Виды водозаборных сооружений.Приток воды к искусственным дренам

Карта гидроизогипс.

Гидроизогипсы – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод.

Карта гидроизобат.

Гидроизобаты – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми глубинами от дневной поверхности уровней грунтовых вод.

Карта гидроизопьез.

Гидроизопьезы – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми отметками пьезометрических уровней напорных вод. Построение карты гидроизопьез аналогично карте гидроизогипс.

28. Динамика подземных вод. Виды движения воды.

Вектор скорости фильтрации в различных точках потока может иметь разное направление. Разложение этого вектора по координ.осям можно получить его составляющие,по количеству составляющих потоки делятся на одномерные(линейные),двумерные(плоские),трехмерные(пространственные).

Виды передвиж. подз.вод:-установившимся(все характеристики потока в данном сечении не меняются во времени,-неустанов.(меняются во времени)-равномерные(скорость фильтрации const)-неравномерные(скорость фильтрации меняется по длине потока)

 

29. Понятие о гравитационном и вязкопластическом движении подземных вод. Гравитационное – движение под действием силы тяжести. Относятся: а). влагоперенос – инфильтрация, просачивание атмосферных осадков, любых пов-ных вод в зоне аэрации; б). фильтрация – передвижение воды ……… б). негравитационное (вязкопластическое) движение подземных вод – пленочно ……… Обусловлено: рзницей в диаметре пор, упругости, толщине пленок, измен температуры и давления и др факторов. Называется миграцией влаги.

30. Влагоперенос. Напорная и безнапорная фильтрация. Влагоперенос – процесс движения влаги в зоне аэрации(перенос свободной и молекулярной влаги под действием гравитационных, молекулярных и капиллярных сил). Все его основные параметры (коэффициент влагопроницаемости, капиллярное давление всасывания, потенциал влаги) зависят от влажности. …………….

31. Ламинарный и турбулентный характер движения воды в водоносных горизонтах.

Графитационная вода характеризуется двумя режимами течения-ламинарным и турбулентным. Лам.течение не сразу переходит в турбулентное,а наоборот. Лам.движение подз.вод подчиняется линейному закону фильтрации Дарси-основн.закон движения подз.вод.При турбул.движ.подз.вод-нелинейный закон фильтрации Шези-Краснопольского.

32. Линейный и нелинейный законы фильтрации.

Лин.зак.фильтр.Дарси-движение подз.вод в рыхлых,рыхло-зернистых породах носит ламинарных характер и подчиняется лин.закону. Q = kф ср *F*I,м3/сут, где Q-расход потока,kф ср-const, F-площадь поперечного сеч., I-напорный градиент

Нелинейный закон фильтрации Шези-Краснопольского:

Движение подз вод в скальных трещиноватых или грубооблом.породах или при наличии пустот носит турбул.характер и подчиняется нелин.закону.Q=kф ср.*F* м3/сут.

33. Основные гидродинамические элементы потока. Гидродинамические элементы потока – величины, котор несут основную информацию о потоке полностью его определяют. 1).мощность потока (Н,М, м) – опред мощностью водовмещающих пород; 2).ширина потока (В, м) – измер в сечении перепендикуляр напрв движению подземных вод и опред площадью распростран водонос пород, а также режимом питания и разгрузки; 3).Пьезометрический закон (Н_п, м); 4). Напорный градиент (); 5). Полный расход потока (Q); 6). Единичный (удельный) расход потока (q) – кол-во фильтрующейся воды в единицу времени через 1 м ширины потока (); 7). Водопроводимость (Т) – способность пласта опред мощности фильтровать воду через 1 м сечения при напорном градиенте = 1 в единицу времени: ; ; 8). Скорость фильтрации ().

34. Полный и удельный расход потока. Полный расход потока – кол-во фильтрующей просачивающейся воды через поперечное сечение потока. . Единичный (удельный) расход потока (q) – кол-во фильтрующейся воды в единицу времени через 1 м ширины потока ()

35. Коэффициент фильтрации и скорость движения подземных вод (действительная и кажущаяся). Коэффициент фильтрации – константа для определенного типа поро, опред опытным путем (). Средний коэффициент опред по формуле: . Скорость фильтрации – отношение расхода потока Q к площади его поперечного сечения F: .

36. Безнапорная фильтрация. Напорный градиент. Напорный градиент (гидравлический уклон) I – величина напорного градиента для естественных потоков подземных вод обычно невелика, в среднем 0,001 – 0,0001. Опред по формуле: .

