Материал: Климентов П.П. Динамика подземных вод учеб. для геологоразведоч. техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Приведенная формула (VII,12) была получена Г. Н. Каменским при допущении неизменности величины расхода потока до и после подпора (см. выше).

Если при повышении горизонта воды в водохранилище происхо­ дит смещение его уреза в сторону берега вследствие некоторого за­ топления прибрежной территории (см. рис. 92), то это смещение может быть при необходимости учтено в расчетных формулах, для чего в уравнение кривой депрессии для условий подпора вводится измененная ширина междуречья [22]. Так, например, для условий междуречья, когда происходит изменение уровня воды на обеих ре­ ках со смещением их урезов в сторону берега, расчетная формула (VII,9) приобретает вид:

 

2

2

L! - •X,

 

h i - h i |

h î - k b

Ух~

ух

у2

 

У1 -*1

 

 

 

X

, (VII, 13)

 

Lx

 

U - Ч —

Х

L\—2

 

 

 

 

 

где hi, fi2

и hx—'Мощности

водоносного пласта

соответственно у

уреза рек 1 и 2 и на расстоянии л: от реки 1 до подпора (видно из рис. 92); у и у2 и ух — то же, после подпора; L і_2 и Д — расстояния между урезами рек до и после подпора; х и Х\ — расстояния от уре­ за первой реки до рассматриваемого сечения соответственно до и после подпора.

Для условий, когда подъем уровня воды происходит только на одной из рек 2 — Ь2) и имеет место смещение уреза водохранили­ ща, расчетная формула принимает вид:

Ух- h l

L\

Ху

(VII, 14)

Ух

L\—2

 

Lx

X

 

В приведенном уравнении (VII,14) условные обозначения те

же, что и выше.

П р и м е р 1. Определить подпор грунтовых вод по створу сква­ жин 61, 59, 58, расположенных на речной террасе, сложенной ал­ лювиальными среднезернистыми песками, при подъеме уровня во­ ды в реке до отметки 124,0 м. Водоупорный слой — горизонтальный (см. рис. 91). Данные для расчета приведены в табл. 3.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

Сечение

Расстояние]

Абсолютная отметка

Абсолютная отметка уровня

от реки, м

кровли водоупора, м

воды До подпора, м

Река

61

23,0

119,37

122,02

Скв.

119,37

122,87

Скв. 59

225,0

119,37

123,21

Скв.

58

367,0

119,37

125,72

Р е ш е н и е . Определяем величину подпора в скважинах по фор­ муле (VII,6), предварительно определив исходные данные.

Аі =

122,02— 119,37 =

2,65 лг;

уі =

124,0— 119,37 =

4,63 лг;

Аві =

122,87 - 119,37 =

3,5 м;

А59 =

123,21

- 119,37 =

3,84 лг;

 

Ass = 125,72 -

119,37 = 6,35

лг.

 

В сечении, отвечающем скважине 61, уровень воды после подпо­ ра будет равен:

Уеі = у/г^ + ^ - й 2 = У3,52 + 4,632 — 2,652 = 5,16 лг;

в сечении, отвечающем скв. 59:

 

 

г/59 =

I_________ _

___________ .______

5,40 лг;

]/А2д-(- г/2 — А2 =

фЗ,842 +

4,632 — 2,652 =

в сечении, отвечающем скв. 58:

 

 

Уьа =

ѴА2 +

г/2 — А2 =

1/6,352 +

4,632 — 2,652 =

7,40 лг.

 

58

1

1

 

 

 

Абсолютные отметки подпорных уровней будут равны:

вскв. 61 5,16+119,37=124,53 м\

вскв. 59 5,40+119,37=124,77 м;

вскв. 58 7,40+119,37=126,77 ж;

Пр и м е р 2. На междуречном массиве, пересеченном оврагом, пройдены скв. И и 12. В реке Б предусмотрено устройство плотины

с подпором до отметки 132 м. Междуречный массив сложен мелко­ зернистыми песками с коэффициентом фильтрации 3,0 лг/сг/т. Водо­

упорный слой

горизонтальный. Остальные данные для расчетов

приведены на рис. 93. Учесть наличие инфильтрации.

Требуется определить:

1) уровень грунтовых вод в районе овра­

га до и после подпора и 2)

подпор в сечениях скважин 11 и 12.

Р е ш е н и е .

