Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Гідрогеологічний прогноз. Підпір

Гідрогеологічний прогноз – прогнозування зміни рівня і балансу підземних вод, їх складу і властивостей. У практиці найчастіше приходиться зустрічатися з прогнозом зміни рівня підземних вод і величин фільтраційних витрат при будівництві гребель, створення водойм і каналів.

Підпір – підйом рівня ґрунтових вод внаслідок підйому рівня ґрунтових вод. Це явище приведе до підтоплення або обводнювання території ґрунтовими водами. Розрізняють сталий і несталий підпір. Сталий підпір характеризує стабільну відмітку, до якої прагне несталий підпір через тривалий час.

Прогноз сталого підпіру полягає в оцінці найбільшої зміни глибини залягання ґрунтових вод, як функції відстані від урізу річки чи водойми. Очевидно, що відповідно до рівняння (9) (Завдання 1) одиничні витрати підземного стоку до створення водосховища q0 і після qВ будуть не однакові.

До створення водосховища підземний стік визначається рівнянням

(1)

де h і HP -товщина потоку підземних вод і його гідростатичний напір у вертикальному перерізі урізу річки; h і HX – те ж на відстані x від урізу.

Після створення водосховища і досягнення сталого режиму

(2)

де Dh – різниця між сталими рівнями води в річці і водосховищі; Dh – величина підпору; l – горизонтальний зсув контуру водосховища внаслідок затоплення прибережної території.

Рис. 1.Схема означення сталого підпору (q0=qB)

Якщо величина зміни фільтраційних втрат незначна і нею можна знехтувати, то q0 qB.

Тоді, (h + h )(HX - HP)(x - l) = (h +Δ h + h +Δ h )(HX +Δ h -- HP - Δ h )x (3)

Вирішуючи це рівняння відносно Δh, одержимо

(4)

Якщо водоупорне ложе горизонтальне (i=0) і (l=0), ( Рис.1), то можна прийняти HP = h і HX = h . Тоді маємо

(5)

Підпір у межирічному масиві, що супроводжується помітною зміною підземного стоку вимагає іншого рішення.

Згідно рівняння (11)(Завдання 3), до підпору при горизонтальному заляганні водоупору і при відсутності горизонтального зсуву урізу річок (l=0) (Рис.2)

Рис.2.Схема означення сталого підпору при q0 ≠ qВ

(6)

Після підпору маємо

(7)

Вирішуючи це рівняння відносно ∆h одержимо

(8)

Це рівняння справедливе і для випадку, коли в зоні підпіру яр або балка починають дренувати ґрунтові води. При цьому величини в рівнянні мають наступні значення:

L – відстань від урізу водосховища до яру; h2 – висота потоку ґрунтових вод до підпору під яром; Δh2 – висота можливого підйому рівня ґрунтових вод у яру, як мінімум, дорівнює висоті дна яру під первісним рівнем ґрунтових вод.

Якщо рівень поверхневих вод по іншу сторону межиріччя не міняється (Δh2 = 0), тоді

(9)

Завдання.

Задача 1.( Початкові дані для варіанта 1)

Визначити підпір ґрунтових вод у трьох свердловинах, розташованих на крутому березі річки, якщо при створенні водосховища рівень води в ній піднімається з відмітки 122,0м на 2,0м. Водоупорні глини розташовані на відмітці 119,4м. Свердловини розташовані в створі. Свердловина 1 розташована в 23м від річки і розкрила рівень ґрунтових вод на відмітці 122,9м, а водоупорне ложе на відмітці 119,4м. Свердловина 2 розташована в 225м від річки і розкрила рівень ґрунтових вод на відмітці 123,2м, а водоупорне ложе на відмітці 122,8м. Свердловина 3 розташована в 367м від річки і розкрила рівень ґрунтових вод на відмітці 123,7м, а водоупорне ложе – на відмітці 123,6м. Коефіцієнт фільтрації водоносного шару складає 11м/доб. Визначити ординати кривої депресії між свердловиними до і після підпору і побудувати розрахункову схему.

Таблиця 1.Початкові дані по варіантах для задачі 1.(K = 11м/доб.)

