7875
.pdf10
Таблица 2
Расстояние между скважинами на опытном гидрогеологическом кусте
(по М.Е. Альтовскому)
Литологический |
Кф, |
Характер |
|
Расстояние |
|
Примерная |
||
состав |
м/сут |
водоносного |
наблюдательных скважин |
величина |
||||
водоносных пород |
|
горизонта |
от центральной, м |
радиуса |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
влияния, м |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скальные сильно |
60-70 |
напорный |
15-20 |
30-40 |
|
60-80 |
500 и более |
|
трещиноватые |
и |
безнапорный |
10-15 |
|
20-30 |
|
40-60 |
|
породы |
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скальные |
от 60 |
напорный |
6-8 |
|
10-15 |
|
20-30 |
150-250 |
трещиноватые |
до 20 |
безнапорный |
5-7 |
|
8-12 |
|
15-20 |
|
породы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравийно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
галечниковые |
|
|
|
|
|
|
|
|
породы чистые, |
60-70 |
напорный |
8-10 |
|
15-20 |
|
30-40 |
200-300 |
без примеси |
и |
безнапорный |
4-6 |
|
10-15 |
|
20-25 |
|
мелких частиц, |
более |
|
|
|
|
|
|
|
крупно и |
|
|
|
|
|
|
|
|
среднезернистые |
|
|
|
|
|
|
|
|
однородные пески |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравийно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
галечниковые |
60-20 |
напорный |
5-7 |
|
8-12 |
|
15-20 |
100-200 |
породы со |
|
безнапорный |
3-5 |
|
6-8 |
|
10-15 |
|
значительной |
|
|
|
|
|
|
|
|
примесью мелких |
|
|
|
|
|
|
|
|
частиц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неоднородные |
20-5 |
напорный |
3-5 |
|
6-8 |
|
10-15 |
80-150 |
разнозернистые и |
|
безнапорный |
2-3 |
|
4-6 |
|
8-12 |
|
мелкозернистые |
|
|
|
|
|
|
|
|
пески |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
Радиус влияния при откачке из инфильтрационного колодца,
расположенного вблизи реки или другого водоема рассчитывается по формуле Ф. Форхгеймера:
R 2 p , где |
(3) |
p - расстояние от центра колодца до реки, м.
2.1. Определение дебита совершенного грунтового колодца
Дебит (расход) совершенного колодца определяется по формуле Дюпюи:
Q 1,366 k |
|
|
(2 H S) S |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
ф |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
lg |
R |
|
|
|
|
|
r0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q 1,366 k |
|
|
|
H2 h 2 |
|
, где |
||
ф lgR lgr |
0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q – дебит совершенного колодца, м3/сут; kф– коэффициент фильтрации, м/сут;
H – мощность водоносного горизонта до откачки, м; h – высота воды в скважине после откачки, м;
S – понижение уровня воды в скважине при откачке, м;
R – радиус влияния, м;
r0 – радиус водоприемной части скважины, м.
(4)
(5)
Формула применима только при S≤ 0,5Н.
12
Рис. 2. Схема притока воды к совершенной скважине в грунтовом потоке.
Задание 1:
Вычислить дебит совершенного грунтового колодца, если известен коэффициент фильтрации водоносного пласта kф, м/сут; мощность водоносного пласта до откачки Н, м; радиус водоприемной части скважины r0, м; проектное понижение уровня S, м.
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
№ |
kф, м/сут |
Н, м |
S, м |
r0, м |
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4,6 |
20 |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
6,0 |
25 |
5 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2,9 |
20 |
5 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
3,0 |
15 |
5 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
6,5 |
30 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8,5 |
20 |
8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
4,8 |
10 |
4 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2,2 |
17 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
3,5 |
14 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
7,9 |
21 |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
13
Продолжение таблицы 3
№ |
kф, м/сут |
Н, м |
S, м |
r0, м |
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
1,5 |
12 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
12 |
8,3 |
19 |
7 |
0,2 |
|
|
|
|
|
13 |
2,0 |
15 |
6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
14 |
1,0 |
11 |
3 |
0,2 |
|
|
|
|
|
15 |
7,7 |
22 |
7 |
0,4 |
|
|
|
|
|
16 |
4,0 |
16 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
17 |
7,2 |
24 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
18 |
6,6 |
18 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
19 |
4,3 |
13 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
20 |
3,7 |
23 |
10 |
0,2 |
|
|
|
|
|
21 |
6,4 |
29 |
13 |
0,4 |
|
|
|
|
|
22 |
8,0 |
26 |
9 |
0,2 |
|
|
|
|
|
23 |
5,0 |
30 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
24 |
7,0 |
30 |
15 |
0,2 |
|
|
|
|
|
25 |
3,9 |
10 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
Задание 2:
Определить радиус влияния совершенного грунтового колодца, если известен его дебит Q, м3/сут; коэффициент фильтрации водоносного пласта kф, м/сут; мощность водоносного пласта Н, м; радиус водоприемной части скважины r0, м; высота воды в скважине после откачки h, м.