Зональность грунтовых вод

Широко связанная с климатич.факторами глубиной эрозионного вреза,коллекторские свойства,состав водовмещ.пород

По Каменскому:

-грунт.воды выщелачивания(пресные воды,распр.в зонах избыточного увлажнения)

-грунт.воды континент.засоления(от слабосолоноватых до соленных,приуроч.к засущливым районам,полупустынь,осложняется степенью дреннированности территории,климат.фактор=>внутризональных участков.

 

Артезианские бассейны

Под артез.бассейном понимают совокупность напорных водоносных горизонтов или комплексов,залегающих в синклинальной структуре,в которых движение подз.вод происходит под гидростатич.напором.Формируются в пределах платформ,межгорных впадин,краевых прогибов,мульд. Бывают-сложные и простые.Выделяют в арт.басс.:1)область современного питания(питание-атм.осадками,поверхн.вод.,др.источн.) 2)область разгрузки(территор.,где происх.выход артез.вод на поверх.земли 3)область распростр.напора(площадь развития артез.басс.,где проявляется напорность подземных вод)

 

Рис.

Рис.

Артезианские склоны

Это асиметричные бассейны артез.вод с моноклин.залеганием водоносных горизонтов,выклинивающихся или фациально замещаемых слабопрониц.породами. Условия питания,разгр.таких арт.вод недостат.изучены.,находятся в непосредственной близости друг от друга.по размерам арт.склоны знач.меньше арт.бассейнов и характ.наличием возвратно-поступ.движ.подз.вод. Область напора наход.на абсолютных отметках.

 

Надмерзлотные воды

Залегают над зоной гп, которые явл. Водоупором для этого типа вод. По усл залегания и режиму надмерзлотные воды делятся на: 1)сезоннопромерзающие (обл питания и распред в летний период совпадают. Источник питания - атм осадки, пов воды. Разгрузка в речные долины. Темпер=5°.воды слабо минерализ.). 2)сезонно полупромерзающие (встречаются редко и только на участках, где деятельный слой прерывается водоносным таликом, такие участки обычно приурочены к конусам выноса, речным долинам и озерным понижениям). 3)сезонно непромерзающие (связаны со сквозными таликами. Талики образуются в поймах, пониженных террасах речных долин, под озерными террасами, воды в конусах выноса, мощность которых талик больше 20-30 - 60 м, состав разнообразен).

Воды сквозных талеков

К сквозным таликам или таликовым зонам относятся также талики, которые образуют проводящий канал для гравитационных вод, захватывающие либо значительную часть промерзлой зоны вне талика, либо всю эту толщу на каком-либо участке. Талики ограничены мерзлыми породами по боковым плоскостям и для территории распростр мерзлых пород выполняют роль аналогичную зонам тектонических разломов. движение воды в таких таликах может быть нисходящие и восходящие(те могут быть поглощающими и выводящими).

Промышленные воды

Воды, содержащие некоторые компоненты в концентрациях,позволяющих их извлекать для пром.целей.Рентабильность добычи пром.вод опред.сожержанием в них ценного компонента,глубиной залегания вод,дебитом и уровнем воды при эксплюатации,условиями сброса отработ.вод,др.техн.показ.Глубина залег.пром.вод не более 2-4км,динамич.уровень-не ниже 200-600м,а дебит скв.-не менее 200-500м3/сут.

Термальные воды

Гидрогеотермальные ресурсы могут исп.для термоэнерг.целей.К ним относ.термальные воды,пароводная смесь(парогидротермы)и сухой пар.По темп.на устье скваж.различ.воды:-горячие(35-75 ),высокотерм.(75-100 ) и перегретые(более 100 )Важна минерализация и налич.токсич.элементов.Терм.воды могут использ.для теплофикации,электрофик.,в парник.хозяйствах,горнодобыв.пром.Освоение гидрогеотермальных ресурсов наход.в начальной стадии.(Камчатка,Кавказ)

 

 

 

 

Карта гидроизогипс.

Гидроизогипсы – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод.

Карта гидроизобат.

Гидроизобаты – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми глубинами от дневной поверхности уровней грунтовых вод.

Карта гидроизопьез.

Гидроизопьезы – это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми отметками пьезометрических уровней напорных вод. Построение карты гидроизопьез аналогично карте гидроизогипс.

28. Динамика подземных вод. Виды движения воды.

Вектор скорости фильтрации в различных точках потока может иметь разное направление. Разложение этого вектора по координ.осям можно получить его составляющие,по количеству составляющих потоки делятся на одномерные(линейные),двумерные(плоские),трехмерные(пространственные).