№ вар. HB, м ΔhB, м ZB, м l1, м H1, м Z1, м l2, м H2 м Z2, м   l3, м H3, м Z1, м
124,8 4,8 122,2 25,8 125,7 122,2 227,8 125,6 369,8 126,5 126,4
1,3 59,7 11,5 61,45 59,7 112,5 61,6 61,4 183,5 61,85 61,8
101,7 1,5 99,5 19,1 102,4 99,5 187,5 102,6 102,3 305,8 103,0 103,3
134,2 2,2 131,3 25,3 135,1 131,3 247,5 135,5 135,0 403,7 136,0 135,9
110,9 1,8 108,5 20,9 111,7 108,5 204,5 111,6 333,6 112,4 112,0
210,7 2,3 208,3 25,3 211,5 208,3 308,4 211,4 415,2 212,2 212,0
124,9 4,9 122,3 25,9 125,8 122,3 227,9 126,1 125,7 369,9 126,6 126,5
231,8 3,8 226,8 43,7 233,5 226,8 427,5 234,0 233,3 697,3 235,0 234,8
314,5 318,6 318,0
111,7 1,5 109,5 29,1 112,4 109,5 287,5 112,6 112,3 385,8 113,0 113,3
124,2 2,2 121,3 25,3 125,1 121,3 247,5 125,5 125,0 403,7 126,0 125,9
514,5 518,8
58,0 0,95 56,8 10,9 58,5 56,8 107,1 58,6 58,4 174,7 58,9 58,8
121,2 1,2 118,6 22,2 122,1 118,6 224,2 122,4 366,2 122,9 122,8
130,3 10,3 127,7 31,3 131,2 127,7 233,3 131,5 131,1 375,3 131,9
97,6 1,6 95,5 18,4 98,3 95,5 98,5 98,2 293,6 98,9 98,8
127,3 7,3 124,7 28,3 128,2 124,7 230,3 128,5 128,1 372,3 128,9
122,5 2,5 119,9 23,5 123,4 119,9 225,5 123,7 123,3 367,5 124,2 124,1

 

Задача 2.(Початкові дані для варіанта 1)

Визначити сталий рівень ґрунтових вод у свердловинах 1 і 2, розташованих відповідно в 100 і 800м від каналу А, якщо в каналах А і Б розташованих у 1700м одна від іншої, води піднялися відповідно на 4і 5м. До підйому абсолютні відмітки рівнів води були 107,0м у каналі А, 105,0м у каналі Б, 107,5м у свердловині 1, 108,4м у свердловині 2. Абсолютна відмітка горизонтального водоупорного ложа 99,0м. Коефіцієнт фільтрації водоносного шару складає 17 м/доб. Визначити ординати кривої депресії (між свердловинами, між каналами і свердловинами) до і після підпіру і побудувати розрахункову схему.

 

Таблиця 2.Початкові дані по варіантах для задачі 2

№ вар. Δh1, м Δh2, м   HА, м HБ, м H1, м H2, м Z, м   lА-1, м lА-2, м lА-Б, м К м/доб.
4,5 5,3 54,0 52,0 54,5 55,4 46,0 11,0
5,7 6,8 104,0 102,0 104,5 105,4 96,0 97,0 13,5
6,2 7,1 122,9 113,4 123,6 124,4 116,1 12,5
3,9 5,1 105,0 103,0 105,5 106,4 97,0 11,5
5,1 6,0 55,0 53,0 55,5 56,4 47,0 12,0
7,5 160,5 157,5 161,2 162,6 148,5 25,5
6,75 7,95 81,0 78,0 81,7 83,1 69,0 16,5
5,2 6,4 71,3 70,0 71,6 72,2 66,0 11,3
3,8 4,7 106,0 104,0 106,5 107,4 98,0 11,5
2,9 4,1 70,5 68,6 70,8 71,5 65,0 15,0
3,3 4,9 155,5 152,5 155,2 157,6 148,5 25,5
2,9 4,1 108,5 106,5 109,9 100,5 19,5
2,5 3,7 108,0 106,0 108,5 109,4 100,0 11,5
3,2 4,3 80,0 77,0 80,7 82,1 70,0 16,5
4,7 5,3 103,0 101,0 103,5 104,4 95,0 85,0 13,0
5,4 6,1 56,0 54,0 56,5 57,4 48,0 95,0 12,0
9,5 10,5 112,5 110,5 113,9 104,5 22,5
1,9 2,3 50,9 50,0 51,1 51,6 47,1 8,0
6,5 7,5 109,5 107,5 110,9 101,5 19,5

 

Література

1.Михайлов Л.Е. Гидрогеология, Л.,Гидрометеоиздат, 1985.

2.Тихомиров В.В. Практикум по инженерной гидрогеологии, Л., ЛГМИ, 1990.

3.Чугай М.И., Чебанов А.В. Инженерная геология и гидрогеология в примерах и заданиях, Киев, УМК ВО, 1990.

 

 

Методичні вказівки для проведення практичних занять з курсу “Гідрогео-логія”, для студентів 3 курсу гідрологічного факультету денної форми навчання.

Укладачі : Селезньова Л.В, ст.викл., Балан Г.К., ст.викл

 

 

___________________________________________________________________




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.