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: 210
Скачиваний: 0
висимости; для второго периода (при ——<0 , 1 I, характеризуемо-
то квазиустановившимся видом фильтрации, используются уравне ния (IX,80 и ІХ,81), основанные на логарифмической зависимости.
Основными параметрами, которые определяются при обработке результатов откачки на основе теории неустановившейся фильтра ции, являются коэффициенты фильтрации /г, водопроводимости km, пьезопроводности х (или уровнепроводности а), показатель сум марного сопротивления скважины £0, коэффициент водоотдачи р (или упругой водоотдачи р*) и др.
Расчеты по формулам неустановившейся фильтрации
В условиях кратковременных откачек либо при использо вании первого периода длительных откачек, определение расчетных гидрогеологических параметров проводится на основе методов под бора, эталонной кривой и характерных точек [29, 88, 111].
Метод подбора. Определение параметров методом подбора осно вано на сопоставлении величин понижения уровня в одной и той же точке потока (в скважине) на два момента времени, либо в двух разных точках потока на один момент времени и подборе значений параметров, удовлетворяющих рассматриваемое соотношение пони жений.
Если, например, при откачке из напорного водоносного горизон та с постоянным дебитом (Q = const) в наблюдательной скважине, расположенной на расстоянии г от центральной, в моменты времени ïi и t2 зафиксированы понижения уровня S] и S2, то на основе урав нения (IX,76) можно записать следующее соотношение:
Sa
(XI,35)^
Si
В выражении (XI,35) известны все величины, кроме значения пьезопроводности х, которое и подлежит определению методом под- -бора. Для этого обычно задаются несколькими значениями х и, no-
Sa
лучая соответствующие величины Оі . строят вспомогательный гра-
фик = / (и). |
по которому, исходя из соотношения наблюденных |
. S2 |
находят расчетное значение пьезопроводности х. |
понижении |
При найденном значении пьезопроводности коэффициент водо проводимости определяется из выражения для 5j или S 2:
4я5і |
или |
|
|
km = - ^ — \ |
■(XI,36) |
4nS2‘- |
|
Для удобства расчетов В. М. Шестаков |
предложил выбирать |
значения понижений уровней Sj и S 2 на моменты времени t\ и t2 |
|
отличающиеся одно от другого в а раз (t2 = ati), |
и составил график |
|
S2 |
|
|
зависимости -гг = /(^). где |
|
|
X — |
Ш і |
(XI,37) |
s 2 |
h |
|
и а = |
— , по |
|
h
ляется параметр X и на основе формулы (XI,37) находится значение коэффициента пьезопроводности:
-< Х І ' 3 8 )
Коэффициент фильтрации или водопроводимости определяется затем по формулам (XI,36).
Приведенная методика позволяет определять параметры как по данным наблюдений за уровнем в $7/Si
наблюдательных скважинах, так и в отсутствии наблюдательных сква жин по центральной. Однако при расчете только по данным централь ной скважины возможны существен ные отклонения по причине не учета дополнительных сопротивле ний скважины и ее призабойной зо ны. Поэтому для более точного определения коэффициента пьезо проводности следует использовать данные о снижении уровня в наблю дательных скважинах.
Определив значения х и km по наблюдательным скважинам, можно далее оценить величину показателя суммарного сопротивления цент ральной скважины |о на основе ис ходной зависимости (IX,76) по фор муле:
2nkmSc
(XI,39)
Q
где S c— величина понижения уровня в центральной скважине на время t от начала ее работы.
