Схематизация гидрогеологических условий

Верховая, горная граница конуса выноса обычно принимается бесконечно удаленной, поскольку водозабор располагается на значительном удалении от нее, вблизи зоны разгрузки. Боковые закрытые границы конуса, где происходит резкое ухудшение проницаемости пласта, учитываются методом зеркальных отображений. В результате этого линейный ряд скважин ограниченной протяженности, располагающийся между этими границами, представляется на расчетной схеме бесконечным по длине водозабором. Это позволяет считать и водоносный пласт в этих направлениях неограниченным.

Нижняя граница месторождения обычно проводится по линии замещения песчано-галечниковых отложений глинистыми осадками. Ее гидродинамическое значение зависит от соотношения величины разгрузки подземных вод на этой границе и расхода водозабора. По этому признаку могут быть выделена следующие четыре варианта:

1. Разгрузка значительно превышает дебит водозабора ( >> Q _э). Такое условие позволяет поддерживать на нижней границе условие I рода (Н = const). Расчет водозабора выполняется по схемам, рассмотренным в разделе 6.2. В процессе эксплуатации водозабора наступает режим установившейся фильтрации, эксплуатационные запасы с некоторого времени полностью обеспечиваются ущербом родниковой разгрузки, изменение которой во времени может быть оценено по уравнению (23).

2. Источники практически отсутствуют, так что дебит водозабора превышает разгрузку (Q_p >> Q _э). Для повышения надежности расчетов нижняя граница задается непроницаемой (Q =0). Расчет водозабора выполняется по схеме эксплуатации неограниченного линейного ряда скважин в полуограниченном пласте.

3. Дебит источников соизмерим с расходом водозабора (Q _p>< Q _э). При этом возможна полная или частичная инверсия (перехват) источников. Такая схема соответствует заданию на нижней границе условия III рода – Q_p=f (S). Очевидно, что если Q _p>Q _э, водоотбор из скважин может быть полностью обеспечен за счет перехвата разгрузки. Когда это произойдет, наступит стационарный режим фильтрации.

4. Условие Q_p<Q _э предполагает, что даже при полной инверсии разгрузки водоотбора из скважин частично будет обеспечиваться за счет сработки гравитационной емкости. В этом случае не происходит стабилизации режима фильтрации.

Выбор расчетной схемы зависит от взаимного расположения водозабора и зоны разгрузки. Здесь возможны два варианта.

Вариант 1. Разгрузка сосредоточена в узкой зоне, ряд водозаборных скважин располагается параллельно этой зоне на некотором расстоянии выше по потоку. В этом случае, если Q_p<> Q _э практически трудно оценить влияние водозабора на инверсию разгрузки. Поэтому первоначально осуществляются расчеты при условии отсутствия инверсии разгрузки в полуограниченном пласте и определяют понижения уровня в зоне выхода родников. На основании такого расчета вычисляют возможные потери источников, которые будут пропорциональны отношению величины понижения уровня в местах их выхода к величине избыточного напора, обуславливающего разгрузку подземных вод. Затем расчет водозабора проводится повторно уже с учетом источников в местах их выходов. Инверсия источников задается в виде нагнетания воды по величине равного рассчитанным ранее потерям за счет снижения уровня. В том случае, если расчетная величина инверсии разгрузки окажется большей или равной расходу водозабора, по линии выхода источников следует задавать ГУ – I рода (S =0).

Вариант 2. Водозабор располагается внутри рассредоточения по большой площади зоны разгрузки. Интенсивность разгрузки в пределах всей этой территории принимается неизменной и равной отношению общей величины дебита родников к площади их выхода:

W_p = (33)

При условии Q_p > Q _э влияние от эксплуатации водозабора не выходит за пределы зоны разгрузки. При значительных размерах конуса выноса, если его ширина в два и более раз превышает длину водозабора, выполняется условие Q_p> Q _э, боковые непроницаемые границы практически не оказывают влияния на формирование запасов подземных вод. Ими можно пренебречь и считать пласт неограниченным в этом направлении. Водозабор для такой расчетной схемы имеет ограниченную длину.

Следует иметь в виду, что рассмотренные расчетные схемы являются приближенными. Учитывая, что часто месторождения в конусах выноса по сложности гидрогеологических условий относятся ко второй группе, для расчета производительности водозаборов целесообразно использовать методы моделирования.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: