ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
которыми методическими добавлениями, внесенными нами на ос новании анализа большого числа расчетов этого параметра для водоносных горизонтов вблизи Новосибирского водохранилища.
Принцип метода (Аверьянов, 1956; Шестаков, 1965) состоит r следующем.
Линеаризованное первым способом основное дифференциаль ное уравнение движения подземных вод используется для реше ний обратной задачи — нахождения коэффициента уров'пепроводности пласта по известным уровням горизонта. Это решение в общем виде может быть записано так:
АН . |
(1) |
где А//„ — максимальное изменение уровня |
на границе пласта |
(или в граничной скважине) за время т, м; т — время, в течение которого происходит все отмечаемое изменение уровня, сут; АН — изменение уровня в индикаторной скважине, расположен ной на расстоянии х от низовой границы пласта или граничной скважины за время t, м; F (х , £)— функция, определяемая гра ничными условиями пластов.
Фактический график изменения уровня на границе пласта (или в граничной скважине) при расчетах можно аппроксимиро вать и как мгновенное изменение уровня, и как линейное, а также параболой и ломаной линией. В дальнейших расчетах нами использовались три первых способа аппроксимации.
Величина &.Н t , входящая в формулу (1), раскрывается ^различ
ным образом в зависимости от принимаемого типа аппроксимации. При мгновенной аппроксимации т—0 и t-*0, поэтому их от
ношение-^-в пределе стремится к 1 и вместо формулы (1) имеем
|
\Н |
А//„/•' (х, (). |
(2) |
|
(v) |
При линейной аппроксимации уровня скорость его изменения |
|||
принимается постоянной |
|
|
||
|
. v |
~^/(1 |
const, |
(3) |
тогда вместо формулы (2) для |
изменения уровня |
имеем |
||
где |
A H = vtF{x,t), |
|
||
vt—AHo. |
изменение уровней в |
индикаторной |
||
|
Можно рассматривать |
скважине АН' не за весь период т, а только за расчетное время. Тогда требование постоянности скорости изменения уровня в гра-
197
личном пьезометре относится уже не ко всему периоду, а к отре3ку времени t, и выражение для уровня скорости приобретает вид
Ml' |
— const, |
|
Щ—■- J - |
( 4 ) |
где ДЯ0 — изменение уровня в граничном пьезометре за время (не обязательно максимальное). Расчетная формула с учетом выра жения (4) имеет следующий вид:
ДЯ7 -- AH0F (х, t).
Эти преобразования применимы в случае мгновенной аппрокси
мации и в формуле (2), где ДЯ и ДЯо можно заменить Л //7и ДЯ0 . При параболической аппроксимации в расчетах следует брать
величины ДЯ и ДЯо.
Четыре наблюдательных створа, для которых проведен: рас чет коэффициентов уровнепроводности по условиям на верхов ных границах могут быть отнесены к полуограниченпым пластам.
Поэтому функция F(x, t) при |
мгновенной |
аппроксимации |
есть |
||||
t erfc |
к, при линейной — Я (А,) |
и при параболической — cp (X). |
Во |
||||
всех |
этих функциях |
|
|
|
|
||
где х — расстояние индикаторной скважины от граничной |
(или |
||||||
от низовой границы пласта); |
|
|
уровня |
||||
t |
— время, в течение которого произошли изменения |
||||||
ДЯ и ДЯо или |
АН' и ДЯо; |
уровнепроводности. |
|
|
|||
а — искомый |
коэффициент |
|
|
||||
Из формулы |
(5) |
следует, что |
|
|
|
||
|
|
|
|
X2 |
|
|
( 6) |
|
|
|
а —•л и |
|
|
||
т. е. определяется искомая величина. |
|
соотно- |
|||||
При выборе исходных данных необходимо учитывать |
|||||||
|
АН |
t |
„ |
- |
|
|
|
шение в е л и ч и н |
— их для того, чтооы избежать значительного |
||||||
|
4Д// а |
Т |
|
|
|
|
разброса значений коэффициента уровнепроводности. Границы, при которых решения для а устойчивы, приводятся в «Методиче ских рекомендациях по изучению и прогнозированию подпора
подземных вод» (1972) в виде графиков |
=/(ж) для значений — |
от 0,1 до 1. Из этих же графиков следует, что расстояния между расчетными сечениями должны быть больше 100, но меньше 1200 м, причем наиболее благоприятные расстояния—300—600 м.
