Визначення інфільтраційного живлення по площі за даними режимних спостережень аналітичними методами

Метод аналітичних розв’язків диференційних рівнянь неусталеного руху застосовується для гідродинамічного режиму ґрунтових вод в умовах коли водо провідність водовмісних порід можна вважати постійною у часі та просторі, а живлення ґрунтових вод рівномірно розподіленим по площі. Для визначення величини живлення по площі А.В. Лебедев залежності для основних розрахункових схем:

1. Необмеженийпотік ґрунтових вод. Розрахункова схема застосовується коли зберігаються такі умови:

- водоносний пласт однорідний за своєю будовою та водно-фізичними властивостями ґрунтів;

- глибина залягання ґрунтових вод перевищує 5-6м;

- розрахункові перерізи значно віддалені від його планових меж потоку ґрунтових вод, так що їх вплив не відчувається на режимі рівня в розрахунковому перерізі;

- в районі розташування спостережних свердловин відсутні місцеві депресії, підвищення в рельєфі та рослинність, що може впливати на режими рівня ґрунтових вод;

- умови зволоження на поверхні та умови інфільтрації атмосферних опадів в зоні аерації однакові по площі;

В таких умовах криві депресії як би паралельно переміщуються самі до себе, що являється ознакою квазістаціонарного режиму фільтрації. При цьому амплітуди змін рівня за один і той же час у всіх точках планових потоків однакові. Схема такого потоку представлена на рис:

При цьому розрахунки ведуться за залежністю:

,

де m -коефіцієнт гравітаційної водовіддачі, ΔН – зміна рівня ґрунтових вод за проміжок часу Δt.

2. Напівобмежений потік ґрунтових вод. Цей тип потоку має досить широке розповсюдження у природних умовах. До такої розрахункової схеми відносяться випадки розрахунку Wt, за даними перерізу х, коли відстань l-x (від розрахункового перерізу до другої межі потоку) у три та більше разів перевищує відстань х (від цього перерізу до першої межі потоку) Межею такого потоку може служити річка, канал, водосховище чи інша водойма, що дренує даний водоносний горизонт. За іншу межу такого потоку можна прийняти вертикальний переріз де спостерігається інтенсивне коливання рівня ґрунтових вод за рахунок інфільтраційного живлення (поливу), чи перевищення відносно середнього величини випаровування з поверхні ґрунтових вод. Схема такого потоку представлена на рис:

При цьому розрахунки ведуться за залежністю:

,

де (∆Н˚) − зміна рівня біля межі потоку;

∆H(x,t) − зміна рівня на відстані (х) за час (t)

m − коефіцієнт гравітаційної водовіддачі

R(λ) – таблична функція, аргумент якої , де а − коефіцієнт рівнепровідності,

а=(К·h_c)/ m..

3. Пласт полоса з непроникною межею.

Схема такого потоку представлена на рис:

При цьому розрахунки ведуться за залежностями:

;

, де F – критерій Фур’є.

∆H°l - зміна рівня біля проникної межі потоку

∆Н˚ - зміна рівня біля непроникної межі потоку,

∆Н(x,t) - зміна рівня на відстані (х) межі потоку,

L – відстань між межами потоку,

х - відстань до спостережної свердловини.

4. Потік обмежений з двох сторін (пласт-полоса). Такий потік виникає на міжрічкових масивах, між каналами, дренами. Особливістю даного потоку є те, що при одночасному підйомі рівня на його межах, з однаковою інтенсивністю відстань між межами l,більше відстані х від розрахункової свердловини до першої річки у 3,5-4 рази. Розрахункова формула дійсна при одночасній та лінійній зміні рівня води в обох річках.

Схема такого потоку представлена на рис:

При цьому розрахунки ведуться за такими залежностями:

, ,

,

, ,

∆Н_1,2 − зміна рівня біля меж потоку;

∆H(x,t) − зміна рівня на відстані (х) за час (t)

m − коефіцієнт гравітаційної водовіддачі

R(λ) – таблична функція, аргумент якої , де а − коефіцієнт рівнепровідності,

а=(К·h_c)/ m..

L – відстань між межами потоку,

х - відстань до спостережної свердловини.

Дата добавления: 2014-11-29