Виды передвиж. подз.вод:-установившимся(все характеристики потока в данном сечении не меняются во времени,-неустанов.(меняются во времени)-равномерные(скорость фильтрации const)-неравномерные(скорость фильтрации меняется по длине потока)

 

29. Понятие о гравитационном и вязкопластическом движении подземных вод. Гравитационное – движение под действием силы тяжести. Относятся: а). влагоперенос – инфильтрация, просачивание атмосферных осадков, любых пов-ных вод в зоне аэрации; б). фильтрация – передвижение воды ……… б). негравитационное (вязкопластическое) движение подземных вод – пленочно ……… Обусловлено: рзницей в диаметре пор, упругости, толщине пленок, измен температуры и давления и др факторов. Называется миграцией влаги.

30. Влагоперенос. Напорная и безнапорная фильтрация. Влагоперенос – процесс движения влаги в зоне аэрации(перенос свободной и молекулярной влаги под действием гравитационных, молекулярных и капиллярных сил). Все его основные параметры (коэффициент влагопроницаемости, капиллярное давление всасывания, потенциал влаги) зависят от влажности. …………….

31. Ламинарный и турбулентный характер движения воды в водоносных горизонтах.

Графитационная вода характеризуется двумя режимами течения-ламинарным и турбулентным. Лам.течение не сразу переходит в турбулентное,а наоборот. Лам.движение подз.вод подчиняется линейному закону фильтрации Дарси-основн.закон движения подз.вод.При турбул.движ.подз.вод-нелинейный закон фильтрации Шези-Краснопольского.

32. Линейный и нелинейный законы фильтрации.

Лин.зак.фильтр.Дарси-движение подз.вод в рыхлых,рыхло-зернистых породах носит ламинарных характер и подчиняется лин.закону. Q = kф ср *F*I,м3/сут, где Q-расход потока,kф ср-const, F-площадь поперечного сеч., I-напорный градиент

Нелинейный закон фильтрации Шези-Краснопольского:

Движение подз вод в скальных трещиноватых или грубооблом.породах или при наличии пустот носит турбул.характер и подчиняется нелин.закону.Q=kф ср.*F* м3/сут.

33. Основные гидродинамические элементы потока. Гидродинамические элементы потока – величины, котор несут основную информацию о потоке полностью его определяют. 1).мощность потока (Н,М, м) – опред мощностью водовмещающих пород; 2).ширина потока (В, м) – измер в сечении перепендикуляр напрв движению подземных вод и опред площадью распростран водонос пород, а также режимом питания и разгрузки; 3).Пьезометрический закон (Н_п, м); 4). Напорный градиент (); 5). Полный расход потока (Q); 6). Единичный (удельный) расход потока (q) – кол-во фильтрующейся воды в единицу времени через 1 м ширины потока (); 7). Водопроводимость (Т) – способность пласта опред мощности фильтровать воду через 1 м сечения при напорном градиенте = 1 в единицу времени: ; ; 8). Скорость фильтрации ().

34. Полный и удельный расход потока. Полный расход потока – кол-во фильтрующей просачивающейся воды через поперечное сечение потока. . Единичный (удельный) расход потока (q) – кол-во фильтрующейся воды в единицу времени через 1 м ширины потока ()

35. Коэффициент фильтрации и скорость движения подземных вод (действительная и кажущаяся). Коэффициент фильтрации – константа для определенного типа поро, опред опытным путем (). Средний коэффициент опред по формуле: . Скорость фильтрации – отношение расхода потока Q к площади его поперечного сечения F: .

36. Безнапорная фильтрация. Напорный градиент. Напорный градиент (гидравлический уклон) I – величина напорного градиента для естественных потоков подземных вод обычно невелика, в среднем 0,001 – 0,0001. Опред по формуле: .

Виды водозаборных сооружений.Приток воды к искусственным дренам

Водозаб.соор.-инженерные выработки,предназначенные для захвата и извлечения подз.вод.(Водозаборы подз.вод)

По конструктивным особенностям:-горизонтальные(каптажные галереи,траншеи,гориз.скважины),вертик.(скважины,шурфы),комбинированные(комбинации из гориз.и верт.выработок).Вертик.водозаборывскрывающие грунт.воды-грунтовые,водозаб,каптирующие напорные воды-артезианские.

По характеру вскрытия: -совершенные(вскрывают водон.горизонт на всю егомощность),-несовершенные(не на всю мощность вскрывают), в зависимости от располож.водозаборных сооружений: -одиночные,-взаимодействующие.

38. Формирование деприс.воронки.понятие о статистич. и динамическом уровнях

При работе вертикальных водозаборов вокруг них образовуются воронки депрессии,или деприссионные воронки,которые могут быть симметричными и асимметричными. Размер воронки опред. Ее радиусом-радиус влияния R.Первоначальный уровень подземных вод в артезианской и грунтовой скважинах называется статистичеим,а уровень,снизившийся вследствии откачки,-динамическим.