3. Расход воды из одиночной совершенной скважины
На рисунке дана схема движения воды к одиночной совершенной скважине, где обозначено:
Н – глубина водоносного пласта;
h – глубина воды в скважине во время откачки с расходами Q;
d – диаметр скважины;
R – радиус влияния скважины на область питания при откачке воды, R = 700 м.
Определить расход воды Q при откачке из скважины №1, используя исходные данные, приведённые в таблице 1 по формуле:
,
м3/сут
(3.1)
где r0 – радиус скважины, м;
h – глубина воды во время откачки, м;
м,
где N – номер варианта.
м3/сут.
В данном разделе работы необходимо привести схему движения воды к одиночной скважине, показав на плане гидроизогипсы через один метр.
Депрессионную кривую построить по уравнению:
,
м,
где Z – глубина фильтрационного потока на расстоянии r от центра скважины.
м,
м,
м.
4. Фильтрация воды через однородную плотину на водонепроницаемом основании
Определить точку вытачивания Z и фильтрационный расход q через однородную земляную плотину. На рис. 10 показана схема к расчету фильтрации воды через однородную земляную плотину.
Коэффициент фильтрации К = 0,0002 м/с для всех вариантов одинаков.
Н – высота плотины, Н = 27 м;
h1 – глубина воды в верхнем бьефе, h1= 24 м;
h2 – глубина воды в нижнем бьефе, h2 = 4 м;
m1 и m2 - коэффициенты заложения откосов, m1 = 3, m2 = 3.
Для упрощения расчета земляных плотин предлагается заменять действительный трапецеидальный профиль плотины условным трапецеидальным профилем, имеющим вертикальный откос W1, W2.
Расстояние E * h1, должно быть таким, чтобы:
1. Фильтрационный расход q, отвечающий условному профилю был примерно равен фильтрационному расходу, отвечающему действительному профилю плотины.
2. кривая депрессии для условного профиля на значительном своем протяжении совпадала с кривой депрессии, относящейся к действительному профилю плотины.
Коэффициент Е, определяющий указанное расстояние зависит от m1 и вычисляется по формуле, предложенной Нумеровым С.Н.:
(4.1)
.
фильтрационный расход q от вертикального откоса на расстоянии L0 вычисляется по формуле:
,
(4.2)
,
,
,
,
.
Для оставшейся части плотины по формуле:
(4.3)
,
,
,
,
.
где
,
м (4.4)
;
b0 – ширина плотины по урезу воды в верхнем бьефе.
,
м (4.5)
м.
Решаем уравнения 4.2 и 4.3, задаваясь различными значениями h. По этим значениям и вычисленным отношениям q/k строятся две кривые q/k = f (h).
От точки пересечения кривых восстанавливается перпендикуляр на ось h, с которой снимается значение, являющееся корнем системы уравнений 4.2 и 4.3, тогда:
,
м (4.6)
м.
Подставим h в уравнение 4.2 и для контроля в 4.3, получим два значения q/k. По среднему из этих значений вычислим фильтрационный расход q.
,
,
.
м2/с.
Заключение
В данной работе мы научились по результатам гидрогеологической разведки определять гидрогеологические характеристики участка местности, на котором проектируется строительство поселка городского типа. научились рисовать карту гидроизогипс, с помощью которой решаются важные практические задачи, такие как проектирование водоснабжения, разработка осушительных мероприятий, выбор площадок под промышленные и гражданские сооружения и другие.
Научились определять:
расход потока в определенных пластах грунтов,
фильтрационный поток между разными скважинами,
приток воды к группе скважин.
Рассчитав эту работу, мы можем решать:
экологические проблемы при строительстве
вопросы движения подземных вод
методы расчета характеристик этого движения
закономерности формирования притока подземных вод к разведочным и эксплуатационным горным выработкам, строительным котлованам, гидротехническим сооружениям.