Лабораторна робота №2 з дисципліни Комп’ютерна обробка гідрогеологічних та інженерно-геологічних даних

Мета. Визначення припливу води до групи досконалих свердловин у напірному водоносному горизонті з віддаленим контуром живлення.

Робота виконується у середовищі MathCad. В результаті виконання роботи опрацьовуються такі засоби написання програм.

1. Використання масивів, підсумовування їх елементів.

2. Умовний оператор.

3. Розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь.

4. Побудова двовимірних графіків з представленням точкових даних.

Відомості з теорії. Розглядається двовимірна усталена фільтраційна течія у напірному водоносному горизонті. В ньому розміщено N довершених, компактно розташованих взаємодіючих свердловин, координати місць розташування яких (x_i, y_i). У свердловинах можуть бути задані дебіти Q_i, з якими відбирається вода або пониження S_i, i = 1…N.

Пониження води в кожній свердловині S_i визначається за формулою [1]

, (1)

де – пониження рівня води в свердловині, що обумовлено відкачуванням води з неї без урахування впливу інших свердловин,

– сумарне пониження рівня води у даній свердловині внаслідок роботи всіх свердловин, при цьому значок  показує, що сама свердловина з суми виключається.

Значення розраховується за формулою

, (2)

де Q_і – дебіт свердловини, K – коефіцієнт фільтрації, m – потужність водоносного гори зонта, R – приведений радіус впливу свердловини, r_0,i – радіус «і»-ї свердловини.

Сума у правій частині формули (1) детально записується так

, (3)

причому доданок з індексом «і» вилучається. Тут r_k,i – відстань між свердловинами з індексами «k» та «i».

Якщо задані пониження рівня води у взаємодіючих свердловинах S_i, а шуканими величинами є дебіти Q_і, то необхідно розв’язувати систему лінійних алгебраїчних рівнянь

(4)

Визначені дебіти Q_i є такими, за підтримання яких у свердловинах забезпечуються задані пониження.

Порядок виконання. Використовуючи надану викладачем програму, виконати такі завдання.

1. Відобразити схему розташування свердловин у плані на двовимірному графіку.

2. Шляхом чисельного розв’язання системи лінійних рівнянь розрахувати дебіти для заданих понижень рівня підземних вод у свердловинах.

3. Визначити зміну сумарного припливу в разі збільшення пониження на 0,5 м та його зменшення на 1 м у всіх свердловинах. Результати розрахунків представити у табличному вигляді.

4. Визначити пониження у свердловинах при заданому дебіті, та його рівномірному збільшенню та зменшенню у всіх свердловинах на 20 %.

Вихідні дані для проведення розрахунків.

Увага! Індексація елементів масивів MathCad у починається від нуля.

Номер свердловини, i		0	1	2	3	4	5
Координати їх розташування	xi	400+20j	500+20j	200+20j	100+20j	500+20j	200+20j
	yi	200+20j	550	100+20j	400+20j	200+20j	300
Дебіт Qi, м3/сут		100	200	100	300	100	250
Пониження Si, м		10	13	10	12	15	15

Тут j – номер студента у списку групи. Приведений радіус усіх свердловин обчислити для періоду часу 3 роки при значенні питомої водовіддачі 0,25. Коефіцієнт фільтрації 5 м/добу, потужність водоносного горизонту 10+j/2 м, радіус усіх свердловин 100 мм.

1. Справочное руководство гидрогеолога / В.М. Максимов, В.Д. Бабушкин, Н.Н. Веригин и др. – Л.: Недра, Т.1. – 1979. – 512 с.