Обычно наблюдательные скважины размещают по одному—четырем лучам. Ориентация лучей должна лучшим образом способствовать выявлению неоднородности и особенностей формирования депрессионной поверхности при откачках. Вблизи рек наблюдательные скважины целесообразно располагать вдоль русла и нормально к нему. При откачках из слоистых толщ необходимо закладывать наблюдательные скважины и на соседние с испытуемым водоносные пласты и горизонты с целью выявления условий их взаимодействия (подробно см. в работах [23, 54, 68]). В процессе проведения откачек ведутся наблюдения за изменением расхода, уровней, химического состава подземных вод и других показателей. В большинстве слу чаев откачки проводятся с поддержанием в процессе опыта посто янной производительности скважин и реже в условиях постоянства понижения уровня. Методика подготовки и проведения откачек из ложена в работах [23, 24, 28, 34, 54, 68, 96 и др.].
В результате проведения и обработки опытно-фильтрационных работ определяются в зависимости от поставленной задачи следую
щие основные гидрогеологические |
параметры: кривая дебита |
Q = f (Sc), коэффициент фильтрации k |
(или значение водопроводи |
мости T = km или T = khcр), радиус влияния R, коэффициент пьезо проводности % (или уровнепроводности а для грунтовых вод), во доотдача пород в безнапорных потоках р и показатель упругой во доотдачи [X*, показатель несовершенства скважин £о, параметр перетекания.
Движение подземных вод к скважинам при откачках в первый период является неустановившимся и описывается основными урав нениями вида (IX,76 и IX,66). В дальнейшем, в зависимости от кон кретных гидрогеологических условий и длительности опытно-фильт рационных исследований, может наступить стабилизация уровней и расходов потока в зоне откачки и движение подземных вод будет подчиняться уравнениям Дюпюи (IX,5 и IX,15). Определение рас четных гидрогеологических параметров в таких условиях можно проводить как по формулам неустановившейся фильтрации, исполь зуя первый период откачки, так и по формулам установившейся фильтрации, на основе наблюдений, отвечающих периоду стабили зации движения подземных вод. Для более обоснованного определе ния параметров целесообразно комплексное применение методов, базирующихся на уравнениях как установившейся, так и неустано вившейся фильтрации.
На участках с глубоким залеганием подземных вод, а также в условиях, неблагоприятных для проведения откачек (слабая водо обильность и водоотдача пород), и при необходимости определения гидрогеологических параметров ненасыщенных водою пород, при меняются такие виды опытно-фильтрационных работ, как наливы и нагнетания в скважины, опытные наливы в шурфы.
Детальное изложение методов определения гидрогеологических параметров по данным различных видов опытно-фильтрационных работ дается в работах [23, 29, 34, 54, 57, 68, 105, 111 и др.].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОДАННЫМ
о т к а ч е к и з с к в а ж и н п р и у с т а н о в и в ш е м с я
РЕЖИМЕ ФИЛЬТРАЦИИ
По данным откачек при установившемся режиме фильт
рации определяют зависимость дебита от понижения |
уровня |
Q = f (Sc), коэффициенты фильтрации k и водопроводимости |
Т, ра |
диус влияния и внутреннее фильтрационное сопротивление скважи ны So-
Кривая дебита
Кривая дебита. График зависимости дебита скважины от понижения Q = f (Sc) (индикаторная кривая) является важнейшей характеристикой, позволяющей судить о производительности сква жин при разных понижениях уровня и о влиянии на условия ее ра боты всех факторов и явлений, возникающих в призабойной зоне скважины и в ней самой. Особенно важно получение этой характе ристики при использовании для прогнозов работы инженерных со оружений гидравлических методов расчета.
Для построения графика Q = f (Sc) необходимо проведение от качек не менее чем на две ступени понижения уровня в скважинах, из которых была проведена тщательная предварительная прокачка. Анализ получаемых в результате откачек кривых Q= f ( S c) позво ляет установить фактический характер зависимости дебита от по нижения уровня, которая, как правило, отклоняется от теоретичес кой зависимости, следующей из формул Дюпюи (IX,5 и IX,15), и использовать его при прогнозах работы водозаборных и дренажных сооружений. В реальных условиях, вследствие влияния разнооб разных факторов (изменение фильтрационного сопротивления при забойной зоны, отклонения от линейного режима фильтрации, не однородность водоносных отложений по вертикали и т. д.), зависи мость дебита от понижения уровня может быть параболической, степенной или логарифмической, выражаемых соответственно эм пирическими формулами (Х,32), (Х,33) и (Х,34). Приемы опреде ления характера зависимости индикаторной кривой Q — f ( Sc) опи саны ранее (см. гл. X, стр. 334). В работах Н. Н. Биндемана [24] и других (например, [89]) рекомендуется пользоваться всегда, если зависимость отклоняется от теоретической, формулой параболичес кой связи S c и Q, типа S c= aQ + bQ2. Как показали исследования, отклонение в прогнозируемых дебитах по сравнению с другими за висимостями не превышает 10% и чаще отмечается в сторону зани жения дебита, что дает основание при оценке эксплуатационных запасов отдавать предпочтение параболической зависимости (Х,32).
На рис. 147 показаны графики зависимости дебита Q и удельно го дебита q от понижения S c при откачке из грунтовых и артезиан ских скважин. Как следует из формул Ж- Дюпюи (IX,5 и IX,15), теоретически зависимость Q= /(S C) является параболической для грунтовых и прямолинейной для артезианских скважин (сплошные линии 1 и 2 на рис. 147). В реальных условиях кривые дебита имеют