Прежде всего, имея данные о положении уровня

грунтовых вод

в пределах Междуречья, определим величину ин-

фильтрационного питания по формуле (IV,78) :

W — 3

22,52 -

25,02

 

25,02 — 20,02

 

 

(2000 1500) X 20001

(2000— 1500) X 1500

 

 

« 0,0002 м/сут.

Определяем далее положение уровня грунтовых вод (мощность

потока) под дном оврага по формуле

(IV,75) :

2

20,02 — 252

 

X 2000 X 800 -

hовр = 20,02 — )

X 800 +

 

 

2000

 

о , U

 

 

0,0002 X 8002 =

554 м2

 

 

3,0

 

 

откуда h0Вр =

ф554 =

23,54 м,

 

 

а абсолютная

отметка

уровня воды:

 

92 + 23,54=115,54 м, т. е. до

подпора воды в реке зеркало грунтовых вод находится ниже дна оврага на 118,0—115,54 = 2,46 м.

Выясним далее, будет ли после подпора происходить дрениро­ вание грунтовых вод оврагом. Для этого воспользуемся формулой (VII, 11), в соответствии с которой:

2

, 2 . . 2

, 2 . 7>а _ в X

Уовтр = «овр -f" Б

«б)------- >

 

 

«А—В

где Ловр и г/овр— уровень грунтовых вод под дном оврага до и после подпора; кв и ув — уровень воды в реке £ до и после подпора.

Подставляя цифровые данные в формулу, получим:

2

2000 — 800

г/овр = 23,542 + (402 -

202) XI—^ ---- = 1272‘-

у овр = У1272 = 35,7 м;

что соответствует отметке уровня воды 92 + 35,7= 127,7 м. Дно овра­ га находится на отметке 118,0 м. Следовательно, овраг после под­ пора будет дренировать грунтовый поток (см. рис. 93) и расчеты подпора надо проводить с учетом этой дрены. Отметку уровня воды в овраге можно примерно принять равной отметке его дна.

Определение уровня воды в скв. 11 после подпора с учетом дре­ нирующего влияния оврага проводим по формуле (VII,9):

2

< 2

. , 2

*2>L X

 

hosp) L

Уи =

ha

-f- (ув

— ЛБ)

I

ІУоВр

что после подстановки цифровых данных дает:

 

уи = 22,52 + (402 - 202) 8-°° ~ 50°-

4- (262 — 23,542) X — = 1032 м2.

 

 

 

800

 

,

^ 8 0 0

уи = У 1032 = 32,2 ж, и

Zn = ун — /іц =

32,2 — 22,5

— 9,7 ж.

Уровень воды в скв. 12 после подпора

определим по формуле

(VI1,11 ) :

 

 

УІ2 = Аі2+ 0/овр - /іо вр )—

- = 24,47^ + (26,02 _ 23,542) X

400

639,67 ж2,

 

X ------ =

 

1200

 

 

откуда уи = У639,67 = 25,3 ж іи Zi2 = 25,3 — 24,47 = 0,83 ж.

Стационарный подпор грунтовых вод при наклонном залегании водоупорного ложа

При наклонном залегании водоупорного ложа для расче­ та подпора используются приближенные формулы Г. Н. Каменско­ го [56], Н. Н. Биндемана [22], В. М. Шестакова [106], строгие реше­ ния Н. Н. Павловского [84], а также некоторые другие расчетные приемы.

По Г. Н. Каменскому на основе сопоставления единичных расхо­ дов потока до и после подпора получается следующее решение (рис. 94) :

до подпора q =

hi -f- hz

Hi H2

k ---------------------

Li-2

 

2

после подпора q = k ------(hi -f---------------------- zi) +

(/г 2 + г 2)

(Hi -j- Zi) (Н2+ 2г)

 

 

Б 1 -2

Приравнивая расходы до и после подпора, получим расчетную формулу, по которой можно определить величину подпора г2 в се­ чении, расположенном на расстоянии L\-z от реки:

(hi + hz) (Hi Hz) — [ (hi -f- Zi) -j- (hz +

Zz) ] X

X [ (Ht + Zi) (Hz + z2) ].

(VII,15)

Расчеты по формуле (VII,15), как и при горизонтальном водоупоре, следует вести от сечения к сечению, принимая каждый раз сечение, в котором уже определена величина подпора, за исходное для определения подпора в следующем сечении.

 

 

 

Т а б л и ц а 4

Сечение

Расстояние

Абсолютная отметка

Абсолютная отметка уровня

от реки, м

водоуиора, м

воды до подпора, м

Река

60,0

108,0

114,0

Скважина

112,0

117,0

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/125993