1.4.5 Расход потока грунтовых вод в заданном сечении карты

В соответствии с законом Дарси расход прямо пропорционален коэффициенту фильтрации, площади поперечного сечения, напорному градиенту и выражается формулой:

Q=K ώ J,

где

Q – расход потока, м³/сут;

К – коэффициент фильтрации, м/сут;

ώ - площадь сечения потока, м²;

J – напорный градиент.

Расход потока грунтовых вод определяется в сечении, перпендикулярном потоку. Расчетным путем может явиться створ наблюдательных скважин, для которых известны отметки земли, грунтовых вод и водоупора (таблица 1). Расстояние между отдельными скважинами створа находится по карте гидроизогипс. На основании этих данных строится гидрогеологический разрез по заданному направлению (рисунок 6).

Рисунок 6 Гидрогеологический разрез по створу буровых скважин 1, 2, 3

Условные обозначения

Масштабы: горизонтальный 1:5000; вертикальный 1:200.

Расчет расхода грунтовых вод требует нахождения всех величин, входящих в формулу Дарси.

Сечение потока находится по уравнению

ώ = В∙М_СР,

где

В – расстояние между крайними скважинами створа, м;

Мср – средняя мощность потока грунтовых вод.

М_СР= ,

где

М₁, М₂, М₃ – мощность потока по отдельным скважинам створа, м.

Напорный градиент определяется в расчетном створе по карте гидроизогипс (см. выше).

Коэффициент фильтрации пород берется из лабораторной работы (определение К по эмпирическим формулам).

1.5 Оценка защищенности подземных вод

Поступление загрязняющих веществ (нефтепромысловые, химические, промышленные, сельскохозяйственные и другие стоки) в горизонты пресных вод через зону аэрации происходит или сплошным фильтрационным потоком (из прудов – накопителей, хранилищ, стоков и прочих емкостей) с постоянным уровнем длительное время, или оно носит временный характер, не образуя слоя воды на поверхности (порывы водоводов, залповые выбросы промстоков, поля фильтрации, сброс рассолов при ремонте скважин и др.). В результате этого происходит свободная фильтрация сточных вод через зону аэрации до уровня пресных вод. Движение их через глинистые осадки сопровождается молекулярной диффузией, фильтрационной дисперсией, поглощением отдельных компонентов (физическая и химическая сорбция), растворением твердой породы, теплообменом. В связи с фильтрационной неоднородностью пород многие реакции между загрязненными и чистыми (пресными) подземными водами и породами протекают обычно с изменением объема растворов, значений рН и Еh.

Стоки, с которыми связано загрязнение пресных подземных вод в республике Башкортостан, представляют, как правило, попутные рассолы, извлекаемые вместе с нефтью из пластов терригенного девона и карбона. Состав их обычно следующий:

М₂₉₀ = .

Одним из загрязнителей является и дистиллерная жидкость. Стерлитамакского садово-цементного комбината, которую в последние годы стали широко использовать для поддержания пластового давления на отдельных нефтяных месторождениях. Стоки эти так же в большом количестве сбрасываются в так называемые «Белое море» - шлаковые накопители, созданные в долине р. Белой.

Дистиллерная жидкость представляет собой крепкий рассол с химическим составом:

М₁₉₀ = .

Стоки животноводческих комплексов характеризуются следующим составом:

М_3-6= .

Как видно, все эти стоки представлены преимущественно хлоридными рассолами, а хлориды относятся к категории стойких загрязнителей. Они не поглощаются биологическим путем и не подвержены сорбции. Поэтому глинистые породы зоны аэрации не являются гарантированным экраном загрязнению. В зависимости от коэффициента их фильтрации и мощности пород зоны аэрации загрязнители могут поступать в пресную воду сразу после проникновения в зону аэрации или через какой-то промежуток времени. В связи с этим проводится оценка защищенности вод от загрязнения.