Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
 2017-06-04 |
 389 |
из
5.00
|
Заказать работу |
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
| Введение | |
| 1 Основы гидрогеологии | |
| 1.1 Лабораторная работа «Состав и свойства подземных вод» | |
| 1.2 Лабораторная работа «Построение карт гидроизогипс. Определение направления фильтрационного потока» | |
| 1.3 Лабораторная работа «Определение параметров водоносных горизонтов по данным откачек из скважин. Расчеты водопритоков к скважинам и горным выработкам» | |
| 2 Основы инженерной геологии | |
| 2.1 Лабораторная работа «Определение водных свойств грунтов» | |
| 2.2 Лабораторная работа «Вычисление классификационных показателей грунтов» | |
| 3 Инженерно-геологическая карта. Построение инженерно-геологических разрезов. Оценка инженерно-геологических условий территории | |
| 3.1 Лабораторная работа «Построение геологической колонки буровой скважины» | |
| 3.2 Лабораторная работа «Построение инженерно-геологического разреза по данным буровых скважин» | |
| Список литературы | |
| Приложение А | |
| Приложение Б | |
| Приложение В | |
| Приложение Г | |
| Приложение Д |
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные занятия по курсу «Гидрогеология и инженерная геология» представляют собой весьма важную и сложную часть этого курса. Они имеют своей задачей ознакомить студентов специальности 050706 – «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» с условиями формирования химического состава подземных вод, основами расчетов, определяющих движение подземных вод в естественных условиях и при откачках воды из скважин. В методических указаниях изложены сведения об инженерно-геологических и гидрогеологических картах и разрезах. Даны основные приемы гидрогеологической и инженерно-геологической оценки территорий месторождений полезных ископаемых.
|
|
ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ
Таблица 3 – Химический состав подземных вод
| Анионы | Содержание | Катионы | Содержание | ||||
| мг/л | мг-экв/л | %-экв | мг/л | мг-экв/л | %-экв | ||
| HCO3- | 5,79 | Na+ | 10,74 | ||||
| SO42- | 2,62 | Ca2+ | 0,40 | ||||
| Cl- | 4,74 | Mg2+ | 2,14 | ||||
| итого | 13,15 | итого | 13,28 |
Затем по приложениям В, Г определите наименование и номер.
Вывод: по классификации О.А. Алекина вода относится к классу - гидрокарбонатной, группе – натриевой, I типа (HCO3-> Ca2+ + Mg2+). По Н.И. Толстихину № 58.
Задание 3
Запишите приведенные ниже в таблице 4 результаты химического анализа подземной воды в виде формулы М.Г. Курлова. Определите вид жесткости и дайте наименование воды с учетом информации, полученной в результате химического анализа.
Таблица 4 - Исходные данные к заданию 3
| № варианта | Сухой остаток | рН | Температура, оС | Содержание ионов, мг/л | |||||
| HCO3- | SO42- | Cl- | Na+ | Ca2+ | Mg2+ | ||||
| 7,3 | |||||||||
| 8,3 | |||||||||
| 7,6 | |||||||||
| 8,4 | - | ||||||||
| 7,9 | |||||||||
| 7,0 | |||||||||
| 6,6 | |||||||||
| 3,1 | - | ||||||||
| 2,3 | |||||||||
| 4,5 | |||||||||
| 6,4 | |||||||||
| 7,5 | |||||||||
| 8,6 | |||||||||
| 9,7 | |||||||||
| 8,5 | |||||||||
| 7,6 | |||||||||
| 8,5 | - | ||||||||
| 4,5 | |||||||||
| 3,7 | |||||||||
| 8,4 | |||||||||
| 4,6 |
|
|
Пример решения задачи для варианта № 0
Дано:
М = 1000 мг/л;
рН = 7,3;
Т = 12 оС;
HCO3- = 930 мг/л;
SO42- = 76 мг/л;
Cl- = 24 мг/л;
Na+= 81,09 мг/л;
Ca2+ = 194 мг/л;
Mg2+ = 45 мг/л;
Найти: вид жесткости, написать формулу Курлова, наименование воды
Решение:
Теоретические суммы анионов и катионов, выраженные в мг-экв форме должны быть равны, поэтому для решения задачи необходимо пересчитать данные анализа из мг/л в мг-экв/л, используя пересчетные коэффициенты (приложение Б). Результаты вычислений записывают в таблицу 5 и суммируют содержание катионов и анионов. Далее выражают химический состав воды в % -экв форме.
