Лабораторна робота №1 з дисципліни «Комп’ютерна обробка гідрогеологічних та інженерно-геологічних даних»
Мета. Кількісний аналіз впливу недосконалості свердловини на динаміку зниження рівня підземних вод.
Робота виконується у середовищі MathCad. В результаті виконання роботи опрацьовуються такі засоби написання програм.
1. Використання оператора присвоєння.
2. Використання функцій MathCad та створення нових функцій кількох змінних.
3. Обчислення значень функцій та виразів.
4. Побудова та редагування одновимірних графіків функцій.
Відомості з теорії. Розглядається двовимірна неусталена фільтраційна течія до одиночної свердловини, що відбирає воду з постійним дебітом.
Якщо свердловина є досконалою, то напір Н1 в зоні її впливу розраховується за формулою [1]
,
(1)
де Н0
– початковий напір, Q0
– дебіт
свердловини, K
–
коефіцієнт
фільтрації, m0
–
потужність водоносного горизонту,
a
–
рівнепровідність,
,
n
– питома
водовіддача, r
– відстань до свердловини, t
– час.
Якщо свердловина є недосконалою, то напір Н2 в зоні її впливу розраховується за формулою [2]
,
(2)
де 2 – поправка на недосконалість свердловини за ступінню перетину водоносного горизонту,
,
1f довжина фільтра.
Порядок виконання. Використовуючи надану викладачем програму, виконати такі завдання
1. Визначити пониження рівня води S в досконалої свердловині радіусом r1, r2, r3 по закінченню періоду тривалістю t. Результати обчислень за формулою (1) представити у вигляді суміщених графіків залежності H1(t). Зробити висновок. Для заданого радіусу свердловини (r1 = 50 мм, r2 = 100 мм, r3 = 200 мм) обчислити H1(t), а результати звести до таблиці
Варіант |
t, діб |
Q0, м3/добу |
r1 |
r2 |
r3 |
1 |
182 |
100 |
H1(r1, t) |
H1(r2, t) |
H1(r3, t) |
365 |
… |
… |
… |
||
2 |
365 |
250 |
… |
… |
… |
730 |
… |
… |
… |
2.
Визначити приведений радіус впливу
свердловини
через
90, 182 і 365 діб
з початку її роботи. Результати обчислень
представити у вигляді суміщених графіків,
на яких відобразити розвиток депресійного
пониження залежно від тривалості
відкачування. Зробити висновок.
3. Визначити положення рівня води в досконалій та недосконалій свердловинах однакового радіуса по закінченню інтервалу тривалістю 182, 365 та 730 діб за різної довжини робочої частини фільтра lf1 = 3+j/10, lf2 = 6+j/10 та lf3 = 9+j/10 м. Тут j – номер студента у списку групи. Результати розрахунків представити як таблицю
t, діб |
lf1 |
lf2 |
lf3 |
182 |
H2(t, lf1) |
H2(t, lf2) |
H2(t, lf3) |
365 |
… |
… |
… |
730 |
… |
… |
… |
та у вигляді суміщених графіків залежності H1(t) та H2(t). Зробити висновок.
Вихідні дані для проведення розрахунків
Початковий напір Н0 = 100 м, дебіт свердловини Q0 (якщо не уточнено) дорівнює 100 м3/добу, коефіцієнт фільтрації K = 1+j/10 м/добу, потужність водоносного горизонту m0 = 12 м, питома водовіддача n = 0,25.
Силин-Бекчурин, А.И. Динамика подземных вод. С основами гидравлики [Текст] / А.И. Силин-Бекчурин. – М.: МГУ, 1965. –380 с.
Методы фильтрационных расчетов гидромелиоративных систем / С.В. Васильев, Н.Н. Веригин, Б.А. Глейзер и др. – М.: Колос, 1970. – 440 с.