7. Определение коэффициента фильтрации методом кустовой откачки из грунтового водоносного горизонта
Для выполнения опытно-фильтрационных расчетов заложен куст скважин, состоящий из центральной скважины, из которой производится откачка воды, и трех наблюдательных скважин, в которых производятся замеры уровня воды в процессе откачки. В качестве центральной условно используется скважина №5, предназначенная для водоснабжения. Откачка производится для совершенного грунтового и артезианского колодца, при условии ламинарного движения подземных вод. Наблюдательные скважины расположены вдоль одного луча на расстоянии х1 – х2 – х3 от центральной скважины. Откачка выполнялась при трех понижениях уровня воды в центральной скважине.
Необходимо выполнить следующие задания:
-
Определить коэффициент фильтрации и радиус депрессионной воронки при каждом понижении уровня воды в центральной скважине, используя данные опытно-фильтрационных работ, приведенных в таблице 7.1. Построить график зависимости дебита от понижения уровня воды в центральной скважине Q = f(S), а также разрез депрессионной воронки при трех понижениях уровня воды в центральной и наблюдательных скважинах.
Таблица 7.1
|
№№ варианта |
№№ откачки |
Центральная скважина |
Наблюдательные скважины (расстояние х, понижение S) |
|||
|
Дебит м3/сут |
Понижение, м |
Скв. 1 (х1=10м) |
Скв. 2 (х2=50м) |
Скв. 3 (х3=85м) |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1, 9, 17, 25 |
1 2 3 |
432 600 840 |
6,40 9,40 13,90 |
0,90 1,60 2,75 |
0,40 0,80 1,70 |
0,10 0,35 0,90 |
|
2, 10, 18, 26 |
1 2 3 |
480 720 960 |
7,20 11,60 16,35 |
1,10 2,10 3,40 |
0,50 1,20 2,20 |
0,15 0,60 1,30 |
|
3, 11, 19, 27 |
1 2 3 |
576 912 1080 |
9,00 15,25 18,60 |
1,45 3,20 4,20 |
0,70 2,10 2,80 |
0,30 1,35 1,83 |
|
4, 12, 20, 28 |
1 2 3 |
504 936 1080 |
7,65 15,70 18,60 |
1,20 3,30 4,20 |
0,60 2,00 2,85 |
0,25 1,20 1,85 |
|
5, 13, 21, 29 |
1 2 3 |
456 720 1200 |
6,85 11,50 21,10 |
1,00 2,10 5,10 |
0,40 1,20 3,40 |
0,12 0,60 2,25 |
|
6, 14, 22, 30 |
1 2 3 |
576 816 1176 |
9,00 13,50 20,60 |
1,45 2,65 5,00 |
0,70 1,60 3,30 |
0,30 0,90 2,20 |
|
7, 15,23, 31 |
1 2 3 |
528 912 1248 |
8,10 15,25 22,00 |
1,30 3,20 5,50 |
0,60 2,10 3,70 |
0,20 1,35 2,46 |
|
8, 16, 24, 32 |
1 2 3 |
672 888 1128 |
10,70 14,80 19,60 |
1,90 3,00 4,60 |
1,05 2,00 3,00 |
0,50 1,40 2,00 |
2. Выполнить расчет коэффициента фильтрации при трех понижениях уровня грунтовых вод, используя замеры уровня в двух наблюдательных скважинах. Расчет выполняется по преобразованной формуле Дюпюи:
,
м/сут (9)
kфп – коэффициент фильтрации при каждом водопонижении, м/сут;
Qn – дебит скважины при соответствующем понижении уровня воды, м3/сут;
Н – мощность водоносного горизонта, м;
х1 и х2 – соответствующее расстояние наблюдательных скважин от центральной скважины, м;
S1 – S2 – соответствующее понижение уровня в наблюдательных скважинах, м.
Средний коэффициент фильтрации определяется по формуле:
,
м/сут (10)
kфср – средний коэффициент фильтрации, м/сут.
б) Для каждого водопонижения определяем радиус депрессионной воронки, используя формулу Кусакина для безнапорного водоносного горизонта:
(11)
Rn – радиус депрессионной воронки, соответствующий каждому водопонижению, м;
Sn – величина водопонижения в центральной скважине, м;
kфср – средний коэффициент фильтрации, м/сут;
Н – мощность грунтового водоносного горизонта, м.
в) Строим график зависимости дебита от понижения уровня воды в центральной скважине Q = f(S).
Q,
м3/сут Q = f(S)
S, м
г) Строим разрез депрессионной воронки при трех понижениях статического уровня воды в центральной и трех наблюдательных скважинах и расчетных радиусах депрессионной воронки с учетом зависимости R = f(S).
Пример построения разреза приведен в приложении 4.