Таблица 5 – Химический состав подземных вод
| Анионы | Содержание | Катионы | Содержание | ||||
| мг/л | мг-экв/л | %-экв | мг/л | мг-экв/л | %-экв | ||
| HCO3- | 15,25 | Na+ | 4,05 | ||||
| SO42- | 1,58 | Ca2+ | 9,68 | ||||
| Cl- | 0,68 | Mg2+ | 3,70 | ||||
| итого | 17,51 | итого | 17,43 |
Формула М.Г. Курлова представляет собой дробь (ложную), в числителе которой записывают анионный состав воды (в %-экв) в убывающем порядке, а в знаменателе- катионный. Запись ионов с содержанием менее 10 %-экв не производится. Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде и общую минерализацию М в г/л, после дроби указывают температуру воды и дебит источника или скважины. Название воды записывают через черточку: сначала анионный, затем катионный составы.
В данном случае формула имеет вид:
М1,0 
t º12, pH 7,3
Общую жесткость определяют как сумму катионов кальция и магния, выраженных в мг-экв/л: 9,68+3,70=13,38 мг-экв/л. По этому показателю вода классифицируется как очень жесткая (приложение А).
Учитывая общую минерализацию, химический состав, содержание ионов водорода (рН), температуру и вычисленную жесткость, окончательно дают воде наименование по приложению А.
Вывод: вода пресная, гидрокарбонатная кальциево-натриево-магниевая, холодная, щелочная, очень жесткая.
Задание 4
При выполнении разведочных работ пробурено 12 скважин, расположенных в плане в углах квадратной сетки на расстоянии 25 м друг от друга. В таблице 6 приведены абсолютные отметки устьев скважин (в числителе) и результаты одновременного замера глубин залегания уровней грунтовых вод (в знаменателе). Используя эти данные, постройте карту гидроизогипс масштаба 1:500, приняв сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м. На карте укажите направление потока и выделите участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2 м.
|
|
Таблица 6 - Абсолютные отметки устьев скважин и глубин залегания УГВ
| № варианта | Номера скважин | |||||||||||
| 13,1/ 4,1 | 12.2/ 3.9 | 10,8/ 2,7 | 11,3/ 5,6 | 13,6/ 3,6 | 12,5/ 2,0 | 12,2/ 1,6 | 13,4/ 2,8 | 16,1/ 3,5 | 15,3/ 3,2 | 14,7/ 0,9 | 13,5/ 0,3 | |
| 11,7/ 2,8 | 8,3/ 4,3 | 8,6/ 2,5 | 9,2/ 1,5 | 9,7/ 3,5 | 11,5/ 0,2 | 10,6/ 2,3 | 6,6/ 1,6 | 11,1/ 3,7 | 11,3/ 1,7 | 10,5/ 0,8 | 10,3/ 2,3 | |
| 12,4/ 3,9 | 11,3/ 2.4 | 10,5/ 1,8 | 10,6/ 1,5 | 13,0/ 3,2 | 12,3/ 1,7 | 12,4/ 2,8 | 12,5/ 2,0 | 15,3/ 3,2 | 14,2/ 1,3 | 13,7/ 0,4 | 13,3/ 2,3 | |
| 13,6/ 3,6 | 13,1/ 2,8 | 12,4/ 1,7 | 12,5/ 2,0 | 16,7/ 3,2 | 14,4/ 1,1 | 13,5/ 0,4 | 15,1/ 3,2 | 18,2/ 1,3 | 18,3/ 4.2 | 18,2/ 3,1 | 17,0/ 2,0 | |
| 13,2/ 4,1 | 12,5/ 2,9 | 11,7/ 3,5 | 12,0/ 2,4 | 15,2/ 4,2 | 13,6/ 1,2 | 13,3/ 3,3 | 14,0/ 2,0 | 18,8/ 5,0 | 18,0/ 4,2 | 17,3/ 3,6 | 17,2/ 5,3 | |
