Динамика подземных вод.

Обработка кустовой откачки.

Методические указания и задания.

Дано: опытный куст, состоящий из центральной (возмущающей) 1р и трех наблюдательных (1н, 2н, 3н) скважин, вскрывающих напорный водоносный горизонт. Длина лучей дана в таблице 7, дебит возмущающей скважины – в таблице 8. Радиус скважины 1р равен 0.1 м. Приведены результаты кустовой откачки при понижении и восстановлении уровня воды во всех скважинах (таблица 9).

Задание:

1) По формулам квазистационарной фильтрации рассчитать коэффициенты водопроводимости и пьезопроводности пласта по всем скважинам опытного куста методами:

- временного, площадного и комбинированного прослеживания понижения уровня,

- временного прослеживания восстановления уровня.

Примечание: для центральной скважины вычисляется только коэффициент водопроводимости методами временного прослеживания понижения и восстановления уровня.

2) По формулам Дюпюи для стационарной фильтрации по каждой паре наблюдательных скважин рассчитать:

- коэффициент водопроводимости пласта,

- часть величины понижения в центральной скважине, вызванную ее несовершенством (выразить в процентах),

- радиус влияния центральной скважины.

Порядок выполнения работы.

Работа выполняется вручную или машинописно на листах белой бумаги формата А4, графики строятся на миллиметровой бумаге, которые вклеиваются в текст либо скрепляются в виде отдельных листов.

1. Оформить заголовок работы: «Динамика подземных вод. Обработка кустовой откачки». ФИО студента, учебная группа, вариант работы, дебит центральной скважины, продолжительность (час) периода откачки и периода восстановления уровня воды.

2. Построить план расположения скважин в произвольном масштабе, сохраняя пропорции расстояний между скважинами (табл. 7). Плановое размещение (направления лучей) – по усмотрению студента. Подписать названия скважин и длину лучей.

3. Результаты кустовой откачки (из табл. 9) представить в виде следующей таблицы.

Таблица 1. Изменение уровня воды в скважинах в процессе откачки.

Время от начала откачки, t, час	lg t	Изменение уровня в скважине, S, м
		1р	1н	2н	3н
0	-	0	0	0	0
1.70	0.23	4.33	0.45	0.17	0.02
...	...	...	...	...	...

4. Построить хронологические графики изменения уровня воды в скважинах в координатах S – t (ось t направлена вправо, ось S - вниз), в соответствии с данными таблицы 1 (соседние точки замеров соединяются прямыми линиями). Масштаб произвольный, но позволяющий наглядно представить исходные данные. Допускается нанесение данных разных скважин, используя одну пару осей координат.

5. Построить графики изменения уровня в координатах, соответствующих каждому способу обработки данных (ось логарифмов направлена вправо, ось S - вверх). Привести формулы расчета параметров водоносного горизонта в условиях квазистационарной фильтрации. Рассчитать параметры пласта - коэффициенты водопроводимости и пьезопроводности. Учесть следующие особенности.

Временное прослеживание понижения уровня основано на представлении данных таблицы 1 в координатах S – lg t для каждой из четырех скважин. По опытным данным выбирается положение прямой линии, на основе которой рассчитываются параметры пласта. Результаты расчетов оформляются в виде таблицы 2.

Таблица 2. Результаты расчета гидрогеологических параметров методом временного прослеживания понижения уровня.

№ скв.

, м

C

A

km, м2/сут

r, м

lg r

lg a

a, м2/сут

Площадное прослеживание снижения уровня предполагает единовременный замер во всех наблюдательных скважинах. Данные представляются в координатах S – lg r. Результаты расчетов оформляются в виде таблицы 3. Рассчитать параметры, как минимум, для двух моментов времени.

Таблица 3. Результаты расчета гидрогеологических параметров методом площадного прослеживания понижения уровня.

Время t, час

, м

C

A

km, м2/сут

lg a

a, м2/сут

Для одного из моментов времени откачки с помощью гидроизопьез показать на плане расположения скважин текущее положение воронки депрессии. Данные для построения линий равного напора снимаются с прямой линии на графике S – lg r, соответствующей выбранному времени.

Исходные данные для построения графика комбинированного прослеживания в координатах S - lg (t/r²) предварительно представляются в виде таблицы 4.

Таблица 4. Исходные данные для комбинированного прослеживания понижения уровня.

Время от начала откачки, t, час	Номера скважин и длина лучей
	1н, r = 47.8 м				2н, r =…				3н, r =…
	t/r2	lg (t/r2)	S, м	t/r2		lg (t/r2)	S, м	t/r2		lg (t/r2)	S, м

Все точки замеров по всем наблюдательным скважинам, по возможности, должны ложиться на одну прямую. Результаты расчетов оформляются в виде таблицы 5.

Таблица 5. Результаты расчета гидрогеологических параметров методом комбинированного прослеживания понижения уровня.

, м

C

A

km, м2/сут

lg a

a, м2/сут

При обработке восстановления уровня предварительно следует сравнить период восстановления уровня с продолжительностью откачки. Если период восстановления относительно мал ( ), кривая восстановления может обрабатываться по формулам временного прослеживания откачки. В противном случае необходимо учитывать «наследство» откачки. Для этого данные следует представлять в координатах S - lg((T+t)/t). Зафиксировав величины Т и - максимальное понижение к концу откачки, результаты расчетов представляют в виде таблицы 6. Прямая линия должна пройти через начало координат.

Таблица 6. Результаты расчета гидрогеологических параметров методом временного прослеживания восстановления уровня.

№ скв.

Т, час

, м

, м

C

km, м2/сут

r, м

lg r

lg a

a, м2/сут

6. Исходя из формулы Дюпюи для стационарной фильтрации, коэффициент водопроводимости пласта вычисляется по формуле

Рассчитать данный параметр для каждой пары наблюдательных скважин, используя понижения уровня к концу откачки. Результаты усреднить.

7. Составная часть величины понижения уровня в центральной скважине, вызванная ее несовершенством вскрытия пласта, определяется по формуле

Параметр несовершенства находится по уравнению, связывающему понижения уровня в центральной и двух наблюдательных скважинах:

Рассчитать данный параметр для каждой пары наблюдательных скважин, используя понижения уровня к концу откачки. Результаты усреднить. Вычислить, какую часть (%) от величины понижения в центральной скважине составляют потери напора на фильтре.

8. Радиус R влияния центральной скважины находится из формулы

Рассчитать данный параметр для каждой пары наблюдательных скважин, используя понижения уровня к концу откачки. Результаты усреднить.

9. Результаты работы представить в виде следующих двух таблиц (приведен условный пример).