения гидроизогипс можно получить представление о потоке. Участки замкнутых гидроизогипс с высокими отметками указывают на положение водоразделов грунтовых вод, где условия питания наиболее благоприятны. Зоны с нулевой глубиной до воды указывают на участки выхода подземных вод на поверхность земли.

Если на пути движения потока сильно водопроницаемые породы сменяются слабо водопроницаемыми, гидроизогипсы сгущаются, так как поверхность грунтовых вод приобретает больший уклон. При поступлении грунтовых вод из слабо водопроницаемого в сильно водопроницаемый пласт гидроизогипсы располагаются реже. Сгущение гидроизогипс может указывать также на уменьшение мощности водоносного пласта и на дренирующее влияние рек и озер.