hср =
=Величина уровнепроводности по формуле:
а =
2/сутПериод стабилизации подпора:
tc=
= 8719.3 сутПериод развития подпора в условиях неограниченного пласта:
tk=
2.Для первого расчетного периода времени t1=250 сут, учитывая, что t1<tk, используем схему полуограниченного пласта.
Для времени t2=1000 сут, учитывая, что t2<tkтак же применяем расчетную схему полуограниченного пласта.
Для t3=400 сут, учитывая, что t3<tk, используем схему полуограниченного пласта.
3. Рассчитаем изменение уровня воды в сечении х=1000 м.
Для t1=250 сут по формуле: λ=
= =0.523по приложению 1:erfc(λ)=0.28
Δh(1000;250)=Δh0*[ erfc(λ)]=10*0.28=2.8 м
Для t2=1000 сут по формуле:
λ=
= 0.261по приложению 1:erfc(λ)=0.53
Δh(x;t)= 10*0.53=5.3 м
Для t3=400 сут по формуле: λ=
= =0.41по приложению 1: erfc(λ)=0.37
Δh(1000;400)=Δh0*[ erfc(λ)]=10*0.37=3.7 м
Таким образом глубина до уровня ГВ под поселком уменьшится до 5-3.7=1.3м,но останется больше нормы осушения.
4. Рассчитаем единичный фильтрационный расход в сечении х=0 на 1 м длинны водохранилища для t1=250сут.Используядля этого формулу:
Δq(0;250)=
= =1.08 м2/сутДля t2=1000 сут по формуле:
Δq(0;1000)=
=0.54м2/сутДля t3=400 сут
Δq(0;400)=
= =0.85 м2/сут5. Фильтрационные потери на 1 м ширины потока в течение первых 400 сут подпора рассчитываем для схемы полуограниченного пласта по формуле:
V=
* = * = 683.6м3Общие потери по всей длине водохранилища:
Vобщ=V*B= 683.6*8000=5.47*106 м3
Среднесуточные потери составляют:
5.47*106:400=13672 м3/сут или 0.158 м3/с что составляет чуть более 2% расхода реки.
6. общий фильтрационный расход на урезе водохранилища на 1 п.м. его длины определяем по формуле:
qоб,t=Δq0t±qe
Естественный расход до подпора qe=-1.005м2/сут
qоб,250=1.08-1.005=0.075 м2/сут
qоб,1000=0.54-1.005=-0.465 м2/сут
qоб,400=0.85-1.005=-0.155 м2/сут
Знак минус показывает, что расход направлен от водохранилища (против положительного направления оси Х)
7. Устанавливаем стадии формирования подпора и их продолжительность. Первая стадия характеризуется повышением грунтовых вод за счет фильтрации воды из водохранилища qt и естественного притока грунтовых вод со стороны водораздела qe. Продолжительность этой стадии определяется приравниванием фильтрационного расхода из водохранилища естественному расходу потока до подпора:
=-1.005, откуда t=289 сут.Во вторую стадию формирование подпора грунтовых вод происходит за счет притока со стороны водораздела. Время завершения этой стадии соответствует наступлению стационарной фильтрации в междуречном массиве и определяется:
tc=
= 17439 сутЗадача 4
Скважина эксплуатируется с расходом Q0=1500 м3/сут, располагается в нижней части конуса выноса.В зоне расположения скважины существовали родники на площади F=15 км2, суммарный дебит которых составлял Qрод=70 л/с. Мощность водоносного горизонта hст=30 м, коэффициент фильтрации песков К=8м/сут, водоотдача µ=0.03. Радиус фильтра скважины r0=0.1 м. Определить, через какое время наступит стационарный режим фильтрации в скважине, величину понижения уровня в скважине и величину ущерба родниковому стоку в конце первого года работы водозабора.
Решение:
Выходы родников являются ГУ III рода. При снижении уровня в пласте за счет водоотбора из скважины произойдет сокращение родниковой разгрузки. При этом, если Qрод>Q0, то в пласте наступит стационарный режим фильтрации за счет частичной инверсии родниковой разгрузки. В нашем случае Qрод= 86.4*70=6048 м3/сут, т.е больше водоотбора Q0
Интенсивность родниковой разгрузки определим по формуле:
Wр=
10-4Радиус контура питания определим по формуле:
Rк=
Время наступления стационарного режима определяется по формуле:
tс=
а=
м2/сут, тогдаtс=
сутт.е к концу расчетного периода в 730 сут стационарная фильтрация наступает и расход скважины полностью формируется за счет ущерба родниковому стоку, который равен 1500 м3/сут.
Понижение уровня определяется по формуле:
S’=
= мПолученная величина понижения S’
0.25hст поэтому используем формулу:(2hст-S)S=
(2*30 –S)S=
отсюда S=11.4мТак как условие Sдоп=0.5hст выполняется, то скважина будет эксплуатироваться нормально в течении всего расчетного периода.