Определение коэффициентов фильтрации песков и водопроводимости водоносного слоя по данным опытной откачки из куста наблюдательных скважин

Лабораторное занятие

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫПО ЗКОЛОГИИ

Определение коэффициентов фильтрации песков и водопроводимости водоносного слоя по данным опытной откачки из куста наблюдательных скважин

Для определения гидрогеологических параметров артезианского водоносного горизонта был заложен куст совершенных скважин, состоящий из центральной и двух наблюдательных скважин, расположенных в плане на одной прямой на расстояниях соответственно L ₁и L ₂от центральной.Всеми скважинами под слоем водоупорных глинвскрыты водоносные пески на полную мощность m. При этом пьезометрический уровень установился ниже поверхности земли. Из центральной скважины производится откачка воды с определением дебита g,а в наблюдательных скважинах замерялись понижения уровней S ₁и S ₂.Используя приведенные ниже результаты замеров, постройте схему рис.4 и определите коэффициент фильтрации песков, коэффициент водопроводимости водоносного слоя и радиус влияния. Исходные данные приведены в табл. 8.

Пояснения к решению задачи

Коэффициент фильтрации – величина, которая характеризует водопропускную способность горных пород, является постоянной для определенной породы, т.е. способность породы пропускать через себя воду, и представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице, и выражается в м/сут или см/с.

Коэффициент фильтрации зависит от размера пустот или диаметра пор и физических свойств фильтрующейся жидкости.

Существуют различные методы определения коэффициента фильтрации – расчетные, лабораторные и полевые.

В лабораторных условиях коэффициент фильтрации можно определить на основании гранулометрического анализа или путем опытного изучения фильтрации в специальных приборах.

Более точный результат получается при определении коэффициента фильтрации всей толщи непосредственно в полевых условиях, т.к. не нарушаются естественные сложения грунтов, их трещиноватость, пористость.

В практике гидрогеологических изысканий широкое применение получил метод опытных откачек. Принцип проведения откачки основан на теории притока воды к колодцам (скважинам).

Заключается он в том, что закладывается несколько скважин (колодцев), и из центральной скважины производится откачка воды насосом, дебитом g, а в окружающих – наблюдается изменение уровня воды S. По этим данным, зная расстояние между скважинами, можно определить значение коэффициента фильтрации по формулам.

Радиус влияния скважины, из которой производится откачка, – это расстояние от оси скважины, на которое при откачке распространяется понижение уровня.

Центральная скважина всегда является совершенной, т.е. вскрывает водоносный горизонт на полную мощность до водоупора. Наблюдательные скважины могут быть совершенными и несовершенными, т.е. вскрывающими часть водоносного горизонта.

Схема куста скважины приведена на рис. 3. Центральная и наблюдательные скважины совершенные.

Рис. 3. Схема для определения гидрогеологических параметров в артезианском водоносном горизонте

Коэффициент фильтрации вычисляют по преобразованной формуле Дюпюи:

_{Kф =}^{0,366 q (lg L} 2 ^{-lg L} 1⁾_{, м/сут.}

m (S ₁- S ₂)

Коэффициент водопроводности слоя, м²/сут, рассчитывается K _m = m × K_ф.

Радиус влияния, м, можно вычислить из уравнения

_{lg R =}^{( S} 1 ^{lg L} 2 ^{- S} 2 ^{lg L} 1 ⁾_,

S ₁- S ₂

где S ₁, S ₂ – понижение уровня воды в наблюдательных скважинах №1 и 2 соответственно, м; L ₁, L ₂ – расстояние по прямой линии от центральной скважины до наблюдательных скважин №1 и 2, м.