198
Для |
пояснения |
вышеизложенного |
приводим |
пример |
расчета |
||||||||
коэффициента |
уровненроводности по скважинам 2 и 4 |
Курта к- |
|||||||||||
ского створа в период снижения уровня |
водоносного |
горизонта |
|||||||||||
(таблицы 53, 54). |
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
||||
При определении коэффициентов уровненроводности по |
|||||||||||||
морскому створу уровни водохранилища взяты по данным |
При |
||||||||||||
морской озерной станции Красноярского управления |
|
гпдро- |
|||||||||||
метслужбы. |
Данные режима подземных вод использованы но всем |
||||||||||||
скважинам |
профиля. Для |
расчетов выделено два периода |
спада |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т a б л и ц а 53 |
||||
|
|
|
|
Уровень воды в скважинах |
|
|
|
|
|||||
Скважина |
|
|
1967 г. |
|
|
|
|
J9158 г. |
|
|
|
|
|
15/XI |
ЯX II |
21/XII |
9/1 |
27/1 |
13/11 |
8/III |
27/III |
9/1V |
27/IV |
||||
|
|||||||||||||
2 |
214,25 213,60 |
213,0 |
212,5 |
211,65 211,75 210,75 210,70 210,60 210,55 |
4216,25 217,15 217,8 217,1 217,00 217,00 217,55 216,55 216,45 216,40
идва периода подъема уровней подземных вод по скважинам. Среднее значение амгн составило 2149 м2/сут, а апар—1409 м'2/сут.
По Куртакскому створу при расчетах использованы данные наблюдений до конца лета 1968 г. по скважинам 2 и 4. Для рас четов взяты результаты наблюдений только по двум скважинам, как наиболее качественные.
Режим водохранилища принят по Приморской озерной стан ции. Для расчета выделено два периода подъема и один период
спада уровней. Средние значения амгн, йли ч®пар соответственно,
равны 2156 м2/сут, 2847 и 4101 м2/сут.
Т а б л и ц а 54
Расчет коэффициента уровненроводности пласта (х = 483 м; *=160 сут)
|
|
ДЯ„, |
АН', ' Н |
t |
ДЯ' |
|
Члгн ^лин |
Ктар |
амгн |
алин |
anaj) |
|||
Период |
М |
м |
Р* |
V |
дп 0 |
|
|
|
||||||
О |
|
|
|
|
|
м2 сут |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15/XI—27/IV 1967 г. |
3,75 |
0,55 |
160 1,00 |
0,14 1,05 0,70 0,82 |
330 |
748 |
545 |
|||||||
З/ХП—27/IV 1967 г. |
3,10 0,75 |
142 |
0,88 |
0,24 |
|
0,83 |
0,50 |
|
0,71 |
600 |
1650 |
820 |
||
29/1—27/IV 1968 г. |
2,00 |
0,70 |
105 0,66 |
0,35 |
|
0,66 |
0,42 |
|
0,57 |
1285 |
3135 |
1720 |
||
21/ХП—27/IV 1968 г. |
2,50 |
0,80 |
125 |
0,78 |
0,32 |
|
0,70 |
0,44 |
|
0,57 |
960 |
2420 |
1440 |
|
15/11—27/IV 1968 г. |
1,25 |
0,60 |
70 |
0,43 |
0,48 |
|
0,50 |
0,30 |
|
0,35 |
3350 |
9300 |
6830 |
|
9/Ш —27/IV |
1968 г. |
1,20 |
0,45 |
48 |
0,30 |
0,37 0,63 |
0,40 |
|
0,44 |
3060 |
7620 |
6300 |
||
27/III—27/IV |
1968 г. |
0,20 0,15 |
30 |
0,18 0,75 |
|
0,22 0,12 |
0,115 40600 135000 76400 |
|||||||
С р е д н е е |
. . |
,| ~ | |
Ч |
|
— — — — — |
1832 |
5110 |
3479 |
||||||
П р и м е ч а н и е . |
Для |
периода |
с 27/III |
по 27/IV |
|
1968 г. |
а находится |
