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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 2 — 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" Б

«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