Водозабор в водоносном горизонте с перетеканием

Фильтрационная схема с перетеканием подземных вод из со­седних по разделу с эксплуатируемым водоносных горизонтов весьма характерна для обширных районов развития артезианских подземных вод. Рассмотрим простейший, но весьма типичный для таких районов случай, когда эксплуатация основного водоносно­го горизонта сосредоточенным водозабором не сопровождается существенным изменением уровней подземных вод в соседних пи­тающих водоносных горизонтах. При этом дополнительное питание эксплуатируемого пласта непрерывно возрастает во времени и при некотором относительно небольшом промежутке времени полно­стью компенсирует водоотбор из пласта. Установившееся распре­деление уровней подземных вод при этом может быть записано следующим образом:

H=H₀+ix — [Q/(2nkm)]Ki(r/B), (45)

где Но — уровень при y = 0; Q — производительность водозабора; km — водопроводимость эксплуатируемого горизонта; &₀ и то — соответственно коэффициент фильтрации и мощность слабопрони­цаемого разделяющего слоя; г — расстояние от водозабора до рас­четной точки:

В — параметр перетекания: В =

Выражения для составляющих v_x и v_y скорости фильтрации подземных вод в рассматриваемой схеме определяются следую­щим образом:

где К₁ — функции Бесселя первого порядка второго рода.

Область питания и область захвата сосредоточенного водоза­бора в условиях эксплуатационного дополнительного подпитыва­ния водоносного горизонта за счет процессов перетекания через слабопроницаемые раздельные слои схематично изображены на рис. 19. Так же как и в изолированном пласте, здесь имеется во­дораздельная точка N. Положение ее определяется расстоянием %, которое может быть найдено по соотношению

(47)

или по графику на рис. 20.

Рис. 19. Схема фильтрации к во­дозабору в слоистом водоносном комплексе:

а — план; б — вертикальный разрез; 1 — слабопроницаемый слой; 2 — хоро­шо проницаемый слой. Остальные ус­ловные обозначения см. на рис. 14

Рис. 20. График для определения положения водораздельной точ­ки N:

Таблица 12

Значения T=2nq²T/(Qmn) для сосредоточенного водозабора в горизонте с перетеканием в зависимости от R=2nqR/Q и Q = Q/(2nqB)

к	Т для различных значений Q
	0,1	0,2	0,5
0,1	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,006	0,006	0,003	0,010
0,5	0,094	0,095	0,097	0,101	0,115	0,152	0,231	0,264	0,320	0,353
0,7	0,169	0,170	0,175	0,187	0,221	0,300	0,422	0,460	0,519	0,553
	0,307	0,310	0,323	0,355	0,431	0,570	0,720	0,759	0,819	0,853
	0,907	0,924	0,994	1 125	1,339	1,558	1,720	1,769	1,819	1,853
	3,264	3,369	3,679	4 019	4 327	4,558	4,720	4,759	4,819	4,853
	7,810	8,080	8,621	9 016	9 327	9,558	9,720	9,759	9,819	9,853
	12,611	13,004	13,618	14,016	14,327	14,558	14,720	14,759	14,819	14,853
	17,513	17,981	18,617	19,016	19,327	19,558	19,720	19,759	19,819	19,853

Рис. 21. График для определения протя­женности R ЗСО со­средоточенного водо­забора при перетека­нии:

При Q = 0 или В = оо (изолированный пласт) лг_р=1. Величина основных параметров ЗСО водозабора в данной схеме рассчи­тывается по выражению (13) с учетом соотношений (10).

В табл. 12 приведены значения безразмерного показателя R, характеризующего протяженность ЗСО вверх по потоку подземных вод от водозабора, и связанного с ним параметра Т, опреде­ляющего длительность расчетного интервала времени, а на рис.21 изображены кривые изменения величины ДЯ, используемые для графического определения расстояний до верхней границы ЗСО. Табл. 13 содержит значения параметров Т и r=2nqr/Q, с по­мощью которых можно определить протяженность ЗСО сосредо­точенного водозабора вниз по потоку подземных вод; с помощью кривых, изображенных на рис. 22, это определение можно выпол­нить графически.

Таблица 13

Значения T=2nq^zT/(Qmn) для сосредоточенного водозабора в горизонте с перетеканием в зависимости от r = 2 п qr/Q и Q==Q/(2пqB)

г	Т Для различных значений Q
	0,1	0,2	0,5	0,7		1,2	1,6	1,8	2,0
0,1	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,006	0,006
0,2	0,023	0,023	0,023	0,024	0,024	0,024	0,025	0,025	0,025
0,3	0,057	0,057	0,058	0,059	0,061	0,062	0,065	0,067	0,069
0,4	0,111	0,113	0,115	0,119	0,125	0,131	0,144	0,153	0,163
0,5	0,193	0,195	0,206	0,218	0,240	0,259	0,315	0,357	0,418
0,6	0,318	0,323	0,353	0,386	0,462	0,547	1,082		со
0,7	0,510	0,525	0,613	0,728	1,212
0,8	0,826	0,869	1,222	4,228	со
0,9	1,471	1,678	со	со
1,0	оо						х

Рис. 22. График для определения протя­женности г ЗСО со­средоточенного во­дозабора при перете­кании:

Дата добавления: 2015-07-18