Определение водопритока в карьеры

Для определения водопритока в карьеры в настоящее время делается упрощенный расчет на основе водного баланса с учетом статических и динамических запасов воды, а также выпавших атмо­сферных осадков.

Для примера рассмотрим карьер, из которого добывается сред-незернистый песок для строительных целей. Глубина залегания во-доупоров 12 м, объем статических запасов воды W может быть определен как произведение объема песчаных пород V, находя­щихся в контуре карьера и воронке депрессии, на величину водо-

224

отдачи ц (разность между величиной пористости и максимальной молекулярной влагоемкостью), т. е.

С учетом воронки осушения площадь карьера для подсчета во-допритоков должна быть принята большей. При размерах карьера 200X200 м и мощности водоносного горизонта 10 м объем песков, подлежащих осушению, будет равен 1,5(200X200) X 10 = 600 тыс. м³. При величине водоотдачи среднезернистых песков 0,20 объем ста­тических запасов воды составит 600000x0,2=120 тыс. м³.

Количество атмосферных осадков на площади карьера Q = FX, где F — площадь карьера, в м², и X — высота годовых осадков, в м, за вычетом испарения (в среднем 30% от осадков). При площади карьера 400 тыс. м², годовой высоте осадков 0,6 м поступление воды в карьер будет равно:

Динамические запасы прямоугольного карьера могут быть опре­делены по формуле:

(V1I-63)

где Н — мощность водоносного горизонта в м; h — столб воды в карьере в м; К — коэффициент фильтрации, в м/сут; /? — радиус влияния в м; L — длина карьера в м.

Для несовершенного котлована прямоугольного сечения Н. К. Гиринский рекомендует следующую формулу для подсчета водо-притоков:

(VII-64)

где / — величина углубления котлована в водоносный горизонт в м; b — ширина котлована в м; В — длина котлована в м; остальные величины те же.

Для неустановившегося движения подземных вод со свободной поверхностью, характеризующегося изменением уровня воды в во­доносном горизонте, и расхода подземного потока во времени спра­ведливо уравнение Буссинеска:

(VII-65)

Заменяя в этом выражении переменную величину мощности водо­носного горизонта h на постоянную (/г_ср) за рассматриваемый отрезок времени и вынося ее из-под знака производной, получим следующее выражение:

• *'*<* 2/

где а — коэффициент уровнепроводности, равный = м^/сут;

р

ц — водоотдача пород или недостаток их насыщения до полной влагоемкости в пределах колебания уровня грунтовых вод; W — ко­личество просачивающейся сверху воды на единицу площади зер­кала грунтовых вод в единицу времени; t — время.

Применяя уравнение Буссинеска к грунтовой совершенной сква­жине, получим следующее выражение:

(VII-67)

Введя вместо переменной величины А среднюю мощность А_ср, по­лучим:

Для совершенной скважины с напорным уровнем уравнение Бус­синеска имеет вид

(VH-68)

JS т

где а= коэффициент пьезопроводности в м²/сут; т — мощ-

V-

ность напорного водоносного горизонта в м.