Для более надежного определения £0 можно воспользоваться графоаналитическим методом, для чего по фактическим значениям понижения уровня в центральной скважине во времени строят гра-
, |
2nkmS0t |
1 / |
гс \ п |
фик в координатах--- _—_— |
— |
——— J. Полученная при этом |
|
прямая, как это следует из уравнения (XI,39), будет отсекать на оси
/ |
2nktnSc,t \ |
отрезок, равный по величине На |
|
ординат у ось ---- —----- J |
|||
п р и м е р . |
В процессе откачки из напорного водоносного гори |
||
зонта с постоянным дебитом Q = 2590 м31сут зафиксировано сниже |
|||
ние уровня подземных вод через 0,5, |
1,0 и 1,5 суток от начала от |
||
качки в наблюдательной |
скважине, |
расположенной в 1785 м от |
|
центральной. Понижения уровня на указанные моменты времени составили соответственно 0,61; 0,86 и 1,05 м. Определить пьезопро водность и и водопроводимость km, используя метод подбора.
Р е ш е н и е . Принимаем для расчета ^ = 0,5, /'г= 1,0 суток и со ответствующие этим моментам времени понижения Si = 0,61 и S2 =
S2 |
к |
= 0,86 м. Для этих соотношений уг = |
1,41 и а = —- = 2 с графика |
С>і |
Гі |
на рис. 152 по кривой а = 2 определяем значение Я = 0,1. Далее из
соотношения (XI,38) |
получаем; |
г2 |
17852 |
к = |
1,59 X Ю7 м2/сут. |
4Яіі |
4 X 0 , I X 0,5 |
Коэффициент водопроводимости определяем по формуле (XI,36) :
|
2590 |
X [ — E i ( - |
0 , 1 |
) ] = |
735 м 3/ с у т . |
|
|
12,56X0,61 |
|||||
Для |
контроля определим значение к |
еще по двум точкам, при |
||||
нимая |
= 0,5, ^2= 1,5 суток |
и Si = 0,61, |
S2= 1,05 м. По графику |
|||
(см. рис. 152) по кривой |
а = |
1,5 |
„ |
S2 |
1,05 |
|
— - = |
3 при — = - — = 1,72 нахо- |
|||||
|
|
|
и,О |
|
Оі |
и,ОІ |
дим Я = 0,12 и соответственно по формуле (XI,38):
Если совпадение опытной и эталонной кривых происходит не во всех точках, то для уточнения определениепараметров проводят по отдельным точкам совпадения, снимая для них координаты с соот ветствующих осей опытной и эталонной кривых и определяя значе ния параметров по формулам:
km = Q[— Ej(— ctp) ] M и |
K — ■ |
(XI,41) |
4JXSM |
4ао,м^м |
|
где индексом M обозначены соответствующие координаты точки М, принятой для расчетов (см. рис. 153).
Метод характерных точек. Метод основан на использовании для определения параметров характерных точек кривой изменения уровня в наблюдательных скважинах (точка начала реагирования, точка перегиба, точка касания). Более детальное описание методов эталонной кривой и характерных точек приводится в некоторых ра ботах (29, 88, 108, 111 и др.].
Расчеты по формулам квазиустановившейся фильтрации
По истечении некоторого времени после начала откачки движение воды к опытным скважинам описывается уравнениями (IX,80 и ІХ,81), основанными на логарифмической зависимости. Время, начиная с которого экспоненциальная зависимость может быть заменена логарифмической (при точности определения пони жения до 5%), определяется критерием:
2,5г2
(XI,42)
я
На использовании логарифмической зависимости основаны мно гие приемы и методы определения гидрогеологических параметров, как графоаналитические, так и аналитические (23, 24, 29, 34, 88, 92, 105, 111]. Ниже приведены только некоторые из них, наиболее рас пространенные в практике гидрогеологических расчетов.
Графоаналитические методы. Наиболее широким распростране нием в практике гидрогеологических расчетов пользуются графо аналитические методы определения параметров, основанные на воз можности представления исходных уравнений движения воды к скважине в виде уравнения прямой линии. Например, исходное уравнение (IX, 76), описывающее неустановившееся движение воды к совершенной артезианской скважине, работающей в неограничен ном пласте, может быть представлено в виде следующих трех формул:
0.183Q/ 2,25я ,