вне |
||||||
области устойчивости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
199
По Сарагашскому створу расчет проведен по данным наблюде
ний |
в скважинах 3 и 4. Выделено два^периода^подъема и один |
||||||
период спада. |
|
|
из которых в область |
||||
Всего выделено 33 расчетных периода, |
|||||||
устойчивости |
попало 16. Уровни водохранилища также |
взяты |
|||||
по данным Приморской станции. |
Средние значения ^МГН) |
алин 11 |
|||||
ariaP |
оказались соответственно |
равными |
660 |
м2/сут, |
1453 и |
||
1065 м2/сут. |
|
|
|
|
водохра |
||
Листвяговский створ, находящийся в верхней части |
|||||||
нилища, в Тубинском заливе, при расчете в зону подпора |
не вхо |
||||||
дил. |
Поэтому |
для расчетов коэффициентов уровнепроводности |
|||||
использованы |
данные по сезонным колебаниям |
уровней |
|
воды в |
реке на выделяемые расчетные периоды.
В створе наблюдаются уровни по скважинам 232 и 233, зало женным на аллювиальный и нижнекарбоновый водоносные горизон ты, гидравлически связанные друг с другом.
Для расчетов выделено два периода подъема и два периода
спада |
уровней. |
Средние значения аМгн, |
и апа„ соответственно |
||
составили 9470 |
м2/сут, 24700 |
и 16625 |
м2/сут. Более подробная |
||
схема |
расчета |
и |
результаты |
расчетов |
по каждому расчетному |
периоду и т. п. даны в «Методических рекомендациях...» (1972)
Расчет коэффициентов уровнепроводности по формуле Д. А. Манукяна
По ряду гидрогеологических створов коэффициенты уровне проводности рассчитаны но формуле Д. А. Манукяна (1969), кото рая имеет следующий вид:
|
|
AH (х, t) |
|
|
M I ( О д — |
т ) |
exp |
|
|
|
( 7 ) |
|||
|
|
fi |
,, |
з |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
где АП (х, i) — изменение |
|
уровня |
подземных |
вод |
в сечении х |
|||||||||
за время |
t\ |
|
|
|
уровня подземных вод в сечении ж—0 |
|||||||||
АН (0, t—т) — изменение |
||||||||||||||
за отрезок |
времени т <Л. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В формуле |
(7) |
коэффициент уровнепроводности определяется |
||||||||||||
по фактическому |
графику |
изменения уровня воды в граничном |
||||||||||||
сечении |
без замены его |
простой функцией. |
|
ближайшая к |
||||||||||
В качестве |
граничного |
|
сечения |
принимается |
||||||||||
урезу скважина. |
Величина АН (х , t) и |
АН |
(0, |
t) |
отсчитывается |
|||||||||
от естественного |
уровня |
подземных |
вод |
или отсчет ведется от |
||||||||||
уровня |
в |
момент времени |
|
t — 0 |
(начало |
расчета). |
Расчеты по |
|||||||
формуле |
(7) возможны только с применением ЦЭВМ. |
|
||||||||||||
Определение а проводилось на ЦЭВМ БЭСМ-4 |
в вычислитель |
|||||||||||||
ном центра СибНИИЭ по |
программе, |
составленной Л. |
А. Самари |
|||||||||||
ной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200