15. Единичный расход безнапорного горизонта

Единичным расходом потока q называется его расход при ширине блока 1 метр (при В=1).

Безнапорные потоки, как правило, отделены от поверхности земли только зоной аэрации - верхней частью проницаемой породы, не насыщенной водой. Поэтому давление на кровле безнапорного водоносного горизонта равно атмосферному. К категории безнапорных относятся грунтовые водоносные горизонты. К ним применяется термин "горизонт со свободной поверхностью".

Единичный расход потока в этом случае определяется по формуле: q=k(H1-H2)(h1+h2)/2L

Где H₁ и h₁ - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор) и мощность водоносного горизонта в первой скважине,

H₂ и h₂ - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор) и мощность водоносного горизонта во второй скважине,

k - коэффициент фильтрации водоносного горизонта,

L - расстояние между скважинами.

Если параметры H₁ и h₁ непосредственно в условии не заданы, их следует рассчитать, пользуясь вспомогательными величинами:

Абсолютной отметкой устья скважины – положением верхней части скважины, или поверхности земли, относительно плоскости сравнения (уровня мирового океана),

Глубиной до воды – расстоянием от поверхности земли до уровня воды в скважине,

Абсолютной отметкой водоупора – положением кровли водоупорного подстилающего слоя относительно плоскости сравнения (уровня мирового океана),

Глубиной скважины – длиной трубы

16. Единичный расход напорного горизонта

В большинстве случаев потоки подземных вод внутри пород могут быть сведены к совокупности прямолинейных параллельных струй, текущих от областей с более высокими гидростатическими напорами к областям с более низкими их значениями. Совокупность струй, или движущаяся в породе масса воды ("поток"), ограничена подошвой и кровлей горизонта, имеет начало и конец.

Единичным расходом потока q называется его расход при ширине блока 1 метр (при В=1).

Единичный расход потока напорного горизонта определяется по формуле:q=k(H1-H2)(m1+m2)/2L

Где H₁ и m₁ - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор) и мощность водоносного горизонта в первой скважине,

H₂ и m₂ - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор) и мощность водоносного горизонта во второй скважине,

k - коэффициент фильтрации водоносного горизонта,

L - расстояние между скважинами.

В ряде задач требуется построить депрессионную кривую или рассчитать гидростатический напор (абсолютную отметку уровня воды) в скважине, проектируемой между двумя существующими. Для этого необходимо написать уравнение единичного расхода на промежутке между существующей скважиной и проектируемой: q1=k(H1-H2)(m1+m2)/2X. Где H₁ и m₁ - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор) и мощность водоносного горизонта в первой скважине, H_x и m_x - соответственно абсолютная отметка уровня воды (гидростатический напор, ордината кривой депрессии) и мощность водоносного горизонта в скважине, проектируемой на расстоянии Х от первой.

k - коэффициент фильтрации водоносного горизонта,

Х - расстояние между скважинами.

Так как мощность водоносного пласта изменяется от скважины к скважине линейно, но в проектируемой скважине она будет определяться соотношением: mx=m1-(m1-m2)X/L

Пусть пополнения и потерь воды из водоносного горизонта при ее движении от скважины 1 к скважине 2 нет. Тогда единичный расход q остается постоянным на всем протяжении расчетного блока. То есть q = q₁, и правые части уравнений тоже равны: k(H1-H2)(m1+m2)/2L=k(H1-H2)(m1+m2)/2X

Получаем выражение для определения ординаты кривой депрессии (приближенная формула Каменского): Hx=H1-x(H1-H2)(m1+m2)/L(m1+m2)