1.7. Абсолютная отметка уровня грунтовых вод
Разные типы горных пород могут обладать способностью пропускать через себя воду (фильтрация), либо не имеют такой способности и являются водоупорными.
Водовмещающие породы (пески, супеси, суглинки и др.) содержат грунтовую воду, а плотные глины или скальные породы не пропускают воду. Вода может содержаться также между двумя водоупорными пластами пород.
Уровень грунтовых вод обнаруживают при вскрытии грунта буровыми скважинами. Существуют разные способы бурения скважин: ударно-канатное, колонковое и др. в зависимости от типа применяемого оборудования и технологии работ. Способ бурения описывается над таблицей геолого-литологической колонки (рисунок 1).
Грунтовые воды, способные разрушать цементные бетоны и растворы, называются агрессивными. Агрессивность их зависит от химического состава растворенных в них солей и кислот. Эти вещества попадают в воду из подземных естественных залежей или из отбросов некоторых производств. Поэтому агрессивные воды встречаются повсеместно. Вода даже с малым количеством вредных веществ может оказаться опасной для бетона, так как вследствие непрерывного движения воды на бетон действуют все новые и новые частицы вредных примесей. Поэтому всегда следует производить химический анализ воды, который оценивается при инженерно-геологических изысканиях. Также определяют агрессивность грунтовых вод к бетону и коррозионную активность к металлам.
Результаты этих изысканий используются при выборе материалов конструкций сооружений.
Абсолютная отметка уровня грунтовых вод (УГВ) и, часто, их глубина показываются на геолого-литологической колонке в соответствующей графе (рисунок 1).
1.8. Инженерно-геологические элементы (игэ)
Грунты, вскрытые на исследуемой площадке буровыми скважинами, объединяются в инженерно-геологические элементы (ИГЭ). Один ИГЭ может состоять из одного грунта или в него может входить ряд грунтов, которые можно объединить по сходным свойствам. Номера ИГЭ, встреченных данной скважиной, записываются в соответствующую графу геолого-литологической колонки (рисунок 1), а также по центру условного обозначения каждого грунта на инженерно-геологическом разрезе (см. раздел 2).
2. Построение инженерно-геологического разреза
2.1. Что такое инженерно-геологический разрез и выбор масштаба для его построения
Инженерно-геологический разрез представляет собой графическое отображение на вертикальной плоскости особенностей геологического строения по заданному направлению. Он строится по данным буровых работ, геолого-литологическим колонкам скважин, когда ряд буровых скважин на топографической или геологической карте объединяется линией и по этой линии выстраивается геологический профиль (разрез).
Инженерно-геологические разрезы служат для характеристики геологического строения местности, залегания подземных вод и вписывания строительных объектов в местность (например, подпорных стенок, причальных портовых сооружений, плотин гидроузлов и др.).
Построение инженерно-геологического разреза производится на листе миллиметровой бумаги формата А1.
Перед началом построения на лист наносится стандартная рамка и штамп по [1], приведенные в приложении А.
Выбираются горизонтальный и вертикальный масштабы чертежа, используя рекомендации ГОСТ 2.302-68 «Единая система конструкторской документации. Масштабы», приведенные в приложении Д.
Вертикальный масштаб принимается на основании задания по описанию разрезов буровых скважин по данным о глубинах залегания слоев. Для этого необходимо из абсолютной отметки устья каждой скважины (из данных для построения топопрофиля) вычесть ее глубину (из описания разрезов буровых скважин), получив при этом абсолютную отметку забоя (низа) скважины. Минимальная из всех скважин отметка забоя будет являться началом координат вертикальной оси разреза. Верхнюю отметку вертикальной шкалы будет определять максимальная абсолютная отметка из всех точек топографического профиля. По этим двум значениям абсолютных отметок, минимальной и максимальной, строится вертикальная шкала профиля в стандартном масштабе 1:50 или 1:100 или 1:200 в виде вертикальной высотной рейки.
Нижней границей геологического разреза будет являться таблица, содержащая номера скважин, абсолютные отметки, расстояния между точками и морфологическое описание (рисунок 3).