| 10,3/ 4,2 | 9,1/ 4,3 | 7,5/ 1,6 | 8,4/ 2,6 | 10,6/ 3,8 | 9,5/ 2,3 | 9,1/ 1,5 | 10,3/ 3,4 | 13,3/ 3,5 | 12,2/ 3,2 | 11,3/ 1,3 | 10,5/ 0,2 | |
| 9,1/ 4,3 | 8,2/ 2,5 | 7,5/ 2,0 | 7,6/ 1,6 | 10,1/ 3,2 | 9,4/ 1,8 | 9,2/ 2,5 | 9,5/ 2,4 | 12,0/ 3,2 | 11,3/ 1,7 | 10,5/ 0,8 | 10,3/ 2,3 | |
| 10,6/ 3,6 | 10,1/ 3,0 | 9,6/ 1.5 | 9,5/ 2,3 | 13,2/ 3,5 | 11,5/ 1,1 | 10,5/ 0,2 | 12,4/ 3,2 | 15,6/ 3,3 | 15,3/ 4,0 | 15,1/ 2,9 | 14,3/ 2,4 | |
| 10,1/ 3,6 | 9,5/ 2,1 | 9,6/ 2,5 | 9,4/ 1,5 | 9,8/ 3,5 | 10,5/ 0,2 | 10,3/ 2,3 | 12,3/ 0,9 | 15,3/ 4,2 | 15,4/ 3,2 | 14,3/ 1,9 | 14,4/ 4,1 | |
| 15,2/ 3.5 | 15.7/ 2.5 | 16,5/ 3,4 | 17,5/ 5,4 | 14,2/ 4,1 | 15,4/ 3,0 | 15,0/ 4,4 | 14,3/ 2,2 | 10,3/ 2,2 | 10,5/ 0,3 | 11,2/ 1.4 | 12,3/ 3,2 | |
| 15,7/ 2,2 | 16,6/ 3,3 | 17,5/ 5,3 | 18,2/ 5,4 | 17,3/ 2,1 | 15,0/ 2,8 | 15,2/ 4,4 | 15,4/ 3,3 | 10,5/ 0,2 | 11,2/ 0,9 | 12,3/ 3,2 | 13,4/ 3,5 | |
| 8,5/ 2,6 | 9,1/ 1,7 | 10,/ 4,3 | 10,5/ 4,1 | 10,8/ 3,2 | 11,3/ 0,9 | 8,5/ 2,9 | 11,8/ 6,2 | 12,6/ 5,5 | 13,1/ 6,5 | 9,2/ 3,5 | 13,1/ 6,6 | |
| 6,9/ 2,2 | 8,1/ 3,3 | 10,2/ 4,3 | 9,5/ 3,8 | 7,9/ 6,6 | 6,3/ 4,7 | 6,7/ 2,4 | 7,9/ 1,3 | 9,5/ 2,7 | 4,8/ 2,6 | 3,2/ 1,5 | 6,5/ 1,4 | |
| 6,8/ 2,0 | 8,0/ 3,0 | 10,5/ 4,0 | 9,8/ 4,1 | 8,0/ 6,4 | 6,5/ 4,5 | 7,1/ 2,5 | 8,2/ 1,2 | 9,5/ 2,5 | 4,7/ 2,4 | 3,5/ 2,5 | 6,7/ 3,0 | |
| 10,2/ 4,0 | 13,1/ 4,1 | 12,4/ 1,7 | 12,5/ 2,0 | 16,7/ 3,2 | 14,4/ 1,1 | 13,5/ 0,4 | 11,3/ 5,6 | 13,6/ 3,6 | 15,3/ 3,2 | 14,7/ 0,9 | 13,5/ 0,3 | |
| 13,1/ 4,0 | 12,4/ 3,9 | 11,7/ 3,5 | 12,0/ 2,4 | 15,2/ 4,2 | 13,6/ 1,2 | 13,3/ 3,3 | 10,6/ 1,5 | 13,0/ 3,2 | 14,2/ 1,3 | 13,7/ 0,4 | 13,3/ 2,3 | |
| 9,0/ 4,2 | 13,6/ 3,6 | 7,5/ 1,6 | 8,4/ 2,6 | 10,6/ 3,8 | 9,5/ 2,3 | 9,1/ 1,5 | 12,5/ 2,0 | 16,7/ 3,2 | 18,3/ 4.2 | 18,2/ 3,1 | 17,0/ 2,0 | |
| 15,8/ 2,5 | 13,2/ 4,1 | 7,5/ 2,0 | 7,6/ 1,6 | 10,1/ 3,2 | 9,4/ 1,8 | 9,2/ 2,5 | 12,0/ 2,4 | 15,2/ 4,2 | 18,0/ 4,2 | 17,3/ 3,6 | 17,2/ 5,3 | |
| 13,6/ 3,5 | 10,3/ 4,2 | 9,6/ 1.5 | 9,5/ 2,3 | 13,2/ 3,5 | 11,5/ 1,1 | 10,5/ 0,2 | 8,4/ 2,6 | 10,6/ 3,8 | 12,2/ 3,2 | 11,3/ 1,3 | 10,5/ 0,2 | |
| 12,7/ 3,8 | 9,1/ 4,3 | 9,6/ 2,5 | 9,4/ 1,5 | 9,8/ 3,5 | 10,5/ 0,2 | 10,3/ 2,3 | 7,6/ 1,6 | 10,1/ 3,2 | 11,3/ 1,7 | 10,5/ 0,8 | 10,3/ 2,3 | |
| 13,7/ 3,5 | 10,6/ 3,6 | 16,5/ 3,4 | 17,5/ 5,4 | 14,2/ 4,1 | 15,4/ 3,0 | 15,0/ 4,4 | 9,5/ 2,3 | 13,2/ 3,5 | 15,3/ 4,0 | 15,1/ 2,9 | 14,3/ 2,4 |
Указания по построению карты гидроизогипс. В заданном масштабе наносят на карту план расположения скважин, обозначая их кружками диаметром 2мм. Слева от каждой скважины записывают ее номер, справа в числителе - абсолютную отметку устья, а в знаменателе абсолютную отметку уровня грунтовых вод (УГВ). Абсолютную отметку УГВ в каждой скважине вычисляют как разность между отметкой устья и глубиной залегания УГВ. Находят далее путем интерполяции между