0. 4. Расчет параметров водного потока

Движение потока подземных вод всегда направлено со стороны более высоких отметок в сторону более низких. Расход плоского потока определяется согласно основному линейному закону фильтрации по формуле Дарси:

, м³/сут (1)

Q- расход потока, м³/сут;

F– площадь сечения потока, м²;

I – напорный градиент;

к_ф – коэффициент фильтрации породы, м/сут.

, м² (2)

H– мощность водоносного горизонта, м;

В – ширина потока, м;

При неизвестной ширине потока целесообразно пользоваться удельным расходом потока, т.е. расходом на 1 м ширины потока (В = 1м).

, м³/сут (3)

q– удельный расход, м³/сут.

Напорный градиент или гидравлический уклон равняется отношению разности абсолютных отметок в начале и конце потока к длине потока:

(4)

A_н – начальная абсолютная отметка уровня воды, м;

A_к – конечная абсолютная отметка уровня воды, м;

L – длина потока или расстояние между сечениями в начале и конце потока, м.

Если мощность потока не выдержана в плане , в расчет принимается средняя мощность потока.

, м (5)

H_н– начальная мощность потока, м;

H_к – конечная мощность потока, м.

Если водоносный горизонт состоит из нескольких гидравлически взаимосвязанных водоносных слоев, необходимо определить средний коэффициент фильтрации в конкретной точке (скважине).

, м/сут (6)

k_фcp – средний коэффициент фильтрации в конкретной скважинеn, м/сут;

k_1…k_n– частные коэффициенты фильтрации каждого слоя, м/сут;

m_1…m_n– соответствующие мощности слоя, м.

Если в пределах потока k_сропределяется в нескольких скважинах, то средний коэффициент фильтрации в пределах потока составляет:

, м/сут (7)

k_фcp – средний коэффициент фильтрации водного потока, м/сут;

k_фcp*1…k_фcp*n – средние коэффициенты фильтрации в каждой конкретной

скважине, м/сут;

n – количество исследуемых скважин.

Если в формуле Дарси (1) обе части уравнения разделим на площадь сечения потока, получим:

, м/сут (8)

V– скорость фильтрации, м/сут;

к_ф – коэффициент фильтрации, м/сут;

I– напорный градиент.

Тогда удельный расход потока определяем по формуле:

, м³/cут(9)

или

, м³/cут (10)

где условные обозначения прежние.

Расчет водопроводимости пласта определяется по формуле для безнапорного водоносного горизонта:

, м²/сут (11)

и для напорного водоносного горизонта:

, м²/сут (12)

Т– водопроводимость пласта, м²/сут;

k_фср– средний коэффициент фильтрации, м/сут;

H_cp – средняя мощность безнапорного водоносного горизонта, м;

M_cp– средняя мощность напорного водоносного горизонта, м.

0. 5. Описание гидрогеологических условий участка

В этой работе на основании карты гидроизогипс и гидрогеологического разреза необходимо охарактеризовать геологическое строение участка, выделить водоносные горизонты и водоупоры, дать характеристику водоносных горизонтов – тип водоносного горизонта, характер и направление потока, наличие гидравлической взаимосвязи отдельных водоносных слоев, охарактеризовать водовмещающие породы, их мощности, фильтрационные способности, а также гидрогеологические параметры водоносных горизонтов.

При выполнении настоящей работы необходимо использовать знания, полученные во время аудиторных занятий, а также в процессе самостоятельной работы над литературными источниками при подготовке к лекциям и лабораторным работам.

Контрольные вопросы.

1. Назовите виды гидрогеологических карт.

2. Что такое гидроизогипсы, гидроизобаты и гидроизопьезы?

3. Что такое плоский и радиальный поток?

4. Охарактеризуйте типы подземных вод (грунтовые, артезианские, межпластовые, трещинные, карстовые, специальные).

5. Как выражается гидравлическая взаимосвязь между водоносными горизонтами?

6. К каким экологическим последствиям может привести подтопление территорий подземными водами?

7. Что такое линейный и нелинейный закон фильтрации?

8. Что такое коэффициент фильтрации и скорость фильтрации?

9. Что такое напорный градиент?

10. Чем отличается расход пласта от удельного расхода пласта?