Исходные данные для построения разреза в виде индивидуального варианта выдаются преподавателем и содержат сведения об абсолютных отметках точек на поверхности земли и расстояниях между ними, а также описание разрезов буровых скважин.
Методы определения глубины залегания водоносных слоёв
Чтобы обеспечить загородный дом или дачный участок водой при отсутствии вблизи водопроводных сетей, нужно выкопать колодец на своей территории или пробурить скважину. Их глубина будет зависеть от характера залегания водоносных слоёв и рельефа местности. Узнать глубину залегания водяной жилы, можно воспользоваться услугами профессионалов или найти её своими силами с помощью доступных средств.
Водоносный слой и его качество
Вода скапливается в подземных хранилищах благодаря состоящим из глины водоупорным пластам, не пропускающим влагу и защищающим водоносные слои от всевозможных загрязнений. Помогают накапливать и удерживать воду также слои песка, находящиеся между глиняными пластами.
Чтобы точно определить водоносный слой, лучше обратиться к специалистам
Во время поиска воды на участке можно обнаружить подземное озеро даже на глубине 3 метра. Но лучшая вода будет находиться на глубине примерно 15 м.
Перед бурением скважины важно определиться с качеством воды, которое требуется получить.
В зависимости от способа формирования подземные воды подразделяются на:
Величина глубины залегания водоносных жил зависит во многом от рельефа поверхности. На равнинах глубина одна, а в низменной местности – абсолютно другая. К тому же водоносные слои не контактируют никогда с грунтом.
Способы найти воду на участке
Начинать возведение колодца или скважины необходимо только после того, как определено расположение водоносных слоёв. Для этого необходимо провести предварительное исследование участка.
Способы поиска водоносных слоёв:
Эти способы поиска воды достаточно приблизительны и могут просто указать на целесообразность разведывательных работ. Абсолютно точно вид и характеристику водоносного слоя можно определить только бурением.
Абсолютная отметка устья скважины
Законодательство России классифицирует колодцы и скважины для собственных нужд, которые не подлежат постановке на государственный баланс, если находятся на глубине не более 5 м. К ним относятся скважины и колодцы, потребляющие воду из слоя «верховодка» и «на песке», так как они не требуют выполнения взрывных работ.
Чтобы получить лицензию на законное пользование недрами, и в том числе водными ресурсами, необходимо указывать такой показатель, как абсолютная отметка устья скважины. Это координата в трёхмерном пространстве, указывающая широту, долготу и высоту над уровнем моря края обсадной трубы скважины, выступающей из земли.
Лицензия является разрешением для поиска питьевой воды и бурения, которое необходимо зарегистрировать в федеральном департаменте по недропользованию.
Лицензию на пользование недрами необходимо оформить частным лицам для того, чтобы:
Для получения лицензии необходимо подготовить ещё ряд важных документов и сдать в федеральный департамент, получить там же лицензию и только после этого можно начинать поиски питьевой воды способом бурения.
Методы измерения уровня грунтовых вод
Для определения уровня чистых грунтовых вод нужно с помощью бура или металлической трубы диаметром 70 мм сделать скважину.
Перед определением водоносного слоя воды рекомендуется посмотреть обучающее видео
Процесс определения уровня воды выполняется таким образом:
Этот метод позволяет самостоятельно узнать и замерить глубину скважины. Разведывательное бурение – хлопотный и дорогой способ, но и самый эффективный. Когда обнаружилась вода, нужно обратить внимание на вид примесей в первой водоносной жиле. Если присутствует глина, нужно бурить дальше до слоя песка. Прежде чем пить воду, пробу нужно обязательно отправить в санэпидемстанцию на анализ.
Работы по поиску воды на участке, рытью колодца или бурению скважины – очень сложное, длительное и трудоёмкое дело, но его нужно выполнить, так как без полива ничего расти не будет. Даже обыкновенный колодец может обеспечить хозяев чистой питьевой водой на протяжении десятков лет и сделает пребывание на даче очень приятным и комфортным.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Абсолютная отметка (АО) или высота – расстояние по вертикали от какой-либо точки поверхности до среднего уровня поверхности океана (моря).
