Напорные воды приурочены к водоносному пласту, залегающему между двумя регионально выдержанными водоупорными слоями, обладающими избыточным над кровлей пласта напором, и практически не имеют непосредственной связи с наземной гидросферой и атмосферой.
В области напора уровень напорных вод всегда располагается выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня и называется напором. Если на разрезе соединить линией отметки уровней воды в областях питания и разгрузки, то эта линия примерно покажет, до какой высоты поднимется напорная вода при вскрытии ее колодцами или буровыми скважинами. Уровень напорных всегда выражается в абсолютных отметках, а величина напора - в метрах. Пьезометрическая поверхность напорного водоносного горизонта изображается обычно на специальных картах пьезоизогипс (рис.2). Пьезоизогипсы - линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками пьезометрического уровня.
В таблице 1 отражены результаты замеров глубины залегания статического (пьезометрического) уровня от устья в каждой скважине и абсолютная отметка устья. На основе этих данных определяем абсолютную отметку напорных вод. Далее приступаем к построению карты пьезоизогипс. Построение начинаем от любого треугольника, опирающиеся на любые три скважины.
Точки с одинаковыми отметками находятся на сторонах треугольника методом интерполяции между отметками в соседних скважинах. Далее производим построение в рядом расположенных треугольниках, постепенно закрывая всю площадь. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями - пьезоизогипсами. Затем выбираем ленту тока для определения расхода потока по Дарси.
|
|
На данной схеме пьезоизогипс мы видим, что поток, смешиваясь с загрязненными из накопителя сточных вод грунтовыми водами в аллювиальных отложениях, попадает в реку.
К напорным (артезианским) водам относятся подземные воды, находящиеся в водоносных горизонтах, перекрытых и подстилаемых водоупорными (или относительно водоупорными) слоями горных пород, и обладающие гидростатическим напором. Они располагаются на больших пространствах и глубинах вне сферы воздействия местных дрен (рек, оврагов и др.).
Под артезианскими бассейнами понимают совокупность артезианских водоносных горизонтов, залегающих в синеклизах и других прогибах. В каждом артезианском выделяются: а) область питания - площади выхода на дневную поверхность водоносных пород, располагающихся на наивысших гипсометрических отметках; б) область разгрузки - места выхода на поверхность водоносного горизонта на более низких абсолютных отметках по сравнению с областью питания. Такая разгрузка может осуществляться в виде восходящих источников, местами же в виде скрытых очагов разгрузки в рыхлые отложения под руслами рек или на дне моря (субмаринные источники); в) область напора - основная площадь распространения артезианских вод, расположенная между областями питания и разгрузки. В области напора уровень напорных вод всегда располагается выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня и называется напором. Если на разрезе соединить линией отметки уровней воды в областях питания и разгрузки, то эта линия примерно покажет, до какой высоты поднимется напорная вода при вскрытии ее колодцами или буровыми скважинами. Уровень напорных вод называют и всегда выражается в абсолютных отметках, а величина напора - в метрах. Пьезометрическая поверхность напорного водоносного горизонта изображается обычно на специальных картах пьезоизогипс (рис.2). Пьезоизогипсы - линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками пьезометрического уровня.
|
|
В таблице 1 отражены результаты замеров глубины залегания статического (пьезометрического) уровня от устья в каждой скважине и абсолютная отметка устья. На основе этих данных определяем абсолютную отметку напорных вод. Далее приступаем к построению карты пьезоизогипс. Построение начинаем от любого треугольника, опирающиеся на любые три скважины.
Точки с одинаковыми отметками находятся на сторонах треугольника методом интерполяции между отметками в соседних скважинах. Далее производим построение в рядом расположенных треугольниках, постепенно закрывая всю площадь. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями (пьезоизогипсами). Затем выбираем ленту тока для определения расхода потока по Дарси.
На данной схеме пьезоизогипс мы видим, что поток, возможно смешиваясь с загрязненными грунтовыми водами в аллювиальных отложениях, попадает в реку.
1.3 Определение расхода потока для напорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте пьезоизогипс по формуле:
Qi =k*F*I
где k = 7-55 м/сут -коэффициент фильтрации для крупнозернистых песков;
В1 = 20 м, В2 = 15 м – ширина потока;
L1 =50м L2 =55м – длина, которую прошел поток от одной пьезоизогипсы к другой;
𝛥Н1 = 𝛥H2 =𝛥Н3= 𝛥Н4=1 м,– гидростатические напоры на расстоянии L.
Находим расход потока для напорных вод, учитывая масштаб карты 1:10000, так же учтём что коэффициент фильтрации различается более чем на 10 значений и следовательно мы не можем взять усреднённое значение, поэтому мы рассмотрим k1=7 м/сут, k2=31 м/сут, k3=55 м/сут:
k1=7 м/сут:
Q1=7*20*1/50 = 2,80 м3/сут
Q2=7*15*1/55=1,90м3/сут
Q1.1=2,80+1,90=4,70 м3/сут
k2=31 м/сут:
Q1=31*20*1/50=12,40 м3/сут
Q2=31*15*1/55= 8,50 м3/сут
Q2.1=12,40+8,50=21,90 м3/сут
k3=55 м/сут
Q1=55*20*1/50=22,00 м3/сут
Q2=55*15*1/55=15,00 м3/сут
Q3.1=22,00+15,00=37,00 м3/сут