Файл: Климентов П.П. Динамика подземных вод учеб. для геологоразведоч. техникумов.pdf

2

приведенные зависимости, должно отвечать условию t > 2,5 Рмакс X

(здесь рмакс — максимальное расстояние до отображения реальной системы скважин относительно границ пласта).

тируется линейный водозабор из 7 скважин, расположенных на. рас­ стоянии 2а=100 м одна от другой. Избыточный напор над кровлей горизонта составляет 117,2 м. В плане напорный пласт ограничен параллельными прямолинейными непроницаемыми границами (Q = = const = 0), образуя пласт-полосу шириной L = 4500 м. Определить возможность организации водоснабжения в течение 25 лет при по­ требности в воде 3500 м3/сут линейным водозабором, состоящим из 7 совершенных скважин, расположенных параллельно непроницае­ мым контурам на расстоянии /і = 2000 м от ближайшего из них. Ра­ диус скважин водозабора гс = 0,2 м.

носного горизонта 5Доп = |117,2 м.

Для выполнения расчетов будем рассматривать линейный водо­ забор, как большой колодец с радиусом г0=0,37 I (где / — половина длины ряда, т. е при 2/ = бХ!І00 = 600 м\ 1=300 м). Такое рассмот­ рение допустимо при расстоянии до границ пласта, большем 2,5 г0.

делить величину понижения уровня непосредственно в скважине

Расчетное понижение уровня в центральной скважине линейно­ го ряда составляет 5расч= 5 ин-|-Д5Скв= 96,3 + 0,7 = 97 м. Сравнивая Spaqc с допустимой величиной понижения 5доп= 117,2 м, можно сде­ лать вывод о том, что производительность водозабора ів количестве <{2 = 3500 м^/сут при рассмотренных условиях эксплуатации следует «считать обеспеченной, организацию водоснабжения возможной.

Р А С Ч Е Т Ы В О Д О З А Б О Р Н Ы Х С К В А Ж И Н ПО Д А Н Н Ы М О Т К А Ч Е К

Расчеты по прогнозу условий работы одиночных и взаи­ модействующих скважин на многих участках целесообразно про­ водить на основе результатов опытных и опытно-эксплуатацион­ ных откачек, поскольку при этом наиболее полно учитывается влияние неоднородности водоносного пласта, сопротивление при поступлении воды в скважину, явления турбулентности и другие факторы. Обязательное условие при этом — получение достовер­ ных графиков зависимости дебита скважины от понижения уровня Q = /(S о), для чего необходимо проведение откачки на две-три ступени понижения уровня в условиях установившейся фильтра­ ции. Для расчета взаимодействующих скважин необходимо иметь данные о степени влияния скважин одна на другую.

Прогноз условий работы одиночных скважин

«

Основой для прогноза работы одиночных скважин гид­ равлическим методом является кривая дебита Q=f ( S c), получае­ мая в результате проведения откачек. Теоретически, как это сле­ дует из анализа формул Дюпюи (IX,5 и IX, 15), зависимость деби­ та от понижения уровня имеет прямолинейный характер для /напорных вод и параболический для грунтовых. Однако в реальных -условиях, вследствие влияния отмеченных выше факторов, кривые дебита, построенные по опытным данным, для многих участков не совпадают с теоретическими кривыми. По этой причине для про­ гноза условий работы используются опытные кривые Q=f ( S c), характер зависимости которых устанавливается путем их анализа.

М. Е. Альтовским предложена логарифмическая зависимость, ко­ торая, так же как и другие, может применяться для грунтовых в напорных вод:

Все предложенные зависимости эмпирические. Входящие в них параметры кривых дебита а, Ь, р, от определяются на основе опыт­

вания выражения (Х,33) все три зависимости представляют собой уравнения прямых линий (соответственно в ко­

ординатах—— Q, lg 5 c — lg Q и Q — l g 5 cj:

У

^ = a - f ô Q ; lg S c = igp + mlgQ; Q = a + b lg S c. (X,35), y

Это положение используется для выявления характера зависи­ мости Q=f ( S c). Если, например, опытные данные, представлен­

образуют прямую в других координатах, то справедлива зависи­ мость, представленная этими координатами. Установив таким об­ разом характер зависимости Q —f (Sc), непосредственно с вспомо­ гательного прямолинейного графика снимаются значения эмпири­ ческих параметров а, Ь р, от. Как видно из уравнений (Х,35) и графика (рис. 143), параметры а и lg р представляют собой отрез­ ки, отсекаемые соответствующей прямой на оси ординат, а пара­ метры b и от определяются величинами угловых коэффициентов' этих прямых. Значения угловых коэффициентов, отвечающих за-

параметры кривой дебита, входящие в расчетную зависимость,

чина понижения уровня, полученная в процессе проведения опыт­ ных работ) [9, 24, 67, 88, 89].

П р и м е р. В процессе опытной откачки из артезианской сква­

от понижения и понижение уровня при эксплуатации скважины с проектным дебитом Qnp= 1300 м3/сут.

Р е ш е н и е . Построив график зависимости дебита от пониже­ ния по опытным данным (см. рис. 142, кривая 1), убеждаемся, что

ку все три точки, отвечающие опытным данным, лежат на одной прямой (см. рис. 143). Непосредственно с графика снимаем значе-

5с

ние -Q, соответствующее величине проектного дебита Qnp=

5с = 1300 м^/сутки и равное 0,0086. Из т; = 0,0086 находим 5 С=

Ѵпр

= 0,0086x1300=11,18 м. Такая же величина понижения уровня должна получиться и аналитически по зависимости (Х,32). С гра­ фика определяем значение а = 0,25ХІ0~2 и значение b по любым двум точкам, например начальной и конечной. Тогда:

Таким образом, для определения характера зависимости кри­ вой Q = f ( S 0) необходимо иметь данные нескольких (не менее трех) понижений, что значительно снижает экономическую эффек­ тивность гидрогеологических исследований и затрудняет п-рогноз по данным откачек.

Располагая меньшим числом понижений уровня, можно давать прогнозы, принимая одну из возможных зависимостей Q = f ( S c).

Прогноз условий работы взаимодействующих скважин

Для прогноза условий работы взаимодействующих сква­ жин используются данные о срезках уровней, полученные в про­ цессе проведения опытных работ. При этом обязательным услови­ ем является достижение стабилизации уровней как в опытных взаимодействующих скважин, так и по всей зоне влияния откачек. Величина расчетного понижения в скважине, которая выбирается для расчетов, складывается из понижения So, обусловленного от­ качкой из этой скважины при работе ее как одиночной, и суммы понижений (срезок) от действия остальных взаимодействующих с нею скважин (см. формулу IX,53). Значение S 0 определяется по кривой дебита применительно к проектной производительности скважин. Срезки, наблюдаемые при откачках из других взаимо­ действующих скважин в расчетной скважине, должны быть увели­ чены во столько раз, во сколько проектные дебиты этих скважин больше их дебитов при откачках.

С учетом сказанного расчетная формула (IX,53) приобретает