Отсчет АО ведется от уровня океана вверх и вниз. АО точек, лежащих выше этого уровня, считаются положительными, ниже – отрицательными. Знак «+» перед числовым значением высоты обычно опускается, знак «-» обязательно проставляется.
Альтитуда (Alt)– высота над уровнем моря какой-либо точки земной поверхности: устья скважины, шахты, шурфа и т.д.
К р о в л я с л о я – верхняя поверхность, ограничивающая слой(пласт) породы.
П о д о ш в а с л о я – нижняя поверхность, ограничивающая слой (пласт) породы.
Глубина залегания (ГЗ) подошвы или кровли слоя в скважине измеряется по стволу скважины от поверхности земли вниз. На поверхности земли глубина равна нулю.
Абсолютная отметка какой-либо точки поверхности, вскрытой скважиной, может быть вычислена как разность альтитуды скважины и глубины, на которой эта поверхность вскрыта скважиной
Если поверхность располагается ниже уровня моря, т.е. глубина больше альтитуды, то АО точки будет отрицательной.
Забой скважины – поверхность горных пород в стволе скважины, до которой она пробурена. Скважины на разрезах показываются вертикальной или наклонной линией (если скважина наклонная). Забой отмечается на разрезах горизонтальной подсечкой, ограничивающей линию скважины снизу, рядом с которой указывается его глубина.
Геологическая графика строится всегда в определенном масштабе.
Масштаб – отношение длины линии на чертеже, карте или плане к длине этой линии в натуре. Масштаб записывается в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе – число, показывающее степень уменьшения длины линии. На картах линии обычно измеряются в сантиметрах, поэтому например масштаб 1:100000 показывает, что в 1 см карты 100 000 см (или 1000 м) натуры.
1.Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в горизонтальном масштабе 1:1000 и в вертикальном 1:5000 в следующем порядке. Выбираем формат А2, располагаем горизонтально перед собой. Вычерчиваем рамку отступая от левого края 2см, сверху снизу и справа 0,5см. В нижнем правом углу вычерчиваем штамп высотой 5.5 см длинной 185, размеры и пример заполнения указан на картинке.
2.В нижней части листа делают три графы (толщина каждой 5мм) для характеристики скважин и указания расстояний между ними.
Ее располагают 3-5см от левого края рамки, 7-8см от нижнего, длина ее зависит от длины разреза. В начале граф пишут: 1- расстояние, 2- номер скважины 3- отметка забоя, отделяют чертой, над этой чертой Намечают начало разреза( вертикальная линия) вправо откладывают длину разреза в принятом масштабе т.е. измеряют на карте длину линии разреза и увеличивают в 2 раза.
4. Далее приступают к построению топографического профиля. Откладывают на чертеже разреза расстояния от начала разреза на карте до его пересечения с каждой горизонталью(умноженное на 2) и точками на чертеже отмечают отметки этих горизонталей.
После этого на чертеже откладывают расстояние, от начала разреза на карте до каждой скважины умноженное на 2 и проводят вертикальный штрих. в верхней графе под этой скваженой. Под штрихами указывают номера скважин, а ниже — абсолютные отметки их устьев, которые дают дополнительные точки для построения профиля.
1. Соединив все точки высот плавными линиями, получают топографический профиль поверхности земли по заданному направлению.
Если в разрез попадает река то глубина русла это ближайшая отметка глубины реки указана на карте. Русло изображают плавной полукруглой линией. На построенный профиль наносят колонки буровых скважин(вертикальная линия от отметки устья до отметки забоя). На нижнем конце отрезка, соответствующем абсолютной отметке низшей точки пробуренной скважины (забою), ставят короткий поперечный штрих. Справа от штриха записывают абсолютную отметку забоя, вычисляемую как разность между абсолютной отметкой устья и глубиной скважины.