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
№ варианта |
kф, м/сут |
Н, м |
h, м |
r0, м |
|
|
|
|
|
1 |
2,2 |
20 |
12 |
0,2 |
|
|
|
|
|
2 |
3,5 |
25 |
20 |
0,2 |
|
|
|
|
|
3 |
7,9 |
20 |
15 |
0,4 |
|
|
|
|
|
4 |
1,5 |
15 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
5 |
8,3 |
30 |
20 |
0,4 |
|
|
|
|
|
6 |
2,0 |
20 |
12 |
0,4 |
|
|
|
|
|
14
Продолжение таблицы 4
№ варианта |
kф, м/сут |
Н, м |
h, м |
r0, м |
|
|
|
|
|
7 |
1,0 |
10 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
8 |
5,0 |
17 |
11 |
0,2 |
|
|
|
|
|
9 |
7,0 |
14 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
10 |
3,9 |
21 |
13 |
0,2 |
|
|
|
|
|
11 |
4,6 |
12 |
8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
12 |
6,0 |
19 |
12 |
0,2 |
|
|
|
|
|
13 |
2,9 |
15 |
9 |
0,4 |
|
|
|
|
|
14 |
3,7 |
11 |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
15 |
6,4 |
22 |
15 |
0,4 |
|
|
|
|
|
16 |
8,0 |
16 |
10 |
0,2 |
|
|
|
|
|
17 |
3,0 |
24 |
14 |
0,4 |
|
|
|
|
|
18 |
6,5 |
18 |
12 |
0,2 |
|
|
|
|
|
19 |
8,5 |
13 |
9 |
0,4 |
|
|
|
|
|
20 |
7,2 |
23 |
13 |
0,2 |
|
|
|
|
|
21 |
6,6 |
29 |
16 |
0,4 |
|
|
|
|
|
22 |
4,3 |
26 |
17 |
0,2 |
|
|
|
|
|
23 |
7,7 |
30 |
20 |
0,4 |
|
|
|
|
|
24 |
9,0 |
30 |
15 |
0,2 |
|
|
|
|
|
25 |
4,8 |
10 |
6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
2.2. Определение дебита совершенного инфильтрационного
колодца
Если откачка воды проводится из скважины, расположенной вблизи реки, с которой водоносный пласт гидравлически связан, то депрессионная воронка, постепенно расширяющаяся при увеличении понижения уровня воды в скважине, может достигнуть берега реки, который будет внешней границей образовавшегося полуограниченного потока. В результате условия притока воды к скважине, а тем самым и ее дебит, изменятся. В этом случая для расчета дебита инфильтрационной (расположенной вблизи водотока)
15
скважины применяется формула Форхгеймера, где величина радиуса влияния
R заменена величиной 2l, где l – расстояние от скважины до берега реки,м.
Определение притока воды к совершенным инфильтрационным колодцам осуществляется по формуле Форхгеймера:
Q 1,366 kф |
( 2 H S) S |
, где |
(6) |
||
|
|||||
|
lg |
2 l |
|
|
|
r0 |
|
|
|||
|
|
|
|
||
Q – дебит совершенного инфильтрационного колодца, м3/сут; r0 – радиус водоприемной части скважины, м;
S – понижение уровня воды в скважине при откачке, м;
H – мощность водоносного горизонта до откачки, м; kф – коэффициент фильтрации, м/сут;
l - расстояние от скважины до берега реки, м.
