Бурение скважин | Технология | Цены | Фото и видео | Техническая литература
    
   

Обработка данных откачек для изучения граничных условий

 






Техническая литература



Станок для бурения БУР-50:
Бурение скважин
  Обработка данных откачек для изучения граничных условий

Опытные кустовые откачки могут проводиться и для определения расстояния до непроницаемых границ или степени связи подземных вод с поверхностными. Последний вопрос часто является решающим в выборе схемы водозабора, его конструктивных особенностей, возможной производительности и т. д.

Откачки вблизи рек и водоемов обычно преследуют двойную цель — определение гидрогеологических параметров водоносного горизонта и выявление связи подземных и поверхностных вод. В условиях широких рек или озер степень связи подземных и поверхностных вод характеризуют величиной. А/ — эквивалентным удлинением при фильтрации'за счет гидравлического сопротивления русловых отложений и искривления пути фильтрации. Величина А1 зависит от соотношения коэффициента фильтрации русловых отложений и пород основного пласта: чем меньше это отношение, тем больше величина &1. Известно несколько способов ее определения: по данным наблюдений за режимом уровней в период прохождения в реке паводка и за естественным режимом уровней в период межени, по соотношению уровней в луче скважин, направленном к реке, и т. д.

При" разведке подземных вод рекомендуется сооружение специальных кустов вблизи рек. В относительно простых условиях .при однородном строении толщи аллювиальных отложений небольшой мощности (до 20 м) рекомендуется закладывать двухлучевые кусты с лучом, параллельным реке и перпендикулярным к ней. Лучи должны содержать не менее двух наблюдательных скважин (рис. 38). По параллельному реке лучу можно определить коэффициент фильтрации по формуле Дюпюи.

Ниже приведены два способа определения АI по данным откачек. 1. Если величина водопроводимости определена по скв. 1 и 2- (см. рис. 38), то по скв. 3 можно определить величину из выражения аналогично устанавливается АI для скв. 4. Величину А1 можно найти подбором или рассчитать непосредственно по формуле г 2 llkmS; -| __ At - При этом должно соблюдаться условие /—гз>г3. 2. Если понижение уровня при откачке превышает 15 % мощности водоносного горизонта, т. е. когда уменьшением водопроводимости" пласта за счет изменения мощности пренебречь нельзя, формулы_ (12.24) и (12.25) приобретают вид:
где H — первоначальная .мощность безнапорного водоносного горизонта. Аналогичные расчеты по наблюдательной скважине 4 служат для контроля и должны давать близкие результаты.
і^хема куста Рис. 38. у реки О.е. — опытные скважины , 1, 2, 3, 4 — наблюдательные скважины. г3=20 м; rt=50 м
Величину м можно определить по соотношению понижений в наблюдательных скважинах. Этот метод предложен Е. J1. Мин- киным в 1972 г. Если величина km неизвестна, то отношение понижений уровня в скважинах на луче, .перпендикулярном к реке, составит 1п 2(/ + AQ-r, Л. Минкин предложил строить график в координатах а— (1+А1), задаваясь величиной (/+Д/) для фактических г3 и г^ (рис. 39). По графику для фактического отношения S3/S4 находят расчетное значение /+ДГи вычисляют AI. Если понижение в скв. 3 превышает 15 %• мощности водоносного горизонта, то вместо отношения S3/S4 следует использовать отношение (2H — S3)S3/{2H — Si)Si. Наличие двух лучей с двумя наблюдательными скважинами в каждом (параллельно реке и перпендикулярно к ней) позволяет выполнить контроль расчетов по данному методу и предыдущему.

Практика разведочных работ в речных долинах показывает, что иногда можно принять, следующие приближенные значения: 1) 50—100 м, когда река прорезает водоносный горизонт в трещиноватых и закарстованных породах; 2) 150—200 м — для водоносных горизонтов в песчано-гравийно-галечниковых отложениях; 3) 400—500 м — когда основной водоносный горизонт отделен от реки слабопроницаемым слоем или другим водоносным горизонтом с относительно низкими фильтрационными свойствами; 4) более 500 м (иногда до 3000 м) — для водоносных горизонтов в районах водохранилищ.
Оценка коэффициента сопротивления заиленного слоя фильтрации. В ряде случаев, когда ширина реки небольшая и депрессия может распространяться на другой берег, характеристики связи подземных и поверхностных вод в виде величины-Д/ недостаточно. Приходится определять пропускную способность русла и сравнивать ее с намечаемым водоотбором. Эту проверку проводят посредством величины Л о, названной В. М. Григорьевым коэффициентом сопротивления заиленного слоя фильтрации A0 = m0/kо (где т0 и k0— мощность и коэффициент фильтрации слабопроницаемого слоя под руслом реки). По данным В. М. Григорьева, ориентировочные, значения Л0 составляют: для горных рек 5—10 сут, для равнинных рек 10—15 сут, для небольших зарегулированных рек 20—30 сут. Непосредственное определение Л о затруднительно, поскольку обычно неизвестно значение ко. Величина Л0 связана с AZ следующей зависимостью
Al = \/kmA0 cth где 2b — ширина реки. (12.30)
Если величины km и АI определены указанным выше способом, то значение А0 можно найти подбором из выражения (12.29) или с помощью графиков зависимости AI — kmA0 (рис. 40). При b/-\/kmA0^>3 влиянием ширины реки можно пренебречь и формула (12.29) упрощается Д/= «Jkm А
Надо отметить, что указанное ограничение является довольно жестким. Так, для равнинной реки при Л0=Ю сут и km = 500 м2/рут пользоваться формулой 12.30 можно лишь при ширине реки более 420 м.