Например, для скважины 2:
6. Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстанавливают в общих чертах доступную нам историю геологического развития изучаемого участка, т.е. смотрят есть или нет и между какими слоями находится стратиграфическое несоответствие. Оно есть если между слоями отсутствуют эра или период и обозначается волнистой линией. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе, видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический несогласие.
. Карандашные записи убирают, условными обозначениями производят штриховку выделенных в разрезе слоев в соответствии с обозначениями в стратиграфической колонке.
2. После этого вычисляют абсолютные отметки уровней подземных вод как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. глубину установления уровня первого водоносного горизонта. Полученные абсолютные отметки нанесите слева от оси скважин и соедините пунктирной линией. Справа от разреза ставим значек отметки грунтовых вод(УГВ). Напорные воды (если уровень появления и уровень установления воды не совпадают) обозначаются синей стрелкой, параллельной оси скважины справа. Уровни установления соединяют штрих пунктиром с точкой.
9. Справа от разреза вычерчивают стратиграфическую колонку.
Увеличенное изображение разреза.
Затем приступают к написанию пояснительной записки к выполненному разрезу, в которой указывают следующие разделы:
1.Стратиграфическое описание геологического разреза. Указать номер карты и номер разреза, перечислить все слои, Породами каких эр и периодов представлены, местоположения слоев на разрезе ( справа или слева), какова их толщина –мощность(высота слоя), минимальную и максимальную толщину слоя.
2. Геологические границы. Есть ли на разрезе стратиграфическое несогласие? Если есть то чем оно обусловлено( отсутствием каких эр или периодов) Как геологические слои проходят между периодами (описать характер напластования пород, есть ли дислокации разрывные неразрывные, чем они могли бы быть вызваны из геологических процессов).
4.Геологические процессы, возникающие в горных породах представленных на разрезе в виде индекса в каждом слое.
Процессы четвертичного периода определяют по индексу из таблицы представленной ниже(например 2 слой индекс ed: e- продукты выветривания, оставшиеся на месте формирования? d- отложения, накопившиеся в нижней части склонов при плоскостном стоке дождевых и талых вод).
Таблица индексов четвертичных отложений
| Генетические типы | Индекс | Краткое описание |
| Элювиальный | е | продукты выветривания, оставшиеся на месте формирования |
| Почвенный | не обозначается | |
| хемогенные | ch | отложения химического происхождения |
| Торфяники | b | Торфяники |
| коллювий | с | без разделения на типы |
| дерувий | обвальный | |
| десперсий | осыпной | |
| деляпсий | оползневой | |
| солифлюкционный | s | образуется при медленном вязкопластичном течении рыхлых сильно переувлажненных отложений |
| селевый | sl | образуется при сходе селевых лавинных потоков |
| делювиальный | d | отложения, накопившиеся в нижней части склонов при плоскостном стоке дождевых и талых вод |
| аллювиальный | а | отложения рек |
| пролювиальный | р | отложения временных водных потоков (слагают конусы выноса в их устье) |
| лимнический | l | отложения озер |
| пещерный | отложения терра-росса и натечные карстовые образования | |
| гляциальный | g | отложения ледников, морена |
| флювиогляциальные | f | водноледниковые: отложения потоков талых ледниковых вод |
| лимногляциальные | lg | озерноледниковые: отложения приледниковых и внутриледниковых озер |
| Эоловый | v | отложения ветра |
| дельтовый | m | |
| лагунный | ||
| приливный | ||
| гляциально-морской | gm | |
| морские | m | морские отложения |
| эффузивный | α-β*, vl | лавы, туфы и т.д. |
| экструзивный | ||
| водновулканический | отложения лахаров | |
| Техногенный | t | связаный с воздействием человека: отвалы карьеров, свалки и т.д. |
Строение речной долины общий случай.
1) – коренные породы;
8) – дно долины (низшая часть долины заключенная между подошвами
склонов.
3) – трусло – часть долины заполненная водой;
4) – пойма, заливаемая в период паводка;
7) – старица – изолированная старое русло рек, в которых вода не
движется, а стоит как в озерах
5,6) – первая и вторая надпойменная терраса.