абсолютными отметками устьев скважины точки с абсолютными отметками, равными целому числу (по заданию сечение горизонталей и гидроизогипс равно 1 м). Соединив точки с одинаковыми отметками плавными линиями, получают горизонтали рельефа (тонкими линиями), и далее, аналогичным путем интерполяции находят точки с абсолютными отметками УГВ. Соединив точки с одинаковыми отметками УГВ плавными линиями (жирными), получим гидроизогипсы.
|
|
Для выделения участков с глубиной залегания УГВ менее 2 м находят точки пересечения горизонталей и гидроизогипс с разностью отметок 2 м. Линия, проведенная через эти точки (гидроизобата), будет границей искомого участка. Заштриховать искомый участок.
Рисунок 1 – Карта гидроизогипс для варианта 0 (в уменьшенном масштабе)
Задание 5
По исходным данным задачи 4 постройте карту гидроизобат масштаба 1:500, приняв сечение гидроизобат через 1 м. На карте выделите участки заболачивания при подъеме УГВ на 3 м.
Указания по построению карты гидроизобат. Для построения карты гидроизобат на плане расположения скважин отмечают их номера и глубину залегания УГВ. Далее, проводя интерполяцию, проводят гидроизобаты по способу, изложенному в задаче 4. Заболоченными следует считать участки, где УГВ при подъеме (до 3 м) будет достигать поверхности земли или находиться выше нее.
Задание 6
Определите коэффициент фильтрации водоносных песков по результатам откачки воды из одиночной скважины совершенного типа. По величине коэффициента фильтрации определите водопроницаемость и водопроводимость водоносного песка. Сделайте схематический рисунок. Данные для расчётов приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Исходные данные к заданию 6
| № варианта | Мощность водоносного горизонта, Н, м | Дебит скважины, Q, м3/сут | Понижение уровня воды в скважине, S, м | Радиус депрессионной воронки, R, м | Радиус скважины, r, м |
| 0,1 | |||||
| 0,2 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,1 | |||||
| 0,2 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,2 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,1 | |||||
| 0,2 | |||||
| 0,1 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,1 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,2 | |||||
| 0,1 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,3 | |||||
| 0,3 |
|
|
 |
Рисунок 6 – Схема расчёта гидрогеологических параметров для совершенной скважины: а) стандартная; б) для конкретных условий
Дано:
Н = 12 м;
Q = 508 м3/сут;
S = 4 м;
R = 98 м;
r = 0,1 м
Найти: Кф, Кв
Решение:
Коэффициент фильтрации можно определить двумя способами, используя формулу Дюпюи:
а) по величине слоя воды в скважине после откачки h, м;
б) через последовательное понижение уровня воды в скважине при откачке S, м.
