2.4. Анализ природных условий, их схематизация и обоснование расчетной гидрогеологической схемы.

Гидрогеологические условия данного месторождения можно охарактеризовать как достаточно простые, что позволяет использовать для оценки запасов гидродинамический метод, который в свою очередь требует схематизации гидрогеологических условий и их представление в виде типовой схемы.

Схематизация гидрогеологических условий – это обоснованное упрощение с целью построения расчетной схемы, применительно к выбранному методу решения задачи. Упрощение выполняется последовательным анализом гидродинамических особенностей потока с использованием критериев, позволяющих качественно и количественно оценить допустимость предполагаемого упрощения.

Гидравлическое состояние пласта. Водоносный горизонт содержит межпластовые напорные воды, статический пьезометрический уровень находится на отметке Н=15 метров выше уровня поверхности земли. Общий напор Н_изб=51м над кровлей пласта.

Тип водообмена. Т.к. уклон пьезометрической поверхности J=10^-3, то водообмен будет горизонтальным.

Строение фильтрационной среды. В данном случае пласт можно считать однородным. Т.к. среда условно однородная, то: μ=0.001, Т=400 м²/сут. а=10⁶ м²/сут. t=10000сут. Для выяснения граничных условий пласта в плане необходимо рассчитать радиус влияния водозабора. Приведённый радиус влияния будет равен:

R_вл.=1.5√(at)

R_вл.= 1,5*√(10⁶*10000)=150 000 м.

В=

Где: – водопроводимость эксплуатационного горизонта; , – коэффициент фильтрации и мощность разделяющего водоупора.

В= = 2191 м²/сут

150 000 2191

Следовательно, будет происходить взаимосвязь между водоносными горизонтами.

Рис. 2. Схем в условиях взаимосвязи между водоносными горизонтами.

2.5. Обоснование количества и схемы расположения водозаборных скважин.

В нашем случае оптимальной схемой расположения водозаборного ряда – линейный ряд. Учитывая характер водовмещающих пород, представленных трещиноватыми известняками, используем трубчатый фильтр. Длина фильтра 30 м, r₀=0,1.

Проектная производительность водозаборных скважин принимается на основе определения расчетной водозахватной способности водозаборных скважин Q_в

Q_B = ν_доп* F_ф.

Вычислим допустимую пропускную способность фильтра по формуле:

ν_доп=65 =65 =93,7 м/сут

Площадь рабочей части фильтра определим по формуле:

F_в=2πr₀l₀=2*3,14*0,1*30=18,84 м²

Дебит скважины с учетом коэффициента запаса равен:

Q_B = 0,7*18,84*93,7 = 1236 м³/сут.

Общее количество водозаборных скважин для обеспечения суммарной потребности объектов в воде определим по формуле:

Согласно требованию СНиПа необходимо предусмотреть две резервные скважины. Принимаем количество скважин 9 шт, тогда:

2.6. Выбор метода расчета и расчетных формул. Обоснование вариантов для расчета.

Прогноз работы водозабора из подземных вод будем осуществлять методом обобщенных систем скважин. Метод заключается в том, что большое число взаимодействующих скважин (больше трех) заменяется “обобщенной системой”. Понижение уровня подземных вод, вызванное действием обобщенной системы, меньше понижения уровня в самих скважинах, поскольку при этом исключается из рассмотрения зона наибольшей деформации потока вблизи скважины. Поэтому полное понижение S_р выражается суммой:

где: - понижение уровня в районе i-той скважины, обусловленное действием обобщенной системы; - дополнительное понижение в самой i-той скважине.

Показатель несовершенства скважины по степени вскрытия пласта определяется в зависимости от соотношений l/m и m/r₀ по графику в приложении 6.

l/m=30/40=0,75; m/r₀=40/0,1=400. = 1

где: Q_сум – суммарный дебит водозабора; R_w – безразмерное гидравлическое сопротивление при действии линейной системы скважин.

Произведем расчет понижения, при расстоянии между скважинами 2σ = 10м, l=30м.

=58, 5м

Дополнительное понижение уровня в расчетной скважине:

S_доп=0,5m+Н_изб=0,5*40+15+36=71м.

Для установления оптимальной (по гидродинамическим показателям) схемы расположения скважин требуется выполнять повариантные расчеты, варьируя размерами водозабора.