Что такое абсолютная отметка уровня грунтовых вод
При оформлении заявки на получение лицензии на пользование недрами, равно как и при проведении работ по геологическому изучению участка недр, в некоторых документах, наравне с координатами, необходимо указать абсолютную отметку устья скважины.
Что такое – абсолютная отметка устья скважины?
Разобъем вопрос на две составляющих:
1) Во-первых, давайте разберемся, где у скважины устье?
За устье скважины следует принимать край обсадной трубы, выступающей из земли, или опорную плиту насоса, закрывающую скважину сверху.
2) Что такое абсолютная отметка?
Абсолютная отметка или альтиту́да (лат. altitude) – координата в трёхмерном пространстве (две другие – широта и долгота), показывающая, на каком уровне, относительно принятого за нуль уровня моря, находится тот или иной объект. Применительно к территории РФ, за абсолютную отметку принимается высота над уровнем Балтийского моря (Балтийская система высот).
Если вы, положим, учились в школе, то на уроках географии должны были видеть карты, покрытые сетью кривых линий коричневого цвета. Особенно густо эти линии нанесены на участках, изображающих горный рельеф. Так вот эти линии называются «изогипсы», т.е. линии равных отметок. Они как раз показывают высоту над уровнем моря.
Опять же, вам должен быть известен факт, что высота самой высокой горы Эверест составляет 8 848 м. Так вот, цифра 8 848 – это и есть абсолютная отметка вершины.
Как определить абсолютную отметку устья скважины?
Первый путь – найти значение абсолютной отметки в паспорте скважины. Обычно, отметка определена в нем с точностью до 1 м. Не скажу, чтоб эта точность была достаточной, но для оформления бумажек – вполне сгодиться.
Второй путь – взять любую обзорную карту, на которой присутствует ваш участок со скважиной и нанесены изогипсы рельефа, и снять отметку с карты методом интерполяции. Можно использовать любые планы местности масштаба 1:500 и мельче, на которых нанесены отметки ближайших к скважине объектов.
Третий путь – обратиться в геодезическую организацию с просьбой определить абсолютную отметку устья скважины. Если геодезисты прогонят теодолитный ход от ближайших ОМЗ (опорно-межевых знаков), то они дадут вам точную абсолютную отметку устья скважины с погрешностью не более 10 см.
Ну и, вообще говоря, есть еще четвертый вариант.
При лицензировании скважин Вам, в любом случае, придется обращаться в специализированную организацию, которая будет помогать с оформлением документов и выполнит работы по геологическому изучению участка недр с целью подсчета запасов подземных вод. Так пускай на счет абсолютной отметки – у них голова болит!
Гидрогеология (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 |
2. ОХРАНА ПОДЗЕМНЫХ ВОД.
Характер изменения режима и баланса подземных вод в районах с различными видами интенсивной хозяйственной деятельности. Причины истощения ресурсов подземных вод. Основные направления охраны запасов подземных вод от истощения. Загрязнение подземных вод. Классификации источников загрязнения подземных вод. Загрязнение подземных вод в г. Тюмени. Методы изучения загрязнения подземных вод. Мероприятия по охране подземных вод от загрязнения. Зоны санитарной охраны водозаборов. Природная защищенность подземных вод.
3. МЕТОДЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Основные виды гидрогеологических работ. Гидрогеологическая съемка: виды и масштабы съемки, организация полевых исследований и наблюдений. Составление гидрогеологических карт. Гидрогеологическое бурение. Опытно-фильтрационные работы. Опытные откачки и нагнетания. Гидрогеологические стационарные наблюдения. Гидрогеологический мониторинг. Лабораторные гидрогеологические исследования. Моделирование гидрогеологических процессов. Метод ЭГДА, методы численного (математического) моделирования. Прямые и обратные задачи в гидрогеологии.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
ЗОНАЛЬНОСТЬ ГРУНТОВЫХ ВОД ПО ТЕМЕ 2 МОДУЛЯ 1.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2.
ПОСТРОЕНИЕ КАРТЫ ГИДРОИЗОГИПС И ЕЕ АНАЛИЗ ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ 1: Построить карту гидроизогипс на топографической основе заданного масштаба.