Подставив в формулу Дюпюи числовое значение π = 3,14 и заменив натуральные логарифмы десятичными, получим формулу, более удобную для расчётов:
или 
,
откуда 
, где
Кф - коэффициент фильтрации, м/сут;
Q - дебит скважины, м3/сут;
R - радиус депрессионной воронки, м;
r - радиус скважины, м;
H - мощность водоносного горизонта, м;
h - слой воды в скважине после откачки, м.
По условию задачи неизвестна величина h. При решении задачи первым способом ее находят вычитанием понижения уровня воды в скважине после откачки из мощности водоносного горизонта h = Н - S (рисунок 6).
Подставив числовые значения в любую из вышеприведенных формул, определим коэффициент фильтрации по слою воды в скважине после откачки:
При решении задачи вторым способом в самом начале нужно разложить разность квадратов (Н2 - h2) на произведение суммы и разности этих чисел. Тогда формула примет следующий вид:
Поскольку h = H – S, то S = H – h. Подставим в первых скобках (Н - S) вместо h, во вторых - только значение S, получим для расчёта следующую формулу:
Судя по величине коэффициента фильтрации водоносного горизонта - 13,90 м/сут, это средневодопроницаемые пески.
Водопроводимость водоносного горизонта равна:
Вывод: Кф = 13,90 м/сут; Кв = 166,80 м2/сут; средневодопроницаемые пески.
Задание 7
Для определения гидрогеологических параметров грунтового водоносного горизонта мощностью Н был заложен куст совершенных скважин, состоящий из центральной (Ц скв.) и двух наблюдательных скважин (скв. 1) и (скв. 2). Они расположены в плане на одной прямой на расстоянии соответственно L1 и L2 от центральной. Из центральной скважины производилась откачка грунтовой воды с определением дебита Q, а в наблюдательных замерялись понижения уровней S1 и S2 (рисунок 7).
Постройте схему и определите коэффициент фильтрации песков, коэффициент водопроводимости водоносного слоя и радиус влияния. Данные для расчётов приведены в таблице 8.
Таблица 8 - Исходные данные к заданию 7
| № варианта | Мощность водоносного горизонта, Н, м | Дебит центр. скв., Q, м3/сут | Расстояние скв. 1 от центр., L2 , м | Расстояние скв. 2 от центр., L2 , м | Понижение уровня воды в скв.1, S1 , м | Понижение уровня воды в скв.2, S2, м |
| 6,5 | 3,0 | 2,1 | ||||
| 12,7 | 3,1 | 1,5 | ||||
| 12,9 | 4,9 | 2,9 | ||||
| 15,1 | 5,5 | 2,5 | ||||
| 18,3 | 4,8 | 2,8 | ||||
| 7,3 | 4,9 | 1,9 | ||||
| 10,8 | 2,8 | 2,0 | ||||
| 16,0 | 2,7 | 2,0 | ||||
| 17,0 | 4,8 | 1,8 | ||||
| 14,0 | 3,0 | 2,1 | ||||
| 15,7 | 4,0 | 2,2 | ||||
| 14,2 | 3,0 | 1,2 | ||||
| 13,3 | 2,6 | 0,9 | ||||
| 12,4 | 2,2 | 0,6 | ||||
| 11,7 | 3,2 | 1,5 | ||||
| 14,4 | 2,4 | 1,2 | ||||
| 12,6 | 2,3 | 0,8 | ||||
| 13,7 | 2,1 | 1,2 | ||||
| 13,0 | 1,9 | 0,5 | ||||
| 15,3 | 2,7 | 1,7 | ||||
| 15,0 | 2,5 | 1,1 |
Пример решения задачи для варианта №0
Рисунок 7 – Схема расчёта гидрогеологических параметров для куста совершенных скважин: а) стандартная; б) для конкретных условий
Дано:
Н = 6,5 м;
Q = 65 м3/сут;
L1 = 18 м;
L2 = 38 м;
S1 = 3,0 м;
S2 = 2,1 м
Найти: Кф; Кв; R
Решение:
Коэффициент фильтрации можно вычислить по преобразованной формуле Дюпюи:
Коэффициент водопроводимости слоя равен произведению коэффициента фильтрации на мощность слоя:
Радиус влияния можем вычислить из уравнения:
откуда R =102,34 = 218,78 м.
Вывод: Кф = 2,21 м/сут; Кв = 143,65 м2/сут; R = 218,78 м.
Задача 8
По данным, приведенным в таблице 9, постройте схему и определите приток воды к совершенной скважине с круговым контуром питания при горизонтальном водоупоре (рисунок 8),пропущенные значения необходимо вычислить.
Таблица 9 - Исходные данные к заданию 8
| № варианта | Абсолютные отметки, м | глубинаУГВ м | Столб воды в скваж. h, м | Коэф. фильтрации Кф, м/сут | Понижение уровня воды в скважине, S, м | Расстояние от скваж. до водоёма, L, м | Диаметр скважины, d, мм |
| - устья скваж. 66,0; - статич. уровня 59,2; - динамич. уровня?; - кровли водоупора 45,5 | ? | ? | 12,4 | 5,5 | |||
| ? | ? | 11,4 | 6,5 | ||||
| ? | ? | 6,8 | 3,2 | ||||
| ? | ? | 12,0 | 4,2 | ||||
| ? | ? | 4,9 | 3,7 | ||||
| ? | ? | 0,7 | 6,0 | ||||
| ? | ? | 0,2 | 4,3 | ||||
| ? | ? | 3,8 | 8,9 | ||||
| ? | ? | 11,6 | 6,2 | ||||
| ? | ? | 5,9 | |||||
| ? | ? | 6,5 | 4,6 |
| - устья скваж 95,6; - статич. уровня?; - динамич. уровня?; - кровли водоупора 75,5 | ? | 12,4 | 4,5 | 3,2 | |||
| ? | 10,8 | 16,5 | 11,2 | ||||
| ? | 11,1 | 7,4 | 7,8 | ||||
| ? | 13,8 | 4,6 | 5,8 | ||||
| ? | 3,9 | 7,1 | 4,7 | ||||
| ? | 6,8 | 5,5 | 5,0 | ||||
| ? | 7,9 | 10,4 | 3,7 | ||||
| ? | 6,5 | 1,4 | 0,9 | ||||
| ? | 8,5 | 0,8 | 7,4 | ||||
| ? | 2,9 | 3,2 | 5,8 |
 |
Рисунок 8 – Схема расчёта гидрогеологических параметров для совершенной скважины с круговым контуром питания: а) стандартная; б) для конкретных условий
R – радиус депрессионной воронки (радиус влияния), м;
L – расстояние от скважины до водоёма, м;
r – радиусскважины, мм;
S – понижение уровня подземных вод, м;
H – мощность водоносного горизонта, м;
h – мощность слоя воды в скважине после откачки, м;
а.о.у. – абсолютная отметка устья скважины, м;
а.о.с.у. – абсолютная отметка статического уровня грунтовых вод, м;
а.о.д.у. – абсолютная отметка динамического уровня грунтовых вод, м;
а.о.к.в. – абсолютная отметка кровли водоупора (или подошвы водоносного горизонта), м.
Дано:
Абс. отм. устья 66,0 м;
Абс. отм. статич. уровня 59,2 м;
Абс отм. кровли водоупора 45,5 м;
S = 5,5 м;
Кф = 12,4 м/сут;
L = 77 м;
d = 152 мм
Найти: h; абс. отм. динам. уровня; глубину залегания УГВ; q
Решение:
Находим пропущенные в варианте значения.
Определяем динамический уровень в скважине, для этого из статического уровня вычитаем понижение S, то есть: 59,2 – 5,5 = 53,7, м;
Определяем глубину залегания статического уровня, для этого из абсолютной отметки устья вычитаем абсолютную отметку УГВ, то есть: 66,0 –59,2 = 6,8 м;
Определяем столб воды в скважине после откачки h, для этого из абсолютной отметки динамического уровня вычитаем абсолютную отметку кровли водоупора: h = 53,7 – 45,5 = 8,2 м.
Определяем мощность водоносного горизонта:
- через понижение S и оставшийся после откачки столб воды h:
H= S+ h = 5,5 + 8,2 = 13,7 м;
- через разность абсолютных отметок статического уровня УГВ и кровли водоупора:
H= а.о.с.у. - а.о.к.в. = 59,2 – 45,5 = 13,7 м.
Составим расчётную схему (рисунок 7).
Определим радиус влияния R по формуле:
отсюда 0,5 R = 71,68 м.
Так как L больше 0,5R, то для расчёта единичного притока к совершенной скважине, используем следующую формулу:
В случае если L (расстояние от центра скважины до водоёма) будет меньше или равно 0,5R, то используется формула:
Диаметры скважин даны в миллиметрах, поэтому находим радиус скважины r (мм) и переводим это значение в метры.
Вывод: h = 8,2м; абс. отм. динам. уровня53,7 м; глубина УГВ 6,8 м; q= 624 м3/сут
Задача 9
По данным, приведенным в таблице 10,постройте схему (рисунок 9) и определите приток воды в совершенную скважину, вскрывшую напорные воды,пропущенные значения необходимо вычислить.
Таблица 10 - Исходные данные к заданию 9
| № варианта | Абсолютные отметки, м | Мощность водоносного слоя, м | Напор над подошвой верхнего водоупора, м | Напор над кровлей нижнего водоупора, м | Понижение уровня воды в скважине, S, м | Коэфф. фильтрации Кф, м/сут | Диаметр скважины d, мм |
| - устья скв. 42,5; - подошва верхнего водоупора?; - кровля нижнего водоупора 13,4; - пьезометр. уровень 39,6; - динамич. уровень водоупора 36,1 | ? | 15,2 | ? | ? | 9,6 | ||
| ? | 14,2 | ? | ? | 11,4 | |||
| ? | 20,1 | ? | ? | 6,8 | |||
| ? | 16,4 | ? | ? | 12,0 | |||
| ? | 12,2 | ? | ? | 4,9 | |||
| ? | 13,5 | ? | ? | 0,7 | |||
| ? | 18,8 | ? | ? | 0,2 | |||
| ? | 14,8 | ? | ? | 3,8 | |||
| ? | 15,6 | ? | ? | 11,6 | |||
| ? | 16,2 | ? | ? | ||||
| ? | 13,7 | ? | ? | 6,5 | |||
| - устья скв. 73,4; - подошва верхнего водоупора 46,3; - кровля нижнего водоупора?; -пьезометр. уровень?; -динамич. уровень водоупора 63,8 | 15,9 | 22,8 | ? | ? | 4,5 | ||
| 12,3 | 18,9 | ? | ? | 16,5 | |||
| 17,2 | 21,3 | ? | ? | 7,4 | |||
| 15,4 | 26,2 | ? | ? | 4,6 | |||
| 19,2 | 22,4 | ? | ? | 7,1 | |||
| 14,1 | 19,7 | ? | ? | 5,5 | |||
| 14,7 | 19,1 | ? | ? | 10,4 | |||
| 13,6 | 23,5 | ? | ? | 1,4 | |||
| 9,8 | 18,3 | ? | ? | 0,8 | |||
| 18,8 | 21,4 | ? | ? | 3,2 |
Пример решения задачи для варианта № 0
Рисунок 9 – Схема притока напорных вод к артезианской скважине
R – радиус депрессионной воронки (радиус влияния), м;
r – радиус скважины, мм;
S – понижение уровня подземных вод, м;
m – мощность водоносного горизонта, м;
h – мощность слоя воды в скважине после откачки, м;
Нвв – напор над подошвой верхнего водоупора, м;
Ннв – напор над подошвой нижнего водоупора, м;
а.о.у. – абсолютная отметка устья скважины, м;
а.о.п.у. – абсолютная отметка пьезометрического уровня вод, м;
а.о.д.у. – абсолютная отметка динамического уровня напорных вод, м;
а.о.к.н.в. – абсолютная отметка кровли нижнего водоупора, м.
Дано:
Абс. отм. устья 42,5 м;
Абс. отм. пьез. уровня 39,6 м;
Абс. отм. динам. уровня 36,1 м;
Абс отм. кровли нижнего водоупора 13,4 м;
Нвв = 15,2 м;
Кф = 9,6 м/сут;
d = 305 мм
Найти: S, h; глубину залегания УГВ; Ннв; абс. отм. подошвы верхнего водоупора; m; R; q
Решение:
Находим пропущенные в варианте значения.
Определяем понижение уровня подземных вод, для этого из статического уровня вычитаем динамический уровень, то есть: S = 39,2 – 36,1 = 3,5 м.
Определяем столб воды в скважине после откачки h, для этого из абсолютной отметки динамического уровня вычитаем абсолютную отметку кровли нижнего водоупора: h = 36,1 – 13,4 = 22,7 м.
Определяем глубину залегания УГВ, для этого из абсолютной отметки устья вычитаем абсолютную отметку пьезометрического уровня, то есть: 42,5 – 39,6 = 2,9 м.
Определяем напор над подошвой нижнего водоупора, для этого абсолютной отметки статического уровня вычитаем абсолютную отметку кровли нижнего водоупора: 39,6 – 13,4 = 26,2 м.
