Файл: Климентов П.П. Динамика подземных вод учеб. для геологоразведоч. техникумов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 256
Скачиваний: 0
Приведенная формула (VII,12) была получена Г. Н. Каменским при допущении неизменности величины расхода потока до и после подпора (см. выше).
Если при повышении горизонта воды в водохранилище происхо дит смещение его уреза в сторону берега вследствие некоторого за топления прибрежной территории (см. рис. 92), то это смещение может быть при необходимости учтено в расчетных формулах, для чего в уравнение кривой депрессии для условий подпора вводится измененная ширина междуречья [22]. Так, например, для условий междуречья, когда происходит изменение уровня воды на обеих ре ках со смещением их урезов в сторону берега, расчетная формула (VII,9) приобретает вид:
|
2 |
2 |
L! - •X, |
|
h i - h i | |
h î - k b |
Ух~ |
ух— |
у2 |
|
|||
У1 -*1 |
|
|
|
X |
, (VII, 13) |
|
|
Lx |
|
U - Ч — |
Х |
L\—2 |
|
|
|
|
|
|
||
где hi, fi2 |
и hx—'Мощности |
водоносного пласта |
соответственно у |
уреза рек 1 и 2 и на расстоянии л: от реки 1 до подпора (видно из рис. 92); у и у2 и ух — то же, после подпора; L і_2 и Д — расстояния между урезами рек до и после подпора; х и Х\ — расстояния от уре за первой реки до рассматриваемого сечения соответственно до и после подпора.
Для условий, когда подъем уровня воды происходит только на одной из рек (у2 — Ь2) и имеет место смещение уреза водохранили ща, расчетная формула принимает вид:
Ух- h l |
L\ |
Ху |
(VII, 14) |
Ух |
L\—2 |
|
|
Lx |
X |
|
|
В приведенном уравнении (VII,14) условные обозначения те |
же, что и выше.
П р и м е р 1. Определить подпор грунтовых вод по створу сква жин 61, 59, 58, расположенных на речной террасе, сложенной ал лювиальными среднезернистыми песками, при подъеме уровня во ды в реке до отметки 124,0 м. Водоупорный слой — горизонтальный (см. рис. 91). Данные для расчета приведены в табл. 3.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
Сечение |
Расстояние] |
Абсолютная отметка |
Абсолютная отметка уровня |
|
от реки, м |
кровли водоупора, м |
воды До подпора, м |
||
Река |
61 |
23,0 |
119,37 |
122,02 |
Скв. |
119,37 |
122,87 |
||
Скв. 59 |
225,0 |
119,37 |
123,21 |
|
Скв. |
58 |
367,0 |
119,37 |
125,72 |
Р е ш е н и е . Определяем величину подпора в скважинах по фор муле (VII,6), предварительно определив исходные данные.
Аі = |
122,02— 119,37 = |
2,65 лг; |
уі = |
124,0— 119,37 = |
4,63 лг; |
|
Аві = |
122,87 - 119,37 = |
3,5 м; |
А59 = |
123,21 |
- 119,37 = |
3,84 лг; |
|
Ass = 125,72 - |
119,37 = 6,35 |
лг. |
|
В сечении, отвечающем скважине 61, уровень воды после подпо ра будет равен:
Уеі = у/г^ + ^ - й 2 = У3,52 + 4,632 — 2,652 = 5,16 лг;
в сечении, отвечающем скв. 59: |
|
|
||||
г/59 = |
I_________ _ |
___________ .______ |
5,40 лг; |
|||
]/А2д-(- г/2 — А2 = |
фЗ,842 + |
4,632 — 2,652 = |
||||
в сечении, отвечающем скв. 58: |
|
|
||||
Уьа = |
ѴА2 + |
г/2 — А2 = |
1/6,352 + |
4,632 — 2,652 = |
7,40 лг. |
|
|
58 |
1 |
1 |
|
|
|
Абсолютные отметки подпорных уровней будут равны:
вскв. 61 5,16+119,37=124,53 м\
вскв. 59 5,40+119,37=124,77 м;
вскв. 58 7,40+119,37=126,77 ж;
Пр и м е р 2. На междуречном массиве, пересеченном оврагом, пройдены скв. И и 12. В реке Б предусмотрено устройство плотины
с подпором до отметки 132 м. Междуречный массив сложен мелко зернистыми песками с коэффициентом фильтрации 3,0 лг/сг/т. Водо
упорный слой |
горизонтальный. Остальные данные для расчетов |
|
приведены на рис. 93. Учесть наличие инфильтрации. |
||
Требуется определить: |
1) уровень грунтовых вод в районе овра |
|
га до и после подпора и 2) |
подпор в сечениях скважин 11 и 12. |
|
Р е ш е н и е . |
Прежде всего, имея данные о положении уровня |
|
грунтовых вод |
в пределах Междуречья, определим величину ин- |
фильтрационного питания по формуле (IV,78) :
W — 3 |
22,52 - |
25,02 |
|
25,02 — 20,02 |
|
|
(2000 1500) X 20001 |
||
(2000— 1500) X 1500 |
||||
|
|
« 0,0002 м/сут. |
||
Определяем далее положение уровня грунтовых вод (мощность |
||||
потока) под дном оврага по формуле |
(IV,75) : |
|||
2 |
20,02 — 252 |
|
X 2000 X 800 - |
|
hовр = 20,02 — ) |
X 800 + |
|||
|
|
2000 |
|
о , U |
|
|
0,0002 X 8002 = |
554 м2 |
|
|
|
3,0 |
|
|
откуда h0Вр = |
ф554 = |
23,54 м, |
|
|
а абсолютная |
отметка |
уровня воды: |
|
92 + 23,54=115,54 м, т. е. до |
подпора воды в реке зеркало грунтовых вод находится ниже дна оврага на 118,0—115,54 = 2,46 м.
