- •Основы гидрогеологиии
- •Значение знаний о ПВ для
- •Круговорот и происхождение
- •1. ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ
- •Полная влагоемкость
- •1.2.Водоотдача - Wв
- •1.3. Водопроницаемость
- •По величине Кф (коэффициента
- •Классификация горных
- •2. Виды воды в грунтах
- •2 в - Капиллярная вода
- •2 в - Капиллярная вода
- •Высота капиллярного поднятия
- •Предельная высота
- •Капиллярная кайма над уровнем грунтовых вод
- •На капиллярное поднятие оказывают влияние
- •3. СВОЙСТВА И СОСТАВ ПОДЗЕМНЫХ
- •4. Классификация подземных вод по условиям залегания:
- •Типы подземных вод по условиям залегания
- •Водоносный горизонт
- •Водоупор
- •по условиям залегания
- •4.1.1.Верховодки — временные скопления
- •Особенности верховодки
- •Особенности верховодки
- •4.2.1.Грунтовые воды (ГВ)
- •Характеристика ГВ
- •ГВ находятся в непрерывном движении, образуя
- •Характеристика ГВ
- •Значение ГВ
- •Карты поверхности грунтовых вод
- •Задача -ср
- •Определение направления
- •4.2.2.Межпластовые подземные
- •Напорные (артезианские)
- •а – область питания, где водоносные слои выходят на
- •Напор воды создается благодаря:
- •Напорность вод характеризуется
- •. Геологический разрез артезианского
- •Артезианский бассейн −
- •4.3.По пространству занимаемому
- •5. Классификация П.В. по характеру
- •5.Классификация П.В. по характеру использования
- •6. Динамика подземных вод
- •Фильтрационные потоки ПВ различаются по
- •Движение ПВ может быть
- •По гидравлическому состоянию:
- •Решение задач о движении ПВ, выбор
- •Гидравлический градиент
- •закон Дарси- фильтрация в полностью
- •Скорость фильтрации
- •Действительную скорость - vд
- •Дебит (Q )
- •Расход плоского грунтового потока
- •Рис. 60. Схема для расчета расхода плоского потока грунтовых вод:
- •Водоупор горизонтальный
- •При наклонном водоупоре
- •7. Приток воды к водозаборным сооружениям
- •Водозабор (или отвод) грунтовых вод
- •Водозаборная буровая скважина:
- •Депрессионная воронка
- •Депрессионная воронка
- •Радиус депрессионной воронки
- •Значение установления границ
- •скважинам рассчитывается в зависимости
- •Рис. 63. Приток безнапорной воды к совершенной
- •Приток артезианских вод к совершенной скважине
- •Уровни воды (Рис.63):
- •Поглощающие колодцы и их
- •Взаимодействие
- •8. Понижение уровня ГВ на строительных площадках
- •Дренажные траншеи: а – открытые; б – закрытые
- •Головной дренаж (план и разрез): 1 – направление потока ГВ; 2 – головная
- •Тампонирование
- •9. Режим и баланс подземных
- •К метеорологическим
- •Антропогенные факторы:
- •Баланс подземных вод
- •С помощью баланса характеризуют
- •Истощение запасов подземных вод
Действительную скорость - vд
движения воды определяют с учетом пористости породы vд = v/n,
где n – пористость, выраженная в долях единицы. Так как величина пористости всегда меньше
единицы, то действительная скорость движения воды всегда значительно выше скорости фильтрации (примерно в 3…4 раза). Например, в
галечниках при n = 0,25 действительная скорость движения
подземных вод будет в 4 раза выше скорости фильтрации.
В глинистых породах часть пор занята связанной водой и вода передвигается только через открытые поры, поэтому в данном случае в 
формулу вводят не n, а nакт (активную пористость).
Дебит (Q )
(син. –производительность, расход)
объем воды, выдаваемый скважиной, колодцем или в результате самоизлияния из естественного источника, в единицу времени
( М3/сут., см3/с или л/с )
Источники (ключи, родники) - естественные выходы подземных вод на земную поверхность: постоянные, периодические, сезонные и
временные источники (в зависимости от
характера действия).
В зависимости от температуры различают источники: кипящие, горячие, теплые и холодные.



Каптаж
или каптирование – благоустройство родников человеком.
Расход плоского грунтового потока
|
Рассчитывается для движения подземных |
|
вод к траншеям, штольням и другим |
|
горизонтальным выработкам, в т.ч. |
|
строительным котлованам и дренажным |
|
системам. |
|
Плоский поток может быть: |
- |
грунтовым (безнапорным) и напорным; |
- |
перемещаться в однородных и |
|
неоднородных пластах, |
- |
при горизонтальных и наклонных |
|
водоупорах (рис. 60). |
Рис. 60. Схема для расчета расхода плоского потока грунтовых вод:
а – с горизонтальным водоупором (вуп); б – с наклонным вуп
Водоупор горизонтальный
Согласно основному закону фильтрации, в пределах |
|
|
рассматриваемого участка от сечения I до сечения |
|
II расход грунтового потока в однородных |
|
пластах может быть определен как |
► |
, |
► где kф – коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сутки; В – ширина потока, м; hср – средняя мощность потока, м; Iср – средний 




напорный градиент.

► Расход
плоского потока удобнее выражать на
единицу его ширины, т.е. в виде единичного расхода
q = Q/B



►

При значительной разности мощностей для
расчетов используется формула Н.Н. Биндемана
При наклонном водоупоре
►единичный расход грунтового потока определяется также из закона Дарси
►
►где H1 и H2 – напоры воды в сечениях 








I


и

II, отсчитанные от условной
плоскости сравнения (О-О) или уровня моря (сл 59), l – расстояние
между створами.
7. Приток воды к водозаборным сооружениям
► Водозаборные – инженерное сооружение, осуществляющее забор (захват) воды из водоносного горизонта и отвод ее в водопроводные, оросительные, дренажные и другие системы.
► Водозаборы подразделяются:
► 1 - Одиночные - состоят из одной скважины, колодца, групповые - из нескольких.
►

2

-
совершенный водозабор - если он осуществляется на полную мощность горизонта, и несовершенные водозаборы - если - не на полную
мощность водоносного горизонта.
► 3 - вертикальные водозаборы – буровые скважины и шахтные колодцы; горизонтальные водозаборы – траншеи, галереи, штольни и 





лучевые
водозаборы – водосборные колодцы с водоприемными лучами-фильтрами. (Рис. 47)
Водозабор (или отвод) грунтовых вод
►1 - с территории строительства на время строительных работ (временный) – строительным водозабором ;



►

2

–

с
целью понижения их уровня практически на весь период эксплуатации объекта –
дренаж.
Водозаборная буровая скважина:
►
►
►
►
►
►
►
1 — фильтр;
2 — колонна труб эксплуатационная;
3 — обсадные трубы;
4 — кондуктор;
5 — затрубная цементация;
6 — устье скважины;
7 — павильон; S — насосные трубы; 9— насос; 10 — отстойник; 11 — статический уровень подземных вод
Депрессионная воронка
► воронкообразное понижение уровня грунтовых вод, происходящее при откачке воды из скважин, вследствие трения воды о частицы грунта. Объем, ограниченный поверхностью вращения депрессионной кривой и естественной поверхностью безнапорных или пьезометрической поверхностью напорных вод. В плане имеет форму, близкую к кругу.(Рис. 48). Депрессионная кривая – след от пересечения уровня грунтовых или пьезометрического уровня межпластовых напорных вод, возникающий при откачке или самоизливе воды из водозабора, 



вертикальной плоскостью.