ЗАДАНИЕ 2: Определить направление движения грунтовых вод и показать его стрелкой на карте.
ЗАДАНИЕ 3: На характерных участках определить гидравлический уклон грунтового потока.
ЗАДАНИЕ 4: Охарактеризовать условия питания и разгрузки грунтовых вод.
ЗАДАНИЕ 5: Охарактеризовать характер связи между грунтовыми и поверхностными водами.
ЗАДАНИЕ 6: Определить на участке проектируемого поселка (в центре точка Д) глубину залегания грунтовых вод.
ЗАДАНИЕ 7: Рекомендовать места расположения скважин или колодцев для водоснабжения поселка.
Для построения карты гидроизогипс в ряде водопунктов на площади распространения водоносного горизонта устанавливают путем непосредственного измерения глубины залегания поверхности грунтовых вод. В качестве водопунктов могут быть использованы скважины, шурфы, колодцы, источники. Так как уровень грунтовых вод постоянно изменяется под влиянием различных природных факторов, то карту гидроизогипс можно составлять только по результатам одновременных или близких по времени (один-два дня) замеров. Карты гидроизогипс составляют в масштабах от 1:10 000 до 1:Сечение гидроизогипс выбирают в зависимости от принятого масштаба карты, густоты пунктов наблюдений за уровнем грунтовых вод, уклона их поверхности. Обычно принимают сечения 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10 м.
Полученные при замерах глубины залегания уровня грунтовых вод пересчитывают на абсолютные отметки по формуле:
Вычисленные абсолютные отметки уровня грунтовых вод наносят на топографическую основу и методом интерполяции строят гидроизогипсы.
Направление движения грунтовых вод берут по перпендикуляру к двум смежным гидроизогипсам. Движение воды направлено от более высоких отметок уровня к более низким.
Гидравлический уклон потока подземных вод для любого участка вычисляют делением сечения карты гидроизогипс на кратчайшее расстояние между двумя гидроизогипсами по нормали, переведенное в
Грунтовые воды имеют область питания по всей площади своего распространения, а областью разгрузки может быть поверхностный водоем или водоток, болото, источник и т. п.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3.
АНАЛИЗ КАРТЫ ГИДРОИЗОПЬЕЗ ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ 1: По карте гидроизопьез определить в точках А, Б, В следующие показатели: абсолютные отметки поверхности земли, пьезометрического уровня, кровли водоносного горизонта, глубину залегания водоносного горизонта, глубину установившегося уровня и высоту напора. Полученные данные свести в таблицу.
ЗАДАНИЕ 2: Вычислить пьезометрический уклон и определить направление движения напорных вод на участке Г-Д.
Пьезометрический уровень – это уровень воды, который поднимается выше кровли водоносного пласта при вскрытии напорного горизонта скважинами.
Карта гидроизопьез отражает форму пьезометрической поверхности артезианских вод. По карте гидроизопьез можно решить следующие задачи:
— определить направление движения напорных вод на заданном участке путем проведения перпендикуляра к двум смежным гидроизопьезам; поток направлен в сторону меньшей из них;
— вычислить уклон пьезометрической поверхности на заданном участке, разделив разницу напоров смежных гидроизопьез в двух точках, взятых по направлению движения потока, на расстояние между ними в масштабе карты;
— выяснить глубину до воды или отметку уровня воды в любой заданной точке: глубина установившегося уровня при вскрытии артезианского потока скважиной равна разности между отметками поверхности земли и пьезометрического уровня;
— определить для любой точки высоту напора воды над кровлей водоносного пласта, равную разности отметок пьезометрического уровня и кровли водоносного пласта;
— определить глубину залегания водоносного горизонта путем вычитания из абсолютной отметки поверхности земли абсолютной отметки кровли водоносного горизонта.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4.
ДВИЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ 1: Грунтовые воды содержатся в разнозернистых песках. Отметка уровня воды в скважине 1 (верхней по потоку) Н1 = 130,4м, в скважине 2 – Н2 = 122,6м. Расстояние между скважинами L1-2 = 2000м. Водоупорный слой горизонтальный, отметка его поверхности Нз=112,6м. Коэффициент фильтрации водоносного пласта Кф= 16,2 м/сут. Определить единичный расход q и расход грунтового потока Q шириной В = 500м, построить кривую депрессии, вычислив мощности водоносного горизонта h через каждые х = 200м.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ: Мощности водоносного горизонта в скважинах 1 и 2 вычисляются по формулам:
Единичный расход определяется по формуле:
Расход грунтового потока заданной ширины:
Мощность грунтового потока через каждые 200м. определяется по формуле:
ЗАДАНИЕ 2: Определить фильтрационный расход из канала q на 1м. его длины по следующим данным: ширина канала по урезу воды В0 = 12м, глубина воды в канале h0 = 2м, коэффициент фильтрации породы Кф=0,5 м/сут, коэффициент А = f (В0/h0) равен 2,5м. Выполнить рабо-чую схему.
ЗАДАНИЕ 3: Определить приток воды в карьер из напорного горизонта. Коэффициент фильтрации пород Кф = 5м/сут, мощность водоносной толщи М = 10,5м, напор над подошвой пласта Н = 52,3м, радиус влияния карьера R=10 000 м., столб воды в дренажном зумпфе на дне карьера h = 1м., ширина карьера b = 350м, длина карьера а = 1250м. К задаче выполнить рабочую схему.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ: Приток напорных вод в карьер рассчитывают по формуле:
r0 – радиус выработки, рассчитываемый по формуле:
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5.
РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПОВЕРХНОСТНОГО И ПОДЗЕМНОГО
СТОКА ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ: Площадь бассейна р. Дон у г. Калача F = 221600 км². Средний многолетний расход Q = 694 м³/с. Среднегодовое количество осадков X = 510мм. Расход воды в нижнем створе Q2 = 29,5м³/с, в верхнем створе на расстоянии L = 15км. Q1=22,3 м³/с. Площадь подземного питания по карте гидроизогипс Fп = 9000 км². Вычислите основные характеристики поверхностного и подземного стока р. Дон у г. Калача.
Подземное питание Qп (м/с на 1км) вычисляется по формуле:
Т-число секунд в году.
Слой стока можно выразить через модуль стока:
Коэффициент стока ŋ – отношение высоты слоя воды за какой-то период к выпавшему количеству осадков за тот же период.
Вышеуказанные параметры можно определить как для поверхностного, так и для подземного стока.
Модуль подземного стока Мп (л/ (с км²)) – количество воды, стекающее с единицы площади подземного водосбора за одну секунду.
Годовая инфильтрация атмосферных осадков численно равна высоте слоя подземного стока Yn и определяется по формулам:
Коэффициент подземного стока ŋп – отношение высоты слоя подземного стока за какой-то период к количеству осадков за тот же период.
Средний многолетний объём воды от инфильтрации по всей площади подземного водосбора за год Wин (м³/год):
Коэффициент подземного питания рек Кпп – отношение подземного питания реки к расходу воды в реке.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6.
ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЛЕНЕНИЕ ГИДРОГРАФА РЕКИ МЕТОДОМ
Б. И. КУДЕЛИНА ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ 1: По данным о средних за месяц расходах воды на миллиметровой бумаге построить гидрограф стока реки.
ЗАДАНИЕ 2: Расчленить гидрограф реки методом в зависимости от связи вод реки с грунтовыми и артезианскими водами.
ЗАДАНИЕ 3: Определить долю подземного стока от общего годового стока реки в %.
1.Водоносные горизонты грунтовых вод, не имеющие гидравлической, связи с рекой, обладают режимами и фазами стока, близкими к режиму поверхностного стока, причем пик грунтового стока выражен менее резко и наступает позднее, чем сток речного паводка и половодья.
2.Водоносные горизонты, гидравлически связанные с рекой, имеют противоположную направленность фаз стока по сравнению с поверхностными водами. Максимуму поверхностного стока соответствует минимум подземного стока.
