ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Методические указания. Динамика подземных вод изучает закономерности движения подземных вод в горных породах.Динамика подземных вод изучает закономерности движения подземных вод в горных породах. Эта тема имеет целью ознакомить студентов с различными видами передвижения воды в горных породах, возникающие в зависимости от характера пор и других пустот в них, от условий питания и дренирования подземных потоков, изучения водообильности водоносности горизонтов, режима грунтовых вод, а также решение задач по дебиту подземных вод к различным типам водозаборных сооружений. Начало изучению подземных вод положил французский ученый Дарси, открывший в 1952 году основной закон фильтрации воды в горных породах. В конце века XIX века Н.Е.Жуковский создал теоретические основы гидравлики подземных вод; в начале XX века Л.А.Краснопольский разработал теорию притока воды к грунтовым и артезианским колодцам. В работах А.Ф.Лебедева, Ф.П.Саваренского, Г.Н.Каменского, О.А.Замарина, М.Е.Альтовского, Л.С.Лейбензона, В.И.Щелкачева, И.А.Черного и др. обобщены исследования по теории движения подземных вод и определения притоков воды в горные выработки при разработке полезных ископаемых, при строительстве гидротехнических и сооружений. Подземные воды движутся под влиянием силы тяжести от области питания (горные хребты, предгорья, водораздельные равнины и другие повышения рельефа), где отметки их уровня наибольшие, к областям разгрузки (речная долина, овраги, балки, склоны гор), где отметки уровня их наименьшие. Направление движения грунтовых вод почти всегда совпадает с уклоном рельефа. Перед тем, как перейти к вопросу об основных закономерностях движения подземных вод, следует иметь понятия о фильтрации, инфильтрации, ламинарном, турбулентном движении, а также об установившемся и неустановившемся движении подземных вод. Основным законом, характеризующим условия фильтрации подземных вод, является закон Дарси. Уравнению Дарси нужно дать формулировку и запомнить его формулу. Дальнейшее преобразование формулы закона ДАРСИ студенты должны сделать сами, а также привести формулу нелинейного закона фильтрации, установленного А.А.Краснопольским. Затем приступить к разбору типов водозаборных сооружений, нарисовать схему движения воды в совершенный грунтовый колодец во время откачки и на ней уяснить динамический и статический уровень, радиус влияния колодца, затем рассмотреть формулы, определяющие приток воды в совершенный грунтовый и артезианский колодцы. При изучении несовершенных колодцев, на рисунке нужно показать и уяснить активную зону несовершенного колодца, определение этой зоны и после этого разобщать притоки в различные типы несовершенных колодцев. Изучение расходов колодцев надо производить только при помощи схем и рисунков. При изучении взаимодействия вертикальных скважин нужно обратить внимание на расстояния, которые задаются между скважинами, предназначенными для водоснабжения и для осушения, т.к., его определяет сущность осушения месторождения полезных ископаемых. Разобрать и привести формула дебитов при различных способах расположения скважин. Коэффициент фильтрации является показателем водопроницаемости пород и входит в формулы для подсчетов дебитов водозаборных сооружений. Здесь необходимо разобрать методы определения коэффициента фильтрации, обратив внимание на опытные откачки в полевых условиях. При решении задач иногда можно воспользоваться средними значениями коэффициента фильтрации (вм/сут) приведенные ниже: глина - менее 0,001; суглинки - 0,01 - 0,1; супеси - 0,1 - 0,5; лёссы - 0,26 - 0,5; песок глинистый - 0,5 - 1,0; песок мелкозернистый - 1 - 5; песок среднезернистый - 5 -20; песок крупнозернистый - 20-50; гравий - 20-150; скальные трещиноватые породу, - до 50; сильно трещиноватые и закаротованные - 50-150 и более. Студентам необходимо научиться решать задачи по определению дебитов колодцев, дренажных канав и определению коэффициента фильтрации по данным опытных откачек. При решении задач можно использовать примеры, приведенные ниже или использовать литературу 6, 23, 24 и другие. Решение к заданию 199. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис.3. Приток воды к совершенным безнапорным скважинам (дебит) где Н=(H—S) — высота воды в скважине при откачке; —радиус влияния (формула Кусакина).
Мощность водоносного пласта определяют как разность абсолютных отметок статического уровня и кровли водоупора: Н=29,9—11,6=18,3 м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок статического и динамического уровней: то: Рис.3 - Расчетная схема для определения притока воды к совершенной скважине, расположенной на берегу реки (водоема) в безнапорном водоносном горизонте Решение к заданию 200. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис.4 Н и h – соответственно высота воды в скважине до и во время откачки.
Рис.4 - Расчетная схема для определения притока воды к скважине в напорном водоносном горизонте: / — совершенная, //—несовершенная скважина
Приток воды к совершенным одиночным напорным скважинам (дебит). mS/(lgR-lgr), где —радиус влияния (формула Зихарда). Абсолютную отметку подошвы верхнего водоупора определяют как разность абсолютной отметки пьезометрического уровня и высоты напора 39,6—14,2=25,4м. Мощность водоносного пласта вычисляют как разность абсолютных отметок подошвы верхнего и кровли нижнего водоупоров т=25,4—13,4=12,0м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок пьезометрического и динамического уровней S=39,6—36,1=3,5м. После этого вычисляют Решение к заданию201. Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис.5. двухсторонний приток к совершенной канаве: где - радиус влияния; h=(H-S) - высота воды в траншее во время откачки.
Абсолютную отметку статического уровня вычисляют как разность абсолютных отметок поверхности земли и глубины залегания уровня грунтовых вод – 82,5-1,3=81,2м. Понижение уровня равно разности абсолютных отметок статического и динамического уровне S=81,2—80,0=1,2м. После этого вычисляют R и Q.
Рис.5 – Расчетная схема для определения двухстороннего притока к совершенной дренажной канаве в бассейне грунтовых вод. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|