Расчет динамики подземных вод (стр. 5 из 5)
Расчет коэффициента фильтрации ведем по зависимости
(75)где Q — величина установившегося расхода, м3/сут; F — площадь внутреннего кольца, м2; Нк— высота капиллярного поднятия, м; h— высота слоя воды в кольцах, м; l — глубина просачивания воды, м, определяемая бурением после окончания опыта.
Определение радиуса влиянияпроизводят на основании эмпирических формул и полевых опытов.
Среди эмпирических формул наиболее часто применяются зависимости И.П. Кусакина:
для безнапорных вод
, м (76)для напорных вод
, м (77)Определение радиуса влияния на основании опытных откачек ведут аналитическим или графическим способом. Аналитически — из выражений (56) и (76), решая их относительно R.
Графический способ понятен из рис. 13. По данным откачки в масштабе строят разрез и продолжают (экстраполируют) депрессионную кривую за пределами крайней наблюдательной скважины.
Измерив расстояние от центральной скважины до R, получают величину радиуса влияния.
Заключение
Динамика подземных вод - отрасль гидрогеологии, рассматривающая теоретические основы и методы изучения количественных закономерностей режима и баланса подземных вод. С точки зрения методологических построений, основывающихся на теории фильтрации, неразрывно связана с гидравликой и гидромеханикой.
Многие положения динамики грунтовых вод., касающиеся главным образом гидромеханических проблем, заложены во 2-й половине 19 — начале 20 вв. исследователями, работавшими в области гидравлики и теоретической механики, — французскими учёными Д. Дарси и Ж. Дюпюи, установившими линейный закон фильтрации, русским учёным Н. Е. Жуковским, работавшим над теорией движения подземных вод, и др. Современные основы теории и методики Д. п. в. созданы преимущественно работами советских учёных, проведёнными в 20—30-х гг. 20 в. в связи с решением задач гидротехнического строительства. Н.Н. Павловский разработал проблемы динамики грунтовых вод в связи с гидротехническим строительством, Г.Н. Каменский — проблемы связи динамики подземных вод с геологическими условиями, вопросы движения грунтовых вод в неоднородных пластах, методику расчёта подпоров грунтовых вод и др. Для развития Д. п. в. большое значение имеет разработка вопросов нефтяной подземной гидравлики (газогидродинамика), заложенной в СССР работами Л.С. Лейбензона.
В современный период характерно активное применение гидродинамических расчётов почти во всех гидрогеологических исследованиях. Завершена разработка методики расчётов стационарной фильтрации и разработаны теоретические основы прогнозов подпора грунтовых вод в районах гидросооружений и орошаемых территорий; обосновываются методы оценки эксплуатационных запасов подземных вод; сформулированы основные направления исследований региональной динамики глубоких и взаимодействующих водоносных горизонтов.
Воздействие хозяйственной деятельности человека на подземные воды приводит к необходимости рассмотрения сложных расчётных схем, поэтому, помимо аналитических методов расчёта, широко используются методы математического моделирования с применением аналоговых приборов и цифровых ЭВМ. Это позволяет проводить гидрогеологические расчёты с возможно более полным учётом природной обстановки и всех действующих факторов. Для решения стационарных задач, как правило, используют сплошные электрические модели из электропроводной бумаги, а для решения нестационарных задач — гидроинтеграторы и сеточные электроинтеграторы на активных сопротивлениях (сетка Либманна) и на активных сопротивлениях с ёмкостями (сетка R — С).
Наряду с решением прямых гидрогеодинамических задач, в которых даётся прогноз режима и баланса подземных вод, в Д. п. в. рассматриваются решения обратных задач — восстановление параметров фильтрационной схемы по данным о режиме подземных вод (например, при многолетней работе крупных водозаборов подземных вод, в районах водохранилищ, карьеров). Важное значение для изучения загрязнения подземных вод, обоснования гидрогеохимических методов поисков полезных ископаемых приобретает новое направление, изучающее физико-химические процессы, происходящие при взаимодействии подземных вод с вмещающими их горными породами.
Список источников литературы
1. Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Экологическая гидрогеология. – М.: Академкнига, 2007 – 398 с.
2. Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. М.: Издательство МГУ, 2007. – 448 с.
3. Кац Д.М., Пашкоский И.С. Мелиоративная гидрогеология. – М.: Агропромиздат, 1988. – 256 с.
4. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. – 520 с.