7.3. Движение воды в междуречном массиве пород

На рис. 7.2 выделите напорный и безнапорный участок подземных вод, определите их длину и единичные расходы воды на границе напорного участка.

Рис 7.3. ???

1) Единичный расход воды на напорном участке определяется по формуле:

Q = kb(H²₁ – H²₂)/2L (7.3)

2) Единичный расход воды на безнапорном участке определяется по формуле:

Q = kb(h²₁ – h²₂)/2(l – L) (7.4)

где H₁ и H₂ – напоры, считая от кровли нижнего водоупора, соответственно, в начале и конце безнапорного участка,

h₁ и h₂ – мощности потока в начале и конце безнапорного участка.

2) Расчетная длина фильтрации воды

Для границы напорного и безнапорного участков справедливо равенство:

Q₁ = Q₂ H₂ =h₁ =m,

где m – мощность водоносного пласта на напорном участке.

Объединив уравнения 7.3 и 7.4, получаем:

L = (H₁² – m²)∙l/(H₁² –h₂²) (7.5)

Подставив значения из таблицы 7.3, получаем для варианта № 1:

L = (64,2)² – (39,2)∙2∙1250/(64,2)² – (46,7)² = 750

Таблица 7.3

Абсолютные отметки	вариант №1	вариант №2	вариант №3	вариант №4	вариант №5	вариант №6	вариант №7
1	2	3	4	5	6	7	8
1. уровня воды в р.Тихой	62.4	89.2	41.3	80	90	100	50
2. уровня воды в р.Белой	46.7	72.9	28.5	60	70	75	30
3. кровли нижнего водоупора	19.3	48.6	20	40	42	50	25
4. кровли верхнего водоупора	63.1	92.2	44	70	80	85	43
5. подошвы верхнего водоупора	58.5		35.8	68	75	80	35
Мощность водного пласта у р.Тихой, h	39.2	35.4	26.9	28	33	30	10
Расстояние между реками	1250	1020	870	900	960	1500	1300
Коэф. фильтрации К, м/сут	5.2	13.1	9.2	4	3	2	1.5

7.4. 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

1. Абсолютные отметки (м)	вариант №1	вариант №2	вариант №3	вариант №4	вариант №5	вариант №6
Устья скважины	31,4	96,7	54,8	71,3	34	62
Статический уровень вод, м	29,9	-	-	67,7	56	30
Динамический уровень при откачке, м	25,5	-	47,3	---	50	20
Кровли нижнего водоупора, м	11,6	78,5	---	58,2	40	---
2. Глубина залегания воды, м	--	--	2,3	--	---	32
3. Мощность пласта воды H, м	--	14,9	12,5	---	16	12
4. Понижение воды S, м	--	3	--	2,8	---	---
5. Коэффициент фильтрации K, м/сут	7,1	3,8	18,6	13,4	6	10
6. Расстояние L до водоема, м	82	60	74	30	60	74
7. Диаметр скважины Д = 2r, мм	305	203	114	152	203	114

Рис 7.4 Схема грунтовых вод (вариант 1, табл. 7.4)

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

Q=kπ(H² –h²)/(ln R – ln r) (7.7)

В случае расположении скважины вблизи дренирующего водоема, в зависимости от расстояния L от водоема, используются формулы:

q = при L ≥ 0,5R (7.8)

q = при L < 0,5R (7.9)

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

R = 2S ,

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,

k – коэффициент фильтрации.

h = (H – S) – высота столба воды в скважине.

Пример решения (вариант № 1, табл. 7.4).

Определяем радиус влияния скважины:

R = 2∙4,4 = 100,3 м

Т.к. L = 82 м, что больше, чем 0,5R = 50,2 м, то используем формулу

Q = 1,366∙7,1(18,3² – 13,9² ) / lg 100,3 – lg 0,152 = 487 м³/сут