Абсолютную отметку подошвы верхнего водоупора определяем как разность абсолютной отметки пьезометрического уровня и высоты напора над подошвой верхнего водоупора: 39,6 – 14,2 = 25,4 м.
Мощность водоносного пласта вычисляют как разность абсолютных отметок подошвы верхнего и кровли нижнего водоупоров:
m = 25,4 – 13,4 = 12,0 м
Вычисляем радиус депрессионной воронки:
R=10 ·S ·√ Кф = 10 · 3,5 ·√9,6 = 108,4 м
Определяем приток воды в совершенную скважину, вскрывшую напорные воды по формуле:
Вывод: S = 3,5 м; h = 22,7 м; глубина УГВ 2,9 м; Ннв= 26,2 м; абс. отм. подошвы верхнего водоупора25,4 м; m = 12,0 м; R= 108,4 м; q= 624 м3/сут
Задача 10
Определить приток грунтовой воды к совершенной канаве (траншее, дрене) с 2-х сторон и с одной стороны. Привести схематический рисунок канавы с гидрогеологическими параметрами (рисунок 10). После определения притока рассчитайте величину водопроводимости, удельный дебит, охарактеризуйте грунт по водопроницаемости (величине Кф). Данные для расчётов приведены в таблице 11.
Таблица 11 - Исходные данные к заданию 10
| № варианта | Длина канавы L, м | Глубина залег. УГВ, м | Мощность водоносн. слоя, Н, м | Абс. отметка, | Радиус влияния канавы, R, м | Коэф. фильтр., Кф, м/сут | |
| поверхн. земли | динамич. уровня | ||||||
| 1,1 | 4,4 | 65,2 | 61,7 | 5,5 | |||
| 1,5 | 3,5 | 70,3 | 67,5 | 2,7 | |||
| 1,3 | 3,6 | 62,5 | 57,9 | 9,9 | |||
| 1,4 | 2,7 | 60,1 | 56,9 | 7,1 | |||
| 1,6 | 3,8 | 59,4 | 56,1 | 4,3 | |||
| 1,8 | 2,9 | 50,8 | 46,4 | 6,4 | |||
| 1,9 | 4,0 | 61,2 | 58,7 | 2,5 | |||
| 0,9 | 2,6 | 63,3 | 60,1 | 6,8 | |||
| 0,8 | 4,7 | 66,7 | 61,4 | ||||
| 1,0 | 3,5 | 68,4 | 65,2 | 4,9 | |||
| 1,1 | 4,4 | 75,1 | 71,7 | 3,7 | |||
| 1,3 | 3,7 | 71,5 | 65,6 | ||||
| 2,0 | 3,9 | 74,4 | 67,7 | 10,3 | |||
| 1,7 | 3,2 | 73,8 | 70,35 | 7,4 | |||
| 2,2 | 3,4 | 80,3 | 73,3 | 11,3 | |||
| 2,1 | 2,9 | 84,6 | 77,7 | 10,7 | |||
| 1,9 | 4,5 | 72,5 | 70,0 | 7,8 | |||
| 1,1 | 2,7 | 82,5 | 80,05 | 2,2 | |||
| 1,4 | 4,8 | 74,4 | 70,45 | 3,2 | |||
| 1,6 | 3,9 | 81,6 | 77,5 | 4,4 | |||
| 1,7 | 4,1 | 64,2 | 61,1 | 6,5 |
Пример решения задачи для варианта №0
Рисунок 10 – Схема для расчёта притока воды к совершенной канаве: а) стандартная; б) для конкретных условий
Дано:
L =117 м;
УГВ = 1,1 м;
Н = 4,4 м;
Абс. отм. поверхн. = 65,2 м;
Абс. отм. динам. уровня = 61,7 м;
Кф = 5,5 м/сут;
R =20 м
Найти: q; Q; Кв; Q/S
Решение:
Приток безнапорной воды к совершенной канаве (дрене) с 2-х сторон определяется по формуле:
а с одной стороны:
В практике приток воды к канаве или траншее рассчитывают в начале в виде единичного расхода q с 2-х сторон или с одной стороны. Это количество воды, приходящееся на 1п.м. длины выработки:
(с 2-х сторон), а затем единичный расход умножают на длину выработки. Канавы, траншеи обычно входят в систему дренажных устройств.
Находим абсолютную отметку статического уровня. Для этого из абсолютной отметки поверхности земли надо вычесть глубину зал
|
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!