3.Водоносные горизонты, имеющие периодическую гидравлическую связь с рекой, характеризуются смешанным режимом (1+2).
4.Смешанное грунтовое и артезианское питание.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7.
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ПО ТЕМЕ 3 МОДУЛЯ 2.
ЗАДАНИЕ: Изучить схему гидрогеологических структур территории
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В ВОДЕ И КОЛИЧЕСТВА СКВАЖИН ВОДОЗАБОРА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ТЕМЕ 1 МОДУЛЯ 3.
ЗАДАНИЕ: Рассчитать необходимое для потребления количество воды Qо в м³/сут для поселка при следующих условиях: число жителей Νж к 2010 году предполагается 10 000; поселок будет застроен домами со всеми коммунальными удобствами – водопровод, канализация, централизованное горячее водоснабжение; в поселке разместятся гостиница с ваннами в отдельных номерах на 200 человек, поликлиника с пропускной способностью 200 человек в день на 20 посетителей одновременно, 3 детских сада по 450 человек, столовая с пропускной способностью за рабочий день в 700 человек, баня на 200 посетителей, школа на 2000 учащихся, кинотеатр на 700 зрителей по 3 сеанса в день; площадь, занятая поселком составляет 1,5км² (1 500 000м²); площадь, занятая зелеными насаждениями, равна 70% от общей площади.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ: Потребляемое количество воды для жителей поселка Qж вычисляется по формуле:
qж – норма на одного человека 0,2м³/сут;
Кж– коэффициент часовой неравномерности, равный 1,25.
Потребляемое количество воды в гостинице Qг вычисляется по формуле:
qг – норма на одного человека 0,2м³/сут;
Кг – коэффициент часовой неравномерности, равный 1,7;
Νг – количество человек, проживающих в гостинице.
Потребляемое количество воды в поликлинике Qп вычисляется по формуле:
qп – норма на одного человека 0,015м³/сут;
Кп – коэффициент часовой неравномерности, равный 1,0;
Νп – количество человек, посещающих поликлинику одновременно;
Ап – число приемов в поликлинике по 20 человек за рабочий день.
Потребляемое количество воды в детских садах Qдс вычисляется по формуле:
qдс – норма на одного человека 0,1м³/сут;
Кдс – коэффициент часовой неравномерности, равный 3,0;
Νдс – количество человек, посещающих детские сады.
Потребляемое количество воды в столовой Qс вычисляется по формуле:
qс – норма на одного человека 0,02м³/сут;
Кс– коэффициент часовой неравномерности, равный 1,5;
Νс – пропускная способность столовой за рабочий день.
Потребляемое количество воды в бане Qб вычисляется по формуле:
qб – норма на одного человека 0,15м³/сут;
Кб – коэффициент часовой неравномерности, равный 1,0;
Νб – количество человек, посещающих баню в сутки.
Потребляемое количество воды в школе Qш вычисляется по формуле:
qш – норма на одного человека 0,02м³/сут;
Кш– коэффициент часовой неравномерности, равный 2,0;
Νш– количество человек, посещающих школу.
Потребляемое количество воды в кинотеатре Qк вычисляется по формуле:
qк – норма на одного человека 0,005м³/сут;
Кк– коэффициент часовой неравномерности, равный 2,0;
Νк– количество человек, посещающих кинотеатр одновременно;
Ак– число сеансов в день.
Потребляемое количество воды на полив зеленых насаждений Qзн вычисляется по формуле:
Кзн– коэффициент часовой неравномерности, равный 1,0;
Fзн – площадь, занятая зелеными насаждениями.
Общая потребность в воде для населенного пункта Qо вычисляется по формуле:
ЗАДАНИЕ: Рассчитать количество скважин водозабора при заявленной потребности в воде, которую намечено удовлетворить за счет эксплуатации подземных вод. Дебит опробованных скважин в среднем Q = 8л/с при понижении S = 5м.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ: Максимально возможное эксплуатационное понижение при откачках Sэ вычисляется по формуле:
Максимально возможный дебит при откачках Qmах вычисляется по формуле:
Количество скважин водозабора n определяется по формуле:
