3. Построение гидрогеологического разреза
Гидрогеологический разрез строится в направлении потока грунтовых вод вдоль одного из створов. Разрез ориентируется с запада на восток или с юга на север в зависимости от направления потока.
Слева на расстоянии 8-9см от кромки листа проводится масштабная линейка высотой 13см. Слева ниже масштабной линейки располагается таблица, отражающая параметры разреза, где в первой строчке указываются номера скважин на разрезе, абсолютная отметка поверхности (возле начальной скважины и расстояние между скважинами. Во второй строке приводятся параметры первого безнапорного (грунтового) водоносного горизонта – абсолютная отметка и мощность водоносного слоя , в третьей строке приводятся параметры второго (напорного) водоносного горизонта – абсолютная отметка пьезометрического уровня, величина напора и мощность водоносного слоя).
Верхняя градация масштабной линейки соответствует абсолютной отметке дневной поверхности. На этой отметке проводится горизонтальная линия, вдоль которой через 300м согласно масштабу откладываются вертикальные линии, соответствующие разведочным скважинам в створе разреза. Далее согласно масштабной линейке проводятся горизонтальные линии, соответствующие абсолютным отметкам первого и второго водоупора, а также мощности четвертичных суглинков, водоупорных палеогеновых глин и каменноугольных аргиллитов.
Мощности песков и известняков в каждом варианте изменяются в зависимости от гипсометрического положения кровли водоупоров.
Геологический разрез представлен следующими горными породами:
Q – суглинки делювиальные, мощность 20м, коэффициент фильтрации 0,25 м/сут;
N – пески крупные, кварцевые, мощность переменчива, коэффициент
фильтрации 16м/сут;
Ρ – глины плотные (водоупор), мощность 10м;
С - доломитизированные трещиноватые известняки, мощность переменчива, коэффициент фильтрации 25 м/сут;
С – аргиллиты (водоупор), вскрытая мощность 10м.
В пределах разреза вскрыты два водоносных горизонта. Первый водоносный горизонт, приуроченный к суглинкам и пескам, грунтовый, безнапорный. На разрезе положение уровня грунтовых вод указывается пунктирной линией синего цвета. Возле каждой скважины отмечается глубина уровня грунтовых вод (УГВ).
Второй водоносный горизонт напорный, приуроченный к трещиноватым доломитизированным известнякам. Согласно заданию пьезометрический уровень (УНВ) в пределах изучаемого участка находится на одной абсолютной отметке. На разрезе указывается пунктирной линией красного цвета. Условные обозначения к разрезу на чертеже формата А4 располагаются слева, на формате А3 – справа или ниже разреза. На чертеже указывается группа и фамилия исполнителя. Пример построения разреза смотри в приложении 2.
4. Расчет параметров водного потока
Движение потока подземных вод всегда направлено со стороны более высоких отметок в сторону более низких. Расход плоского потока определяется согласно основному линейному закону фильтрации по формуле Дарси:
,
м3/сут (1)
16
Q - расход потока, м3/сут;
F – площадь сечения потока, м2;
I – напорный градиент;
кф – коэффициент фильтрации породы, м/сут.
,
м2 (2)
H – мощность водоносного горизонта, м;
В – ширина потока, м;
При неизвестной ширине потока целесообразно пользоваться удельным расходом потока, т.е. расходом на 1 м ширины потока (В = 1м).
,
м3/сут (3)
q – удельный расход, м3/сут.
Напорный градиент или гидравлический уклон равняется отношению разности абсолютных отметок в начале и конце потока к длине потока:
(4)
Aн – начальная абсолютная отметка уровня воды, м;
Aк – конечная абсолютная отметка уровня воды, м;
L – длина потока или расстояние между сечениями в начале и конце потока, м.
Если мощность потока не выдержана в плане , в расчет принимается средняя мощность потока.
,
м (5)
Hн – начальная мощность потока, м;
Hк – конечная мощность потока, м.
Если водоносный горизонт состоит из нескольких гидравлически взаимосвязанных водоносных слоев, необходимо определить средний коэффициент фильтрации в конкретной точке (скважине).
,
м/сут (6)
kфcp – средний коэффициент фильтрации в конкретной скважине n, м/сут;
k1…kn – частные коэффициенты фильтрации каждого слоя, м/сут;
m1…mn – соответствующие мощности слоя, м.
Если в пределах потока kср определяется в нескольких скважинах, то средний коэффициент фильтрации в пределах потока составляет:
,
м/сут (7)
kфcp – средний коэффициент фильтрации водного потока, м/сут;
kфcp*1…kфcp*n – средние коэффициенты фильтрации в каждой конкретной
скважине, м/сут;
n – количество исследуемых скважин.
Если в формуле Дарси (1) обе части уравнения разделим на площадь сечения потока, получим:
,
м/сут (8)
V – скорость фильтрации, м/сут;
кф – коэффициент фильтрации, м/сут;
I – напорный градиент.
Тогда удельный расход потока определяем по формуле:
, м3/cут (9)
или
, м3/cут (10)
где условные обозначения прежние.
Расчет водопроводимости пласта определяется по формуле для безнапорного водоносного горизонта:
, м2/сут (11)
и для напорного водоносного горизонта:
, м2/сут (12)
Т – водопроводимость пласта, м2/сут;
kфср – средний коэффициент фильтрации, м/сут;
Hcp – средняя мощность безнапорного водоносного горизонта, м;
Mcp – средняя мощность напорного водоносного горизонта, м.