Водоносные пласты и водоупоры

Экспресс-расчеты > Откачки, экспресс-опробования, наливы >

Водоносные пласты и водоупоры

В диалоговом окне быстрого расчета "Водоносные пласты и водоупоры" определяется понижение в водоносных пластах, разделенных водоупорами. Максимальное количество водоносных пластов 13. Опытная скважина вскрывает все заданные водоносные пласты. Представлены следующие граничные условия: 1) неограниченная в плане система, 2) полуограничена, 3) ограничена двумя параллельными (пласт-полоса) границами, 4) двумя пересекающимися (угловой пласт) границами или 5) ограничена тремя границами (U-образный пласт).

В расчетах учитывается емкость опытной скважины.

На рисунке (правый верхний угол диалогового окна) показан пример разреза для трех водоносных пластов.

Окно открывается через главное меню "Калькулятор гидрогеолога > Понижение при откачке > Водоносные пласты и водоупоры".

 

Примеры диалогового окна "Водоносные пласты и водоупоры".

 

Пояснительная таблица

Таблица

Задание мощности (м), коэффициента фильтрации (м/сут) и водоотдачи (безразмерный) водоносных пластов.

Темным цветом показаны непроницаемые слои. Нумерация водоносных пластов идет сверху вниз.

При движении мышки по таблице выдается следующая подсказка:

для колонки "m" – суммарная мощность (м) водоносных пластов от первого пласта до пласта, на котором находится мышка;

для колонки "k" – проводимость (м2/сут) и пьезопроводность (м2/сут) водоносного пласта;

для колонки "S" – удельная водоотдача (1/м) водоносного пласта

Поле "t, сут"

Время понижения от момента начала откачки

Поле "Q, м^3/сут"

Постоянный расход опытной скважины

Поле "si, м"

Информационное поле для отображения результата вычисления понижения уровня в опытной скважины (i = w) или в выбранном водоносном пласте (i = 1, 2, ... N); N – количество водоносных пластов

Поле "Qi, м^3/сут"

Информационное поле для отображения результата вычисления перераспределения расхода, поступающего из опытной скважины (i = w) или из выбранного водоносного пласта (i = 1, 2). Поле появляется при выборе двух водоносных пластов (см. список "Количество пластов") и при включенном флажке "Рассчитать Q". На каждый момент времени сумма всех расходов равна величине, заданной в поле "Q, м^3/сут": Q = Qw + Q1 + Q2

Список "Определить понижение в:"

Выбор водоносного пласта, в котором требуется определить понижение и построить графики. При выборе пункта "Скважина" понижение рассчитывается в опытной скважине


Поле "r, м"

Горизонтальное расстояние от наблюдательной до опытной скважины

Поле "rw, м"

Радиус опытной скважины

Поле "rc, м"

Радиус обсадной трубы опытной скважины

Список "Количество пластов"

Задание количества водоносных пластов: от 1 до 13

Опция "Границы"

Учет плановых границ. Опция недоступна при выборе пункта "Скважина" в списке "Определить понижение в:" и при включенном флажке "Рассчитать Q".

При включенной опции рамка "Граничные условия" становится доступной


Опции "I", "II" в верхней части рамки "Граничные условия"

Система полуограничена в плане границей обеспеченного питания (I) или непроницаемой границей (II)

Опции "I - I", "II - II", "I - II"

Система ограничена в плане двумя границами обеспеченного питания (I - I), непроницаемыми границами (II - II) или смешанными (I - II). Опции доступны для пласта-полосы (опции "Угловой" и "U-образный" выключены), углового пласта (опция "Угловой" включена) и U-образного пласта (опция "U-образный" включена)

Поле "Lp, м"

Горизонтальное расстояние от наблюдательной скважины до границы

Поле "Lw, м"

Горизонтальное расстояние от опытной скважины до границы

Поле "L, м"

Ширина пласта-полосы или U-образного пласта

Опция "Угловой"

Система ограничена двумя пересекающимися границами. Угол между границами выбирается в списке "θ, градус"

Опция "U-образный"

Система ограничена тремя границами, две из которых параллельные, а третья перпендикулярна к параллельным границам. Задание граничного условия на третьей границе см. ниже

Опции "I", "II" рядом с опцией "U-образный"

Задание граничного условия на третьей границе U-образного пласта: граница обеспеченного питания (I) или непроницаемая граница (II)

Поле "Lp', м"

Горизонтальное расстояние от наблюдательной скважины до второй границы углового или перпендикулярной границы U-образного пласта. Для углового пласта это расстояние рассчитывается автоматически исходя из r, Lw, Lwc и Lw'

Поле "Lw', м"

Горизонтальное расстояние от опытной скважины до второй границы углового или перпендикулярной границы U-образного пласта

Список "θ, градус"

Задание угла (в градусах) для углового пласта. Список доступных углов: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 15, 20, 30, 45 и 90 градусов. Для смешанных граничных условий (опция I - II) при выборе углов 4, 20 или 60 градусов программа делает замену на ближайшие углы: 5, 15 и 45 градусов


Кнопка "П"

Показать схему опробования в плане. Доступно для углового и U-образного пласта. Вместо рисунка со схемой разреза появляется горизонтальный план выбранной схемы с условными обозначениями. Для возвращения к разрезу необходимо нажать клавишу мыши на поле рисунка

Опция "Рассчитать Q"

При включенной опции программа переходит к расчету понижения и перераспределения расхода по аналитическим зависимостям.

Опция появляется при выборе двух водоносных пластов (см. список "Количество пластов"). При включенной опции появляется поле "Qi, м^3/сут", кнопка "Q" и блокируется расчет ограниченных пластов (см. опцию "Границы")

Кнопка "Q"

Построение графика изменение расхода во времени для опытной скважины или водоносного пласта (первого или второго), выбранного в списке "Определить понижение в:"

Появляется при включенной опции "Рассчитать Q"

Если расстояния до границ и расстояние между скважинами задано ошибочно (разность между расстояниями до границ больше, чем расстояние между скважинами), то поле с расстоянием подсветится красным цветом. Если одно из расстояний до границ превышает ширину полосы (пласт-полоса, U-образный пласт), то поле с шириной ("L") подсветится красным цветом.

Назначение кнопок см. в разделе "Откачки...".

 

Для расчета изменения уровня и расхода используются численно-аналитические и аналитические решения (см. 1) Wikramaratna R.S. An analytical solution for the effect of abstraction from a multi-layered confined aquifer // Water Resources Research. 1984. Vol. 20, N 8. P. 1067–1074. 2) Wikramaratna R.S. On the components of flow resulting from abstraction in a two-layered confined aquifer with no-cross flow // Water Resources Research. 1985. Vol. 21, N 7. P. 985–989).

 

Решение задачи в изображениях:

понижение в наблюдательной скважине в i-м пласте

понижение в опытной скважине (получается из решения для наблюдательной скважине при r = rw)

где N – количество водоносных пластов.

 

Аналитические решения для системы, состоящей из двух водоносных пластов:

понижение в наблюдательной скважине в 1-м или 2-м пласте

i – пласт, в котором определяется понижение; j – смежный пласт

 

понижение в опытной скважине

 

расход, поступающий из 1-го или 2-го пласта

составляющая расхода, формирующегося за счет емкости скважины

 

Литература

Wikramaratna R.S. An analytical solution for the effect of abstraction from a multi-layered confined aquifer. WRR. 1984. V.20, No8, p. 1067–1074.

Wikramaratna R.S. On the components of flow resulting from abstraction in a two-layered confined aquifer with no cross flow. WRR. 1985. V.21, No7, p. 985–989.

Yandex.Metrika counter -->