Рис. 3. Схема притока к совершенной скважине в грунтовом потоке,
расположенной у реки
16
Задание:
Определить расход совершенного инфильтрационного колодца,
заложенного на расстоянии l, м от реки; коэффициент фильтрации водовмещающих пород kф, м/сут; мощность водоносного пласта Н, м;
радиус водоприемной части скважины r0, м; проектное понижение уровня S,
м.
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
l, м |
kф, м/сут |
Н, м |
S, м |
r0, м |
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
8,0 |
20 |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
150 |
3,0 |
25 |
5 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
200 |
6,5 |
20 |
5 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
120 |
8,5 |
15 |
5 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
140 |
7,2 |
30 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
160 |
2,0 |
20 |
8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
180 |
1,0 |
10 |
4 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
110 |
5,0 |
17 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
130 |
7,0 |
14 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
170 |
3,9 |
21 |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
190 |
7,2 |
12 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
210 |
6,6 |
19 |
7 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
220 |
4,3 |
15 |
6 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
230 |
7,7 |
11 |
3 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
110 |
9,0 |
22 |
7 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
130 |
4,6 |
16 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
50 |
6,0 |
24 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
70 |
2,9 |
18 |
6 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
90 |
3,7 |
13 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
130 |
6,4 |
23 |
10 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
170 |
2,2 |
29 |
13 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
190 |
3,5 |
26 |
9 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
210 |
7,9 |
30 |
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
17
Продолжение таблицы 5
№ |
l, м |
kф, м/сут |
Н, м |
S, м |
r0, м |
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
100 |
1,5 |
30 |
15 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
25 |
150 |
8,3 |
10 |
4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
2.3. Определение дебита совершенного артезианского колодца
Артезианскими называются подземные воды, находящиеся в водоносных горизонтах (комплексах), перекрытых и подстилаемых водоупорными или относительно водоупорными пластами, и обладающие гидростатическим напором, который обусловливает подъем уровня воды над кровлей при вскрытии скважинами или другими выработками.
Приток воды к совершенным артезианским колодцам определяется по формуле:
Q 2,73 kф m |
H h |
, где |
(7) |
|||
lg |
R |
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
r0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
Q – дебит совершенного артезианского колодца, м3/сут; r0 – радиус водоприемной части скважины, м;
H –уровень воды в скважине до откачки, м; kф – коэффициент фильтрации, м/сут;
m – мощность водоносного горизонта, м;
h – высота столба воды в скважине во время откачки, м;
R – радиус влияния скважины, м.
18
Рис. 4. Схема притока воды к артезианской скважине.
1 – направление движения подземных вод; 2 – линии тока.
Задание:
Вычислить дебит совершенного артезианского колодца (при данных коэффициентах фильтрации), если известен коэффициент фильтрации водоносного пласта kф, м/сут; мощность водоносного пласта m, м; напор H,
м, радиус водоприемной части скважины r0, м; проектное понижение уровня
S, м и радиус влияния скважины R, м.
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
m, м |
kф, м/сут |
Н, м |
h, м |
r0, м |
|
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
18 |
4,0 |
45 |
20 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
10 |
7,2 |
30 |
18 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
20 |
6,6 |
40 |
23 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
25 |
4,3 |
50 |
28 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
15 |
3,7 |
32 |
19 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
13 |
4,6 |
29 |
17 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
26 |
6,0 |
61 |
34 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
18 |
2,9 |
40 |
24 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19
Продолжение таблицы 6
№ |
m, м |
kф, м/сут |
Н, м |
h, м |
r0, м |
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
19 |
3,0 |
39 |
23 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
10 |
24 |
6,5 |
51 |
28 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
11 |
20 |
8,5 |
44 |
26 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
12 |
12 |
4,8 |
28 |
27 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
13 |
16 |
2,2 |
30 |
19 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
14 |
15 |
3,5 |
36 |
20 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
15 |
12 |
7,9 |
27 |
16 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
16 |
17 |
1,5 |
39 |
23 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
17 |
23 |
8,3 |
47 |
26 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
18 |
26 |
2,0 |
55 |
30 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
19 |
11 |
1,0 |
26 |
16 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
20 |
18 |
7,7 |
36 |
21 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
21 |
22 |
3,7 |
48 |
28 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
22 |
10 |
6,4 |
24 |
16 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
23 |
14 |
8,0 |
29 |
18 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
24 |
21 |
5,0 |
43 |
24 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
25 |
16 |
7,0 |
34 |
20 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|