|
В разделе приведено несколько фильтрационных задач для расчета параметров водоносного пласта по данным изменения уровня в наблюдательных скважинах, расположенных вблизи реки. Дополнительно рассчитывается барражный эффект от зданий и сооружений.
Окно открывается через главное меню "Калькулятор гидрогеолога > Подпор".
Расчет изменения уровня s вблизи сооружения, перекрывающего движение фильтрационного потока подземных вод. Поток q направлен с севера на юг (α = 0°), с северо-востока на юго-запад (0° < α < 90°) или с северо-запада на юго-восток (-90° < α < 0°). Направление показано синей стрелкой.
Сооружение имеет длину A и ширину B. Изменение уровня рассчитывается по контуру здания и в любой точке пространства вокруг здания. Внутри контура изменение уровня не рассчитывается. Пространство условно разбито на четыре части относительно центра. Изменения уровня симметричны относительно центра сооружения – x = 0, y = 0. Для положительных значений координаты y рассчитывается повышение уровня (положительные значения величины s), для отрицательных значений координаты y – понижение уровня (отрицательные значения величины s).
Одновременно рассчитывается максимальное повышение уровня и изменение уровня в произвольной точке. Максимальное повышение уровня sm находится в центре на верхней границе сооружения (x = 0, y = B/2) и помечено на рисунке красной точкой. Черная точка показывает поле, в котором определяется изменение уровня s.
Вкладка "Барраж" диалогового окна "Данные мониторинга".
Пояснительная таблица к вкладке "Барраж"
Поле "sm, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления максимального повышения уровня. Точка с максимальным повышением уровня показана красным цветом
|
Поле "k, м/сут"
|
Коэффициент фильтрации водоносного пласта
|
Поле "α, градус"
|
Направление потока – от -90° до 90°. α = 0° – с севера на юг, 0° < α < 90° – с северо-востока на юго-запад, -90° < α < 0° с северо-запада на юго-восток
|
Поле "q, м^2/сут"
|
Информационное поле. Показывает величину удельного расхода. Рассчитывается из градиента потока I и мощности пласта m: q = I*k*m
|
Поле "m, м"
|
Мощность водоносного пласта. Вспомогательное поле для расчета величины q
|
Поля "H1, м", "H2, м"
|
Напоры в двух точках водоносного пласта по направлению фильтрационного потока. Служат для расчета градиента потока (поле "I"): H1 > H2.
Поля доступны при включенном флажке "Рассчитать I"
|
Поле "L, м"
|
Расстояние между двумя точками 1 и 2, в которых измеряется напор для расчета градиента потока (поле "I").
Поле доступны при включенном флажке "Рассчитать I"
|
Опции вблизи полей "H1" и "H2"
|
При задании градиента рассчитывается напор, рядом с которым опция включена.
Опции доступны при включенном флажке "Рассчитать I"
|
Поле "I, --"
|
Градиент фильтрационного потока. Рассчитывается по заданным напорам (флажок "Рассчитать I" включен) или задается вручную (флажок "Рассчитать I" выключен). В последнем случае пересчитывается напор H1 или H2, в зависимости от выбранной опции, расположенной вблизи полей "H1" и "H2".
При включенном флажке "Рассчитать I" поле подсвечивается желтым цветом и недоступно для изменения
|
Флажок "Рассчитать I"
|
Включенный флажок позволяет рассчитать градиент I через задание напоров в двух точках водоносного пласта (см. поля "H1" и "H2")
|
Поля "A, м", "B, м"
|
Длина и ширина сооружения
|
Поле "k', м/сут"
|
Коэффициент фильтрации породы внутри сооружения
|
Поля "x, м", "y, м"
|
Координаты точки (на рисунке условное положение показано черной точкой), в которой определяется изменение уровня. Части пространства для положительных и отрицательных значений координат показаны на рисунке
|
Поле "s, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления изменения уровня в точке с координатами x и y
|
Кнопка "Сохранить"
|
Сохранить изменение уровня в плане (x, y, s) для построения карт равных изменений уровня или вдоль линии по оси y (y, s) для построения графика. График строится по оси перпендикулярной сооружению для заданной в поле "x" координаты. Данные сохраняются в файле с расширением dat
|
Изменение уровня в произвольной точке пространства:
Максимальное повышение уровня (x = 0, y = B/2):
Литература
Сологаев В.И. Фильтрационные расчеты и компьютерное моделирование при защите от подтопления в городском строительстве. Омск: изд-во СибАДИ. 2002.
|
Определение сопротивления русла реки по замерам напора в реке и в двух наблюдательных скважинах, расположенных перпендикулярно реке. Первую скважину рекомендуется располагать на расстоянии мощности водоносного пласта, вторую – на расстоянии 50–100 м от первой.
