
- •Содержание
- •Обозначения и сокращения
- •Введение
- •Исходные данные
- •1 Гидрогеологический разрез
- •1.1 Описание гидрогеологического разреза
- •Условные обозначения, используемые на разрезе
- •1.3 Гидродинамическая схема напорных вод
- •1.4 Определение расхода потока для напорных вод
- •1.5 Гидродинамическая схема грунтовых вод
- •1.6 Определение расхода потока для безнапорных вод
- •2 Гидрохимический состав подземных вод
- •2.1 Методика расчета и анализа
- •2.2 Данные для расчета и анализа гидрохимического состава подземных вод
- •2.3 Гидрохимический анализ природных вод
- •2.4 Оценка пригодности воды для питья
- •3 Оценка агрессивности подземных вод
- •3.1 Методика оценки агрессивности подземных вод
- •3.2 Расчет и оценка агрессивности подземных вод
- •4 Расчет ионного стока (для сетки тока)
- •4.1 Расчёт ионного стока (для сетки тока) безнапорных вод
- •4.1 Расчёт ионного стока (для сетки тока) напорных вод
- •5 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)
- •5.1 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)для напорных вод
- •5.1 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)для безнапорных вод
1.4 Определение расхода потока для напорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте пьезоизогипс по зависимости параметров:
Qi =k*F*I
где k = 7-55 м/сут -коэффициент фильтрации для крупнозернистых песков;
В1 = 25 м, В2 = 15 м, B3=28 м, B4=25 м – ширина потока;
L1 =70м L2 =80м, L3=100 м, L4=100 м – длина, которую прошел поток от одной пьезоизогипсы к другой;
𝛥m1 = 𝛥m2 =𝛥m3= 𝛥m4=1 м,– мощность водонасыщенной части.
Находим расход потока для напорных вод, учитывая масштаб карты 1:10000, так же учтём что коэффициент фильтрации различается более чем на 10 значений и следовательно мы не можем взять усреднённое значение, поэтому мы рассмотрим k1=7 м/сут, k2=31 м/сут, k3=55 м/сут:
k1=7 м/сут:
Q1=7*25*1/70 = 2,50 м3/сут
Q2=7*15*1/80=1,30м3/сут
Q3=7*28*1/100=1,96 м3/сут
Q4=7*25*1/100=1,75 м3/сут
Q1.1=2,50+1,30+1,96+1,75=7,51 м3/сут
k2=31 м/сут:
Q1=31*25*1/70=11,10 м3/сут
Q2=31*15*1/80= 5,80 м3/сут
Q3=31*28*1/100=8,68 м3/сут
Q4=31*25*1/100=7,75 м3/сут
Q2.1=11,1+5,80+8,68+7,75=33,33 м3/сут
k3=55 м/сут
Q1=55*25*1/70=19,64 м3/сут
Q2=55*15*1/80=10,30 м3/сут
Q3=55*28*1/100=15,40 м3/сут
Q4=55*25*1/100=13,75 м3/сут
Q3.1=19,64+10,30+15,40+13,75=59,09 м3/сут
1.5 Гидродинамическая схема грунтовых вод
Грунтовые воды, приуроченные к первому от поверхности земли регионально выдержанному водоносному пласту, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Имеют свободную пьезометрическую поверхность, на которой давление равно атмосферному, и характеризуются активной связью с наземной гидросферой и атмосферой.
Под водоупором понимаются слабо водопроницаемые слои горных пород. Чаще всего это горизонты глин. Площадь распространения грунтовых вод называется грунтовым бассейном. Сверху грунтовые воды ограничены естественно сформировавшейся свободной поверхностью и не имеют напора. Свободная поверхность - зеркало грунтовых вод. В разрезе положение верхней границы водоносного горизонта характеризуется линией, которая называется уровнем грунтовых вод. Глубина залегания зеркала зависит от местных метеорологических и геологических условий и изменяется от 0 до 50 м и более. В том случае, когда зеркало грунтовых вод совпадает с дневной поверхностью, наблюдается заболачивание местности. По берегам рек, в пониженных участках местности зачастую наблюдаются источники - ключи, родники. Это явление связано чаще всего с выходом грунтовых вод на поверхность.
Грунтовые воды находятся в постоянном движении. Они перемещаются путём фильтрации через породы от участков с повышенными отметками зеркала грунтовых вод к пониженным участкам, образуя потоки. Потоки могут быть прямолинейными, криволинейными, плоскими, радиально сходящимися и радиально расходящимися.
Гидрогеологическую обстановку того или иного участка принято изображать с помощью гидрогеологических карт, в частности карт гидроизогипс.
Карты гидроизогипс отражают рельеф зеркала грунтовых вод с помощью гидроизогипс, то есть линий равных отметок. Эти линии аналогичны горизонталям рельефа местности. Карты гидроизогипс строятся по данным замеров глубины залегания зеркала грунтовых вод в скважинах (шурфах).
На данном участке (рис.3) пробурено 9 скважин и 4 шурфа. В таблице 2 отражены результаты замеров глубины залегания статического уровня от устья в каждой скважине и абсолютная отметка устья. На основе этих данных определяем абсолютную отметку зеркала грунтовых вод. Далее приступаем к построению карты гидроизогипс. Построение начинаем от любого треугольника, опирающиеся на любые три скважины или шурфы.
Точки с одинаковыми отметками находятся на сторонах треугольника методом интерполяции между отметками зеркала в соседних скважинах. Далее производим построение в рядом расположенных треугольниках, постепенно закрывая всю площадь. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями -гидроизогипсами. Затем выбираем ленту тока для определения расхода потока по Дарси и оцениваем токсичность с помощью анализа гидрохимического состава подземных вод.
На данной схеме гидроизогипс мы видим, что потоки направлены к реке, накопитель формирует водораздел, поэтому фильтрующиеся стоки попадают в водоносный горизонт, а следовательно и в реку.
С помощью карты гидроизогипс решается ряд важных гидрогеологических задач: установление направления потока грунтовых вод, определение величины гидравлического градиента (J), скорости фильтрации (V), расхода единичного потока (q), глубины залегания горизонта грунтовых вод. Карта гидроизогипс необходима для заключения об инженерно-геологических условиях строительства различных видов сооружений (гидротехнических, промышленных, гражданских, дорожных и т.д).