Выясним далее, будет ли после подпора происходить дрениро вание грунтовых вод оврагом. Для этого воспользуемся формулой (VII, 11), в соответствии с которой:
2 |
, 2 . . 2 |
, 2 . 7>а _ в — X |
Уовтр = «овр -f" (УБ |
«б)------- > |
|
|
|
«А—В |
где Ловр и г/овр— уровень грунтовых вод под дном оврага до и после подпора; кв и ув — уровень воды в реке £ до и после подпора.
Подставляя цифровые данные в формулу, получим:
2 |
2000 — 800 |
г/овр = 23,542 + (402 - |
202) XI—^ ---- = 1272‘- |
у овр = У1272 = 35,7 м;
что соответствует отметке уровня воды 92 + 35,7= 127,7 м. Дно овра га находится на отметке 118,0 м. Следовательно, овраг после под пора будет дренировать грунтовый поток (см. рис. 93) и расчеты подпора надо проводить с учетом этой дрены. Отметку уровня воды в овраге можно примерно принять равной отметке его дна.
Определение уровня воды в скв. 11 после подпора с учетом дре нирующего влияния оврага проводим по формуле (VII,9):
2 |
< 2 |
. , 2 |
*2>L — X |
|
hosp) L |
|
Уи = |
ha |
-f- (ув |
— ЛБ) |
I |
ІУоВр |
|
что после подстановки цифровых данных дает: |
|
|||||
уи = 22,52 + (402 - 202) 8-°° ~ 50°- |
4- (262 — 23,542) X — = 1032 м2. |
|||||
|
|
|
800 |
|
, |
^ 8 0 0 |
уи = У 1032 = 32,2 ж, и
Zn = ун — /іц = |
32,2 — 22,5 |
— 9,7 ж. |
Уровень воды в скв. 12 после подпора |
определим по формуле |
|
(VI1,11 ) : |
|
|
УІ2 = Аі2+ 0/овр - /іо вр )— |
- = 24,47^ + (26,02 _ 23,542) X |
|
400 |
639,67 ж2, |
|
X ------ = |
|
|
1200 |
|
|
откуда уи = У639,67 = 25,3 ж іи Zi2 = 25,3 — 24,47 = 0,83 ж.
Стационарный подпор грунтовых вод при наклонном залегании водоупорного ложа
При наклонном залегании водоупорного ложа для расче та подпора используются приближенные формулы Г. Н. Каменско го [56], Н. Н. Биндемана [22], В. М. Шестакова [106], строгие реше ния Н. Н. Павловского [84], а также некоторые другие расчетные приемы.
По Г. Н. Каменскому на основе сопоставления единичных расхо дов потока до и после подпора получается следующее решение (рис. 94) :
до подпора q = |
hi -f- hz |
Hi — H2 |
k --------------------- |
Li-2 |
|
|
2 |
|
после подпора q = k ------(hi -f---------------------- zi) + |
(/г 2 + г 2) |
(Hi -j- Zi) — (Н2+ 2г) |
|
|
Б 1 -2 |
Приравнивая расходы до и после подпора, получим расчетную формулу, по которой можно определить величину подпора г2 в се чении, расположенном на расстоянии L\-z от реки:
(hi + hz) (Hi — Hz) — [ (hi -f- Zi) -j- (hz + |
Zz) ] X |
X [ (Ht + Zi) — (Hz + z2) ]. |
(VII,15) |
Расчеты по формуле (VII,15), как и при горизонтальном водоупоре, следует вести от сечения к сечению, принимая каждый раз сечение, в котором уже определена величина подпора, за исходное для определения подпора в следующем сечении.
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
Сечение |
Расстояние |
Абсолютная отметка |
Абсолютная отметка уровня |
от реки, м |
водоуиора, м |
воды до подпора, м |
|
Река |
60,0 |
108,0 |
114,0 |
Скважина |
112,0 |
117,0 |