Вкладка "Русло" диалогового окна "Данные мониторинга".
Пояснительная таблица к вкладке "Сопротивление русла"
Поле "dL, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления сопротивления русла реки
|
Поле "Ho, м"
|
Напор в реке
|
Поля "H1, м", "H2, м"
|
Напор в первой и второй наблюдательных скважинах
|
Поля "r1, м", "r2, м"
|
Расстояния от реки до первой и второй наблюдательных скважин
|
Литература
Опытно-фильтрационные работы. Под редакцией В.М. Шестакова и Д.Н. Башкатова. М.: Недра, 1974.
|
Задача подпора решается при мгновенном изменении уровня в реке с учетом влияния сопротивления русла реки, наличия непроницаемой границы и перетекания через нижележащий слой.
 
Вкладка "Подпор" диалогового окна "Данные мониторинга".
Пояснительная таблица к вкладке "Подпор"
Поле "s, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления изменения уровня в наблюдательной скважине. Формулы расчета зависят от заданных с помощью опций условий (см. формулы, приведенные в разделе "Задача подпора")
|
Поле "Qr, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления ущерба речному стоку.
Поле появляется при установленном флажке «Ущерб»
|
Поле "so, м"
|
Величина мгновенного изменения уровня в реке
|
Поле "Q, м^3/сут"
|
Постоянный расход опытной скважны
|
Поле "t, сут"
|
Время отсчитанное от изменения уровня в реке
|
Поле "r, м"
|
Расстояния от реки до наблюдательной скважины
|
Поле "r2, м"
|
Расстояние до перпендикулярной реки. Используется при наличии второй реки (см. опцию "Квадрант")
|
Поле "L, м"
|
Расстояние от реки до непроницаемой границы. Используется при наличии непроницаемой границы, параллельной реке
|
Поле "a, м^2/сут"
|
Пьезопроводность (уровнепроводность) водоносного пласта
|
Поле "k, м/сут"
|
Коэффициент фильтрации водоносного пласта. Используется при учете сопротивления русла реки
|
Поле "B, м"
|
Параметр перетекания. Используется при включенной опции "Перетекание"
|
Поля "m', м", "k', м/сут"
|
Мощность и коэффициент фильтрации русла реки. Используются при учете сопротивления русла реки
|
Поле "dL, м"
|
Информационное поле для расчета сопротивления русла реки
При вводе сопротивления русла реки определяется коэффициент фильтрации русла k'
|
Опция "Русло"
|
Учет фильтрационного сопротивления русла реки
|
Опция "Граница"
|
Включение непроницаемой границы параллельной реке
|
Опция "Квадрант"
|
Включение второй реки, расположенной под прямым углом к основной реке (рассматривается пласт-квадрант)
|
Опция "Перетекание"
|
Учет перетекания из нижележащих слоев
|
Опция "Ущерб"
|
Расчет ущерба речному стоку
|
Назначение кнопки "График" см. в разделе "Быстрый расчет".
Литература
Hall F.R., Moench A.F. Application of the convolution equation to stream-aquifer relationship // Water Resources Research. 1972. Vol. 8, N 2. P. 487–493.
Teloglou I.S., Bansal R.K. Transient solution for stream-unconfined aquifer interaction due to time varying stream head and in the presence of leakage // Journal of Hydrology. 2012. Vol. 428–429. P. 68–79.
|
Задача подпора решается при немгновенном изменении уровня в реке и с учетом инфильтрационного питания.
Вкладка "Подпор-2" диалогового окна "Данные мониторинга".
Пояснительная таблица к вкладке "Подпор"
Поле "s, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления изменения уровня в наблюдательной скважине:
v – скорость подъема уровня в реке, м/сут;
ε – величина инфильтрационного питания, м/сут.
|
Поле "ε, м/сут"
|
Инфильтрационное питание
|
Поле "t, сут"
|
Время от начала изменения уровня в реке
|
Поле "so, м"
|
Информационное поле. Изменение уровня в реке на момент времени t: s = vt
|
Поле "v, м/сут"
|
Скорость изменения уровня в реке
|
Поле "r, м"
|
Расстояния от реки до наблюдательной скважины
|
Поле "a, м^2/сут"
|
Пьезопроводность (уровнепроводность) водоносного пласта
|
Поле "S, –"
|
Водоотдача водоносного пласта
|
Поле "T, м^2/сут"
|
Информационное поле. Проводимость водоносного пласта: T = aS
|
Назначение кнопки "График" см. в разделе "Быстрый расчет".
Литература
Основы гидрогеологических расчетов. Ф.М. Бочевер, И.В.Гармонов, А.В.Лебедев, В.М.Шестаков. М., Изд-во «Недра», 1969.
|
|
