|
Расчет притока подземных вод в карьер осуществляется по базовым зависимостям для напорного, безнапорного, напорно-безнапорного пласта, водоносного комплекса с перетеканием и двухслойного комплекса. В расчете учитывается влияние границ фильтрационного потока: границ обеспеченного питания и непроницаемых границ. Рассматриваются полуограниченные и ограниченные в плане пласты: пласт-полоса, пласт-квадрант, круговой пласт. Предусмотрен учет несовершенства карьера по степени вскрытия и наклона подошвы безнапорного пласта.
Для расчета используется диалоговое окно "Приток в карьер". В окне изображена схема (разрез и план), в которой расположен карьер, и предлагаются поля для ввода параметров, необходимых для расчета притока. Программа также может определить понижение в карьере при задании предполагаемого притока. При вводе данных о притоке (поле "Q, м^3/сут") и времени (поле "t, сут") используйте одновременное нажатие клавиши SHIFT (или CTRL) и кнопки мыши для пересчета значения в другую единицу измерения.
Окно открывается через главное меню "Калькулятор гидрогеолога > Притоки > Приток в карьер" или через кнопку "Основные уравнения", находящуюся во вкладке "Приток в карьер" диалогового окна "Карьер" (см. кнопку "Карьер" на панели управления программы AMWELLS).
а  б 
в  г 
Примеры диалогового окна "Приток в карьер": безнапорный неограниченный в плане пласт с инфильтрационным питанием (а), напорно-безнапорный пласт-полоса (б), безнапорный пласт с наблюдательной скважиной (в) и безнапорный наклонный пласт (г).
а  б 
Примеры диалогового окна "Приток в карьер": несовершенный карьер в напорном однослойном пласте-поллосе (а) и в двухслойном полуограниченный комплексе (б).
Пояснительная таблица к диалоговому окну "Приток в карьер"
Поле "Q, м^3/сут"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления притока в карьер. При задании притока определяется понижение (поле "so"). Поле блокируется, если радиус влияния рассчитывается по величине инфильтрационного питания или по понижению в наблюдательной скважине
|
Поле "so, м"
|
Понижение в карьере.
|
Поле "ɛ, м/сут"
|
Инфильтрационное питание. Используется при определении радиуса влияния через инфильтрационное питание
|
Поле "Q', м^3/сут"
|
Дополнительный приток в карьер. Используется для кругового пласта с непроницаемой границей
|
Поле "s, м"
|
Понижение в наблюдательной скважине. Используется при определении радиуса влияния через понижения в карьере и наблюдательной скважине
|
Поле "k, м/сут"
|
Коэффициент фильтрации водоносного пласта.
Для несовершенного карьера – коэффициент фильтрации по горизонтали
Нажатие левой кнопки мыши и клавиши SHIFT – пересчет проводимости в коэффициент фильтрации
Нажатие клавиши INS – равенство коэффициентов фильтрации по горизонтали и вертикали (при доступности поля "kz")
При наведение курсора на заголовок поля – подсказка со значением проводимости для заданных значений
|
Поле "kz, м/сут"
|
Вертикальный коэффициент фильтрации водоносного пласта. Используется для несовершенного карьера
Нажатие клавиши INS – равенство коэффициентов фильтрации по горизонтали и вертикали
|
Поле "B, м"
|
Параметр перетекания. Используется для водоносных комплексов с перетеканием
|
Поле "H, м"
|
Напор, отсчитанный от подошвы водоносного пласта. Используется для напорно-безнапорного пласта
|
Поле "m, м"
|
Мощность напорного водоносного пласта или начальная обводненная мощность безнапорного пласта
|
|
Поле "k2, м/сут"
|
Горизонтальный коэффициент фильтрации нижнего водоносного пласта. Используется для несовершенного карьера в двухслойном комплексе
Нажатие левой кнопки мыши и клавиши SHIFT – пересчет проводимости нижнего пласта в коэффициент фильтрации
При наведение курсора на заголовок поля – подсказка со значением проводимости нижнего пласта
|
Поле "kz2, м/сут"
|
Вертикальный коэффициент фильтрации нижнего водоносного пласта. Используется для несовершенного карьера в двухслойном комплексе. Рассчитывается автоматически в зависимости от анизотропии верхнего слоя (решение рассматривает один коэффициент анизотропии для всей толщи)
|
Поле "m2, м"
|
Мощность нижнего водоносного пласта. Используется для несовершенного карьера в двухслойном комплексе
|
|
Поле "ro, м"
|
Расчетный радиус карьера. Задается вручную или рассчитывается (см. рамку "Радиус карьера")
|
Поле "lo, м"
|
Глубина вскрытия водоносного пласта. Доступно для решений, учитывающих несовершенство карьера
|
Поле "R, м"
|
Радиус влияния. Задается вручную или рассчитывается (см. рамку "Радиус влияния"). Используется для неограниченных в плане пластов
Для кругового пласта – радиус круга
Для неограниченных и полуограниченных водоносных пластов при отсутствии в расчетах радиуса влияния в окне появляется информационое поле "R, м" с расчетным радиусом влияния. Определяется из базовых зависимостей
|
Поле "r, м"
|
Расстояние от центра карьера до наблюдательной скважины. Используется при определении радиуса влияния через понижение в карьере и наблюдательной скважине
|
Поле "Lo, м"
|
Расстояние от центра карьера до границы полуограниченных пластов, пласта-полосы и пласта-квадранта
|
Поле "L, м"
|
Ширина пласта-полосы
|
Поле "L'o, м"
|
Расстояние от центра карьера до второй границы пласта-квадранта или до центра круга для кругового пласта
|
|
Флажок "Изменить наклон"
|
Выключенный флажок – карьер находится выше границы, включенный флажок – ниже границы. Для неограниченного пласта направление наклона не влияет на результат.
Опция доступна при включеном флажке "Наклонный"
|
Поле "θ, градус"
|
Задание наклона подошвы безнапорного пласта. Значение должно быть больше 0 градусов и меньше 45.
Опция доступна при включеном флажке "Наклонный"
|
|
Список "Водоносный пласт"
|
Выбор водоносного пласта: напорный, безнапорный, напорно-безнапорный, двухслойный пласт. Приток в несовершенный карьер по степени вскрытия может учитываться при выборе напорного пласта, безнапорного пласта и двухслойного пласта
|
Флажок "Перетекание"
|
Учет дополнительного притока воды за счет перетекания из нижележащих слоев. Перетекание рассматривается для всех выше перечисленных пластов, за исключением двухслойного пласта (см. список "Водоносный пласт")
|
Флажок "Наклонный"
|
Учет наклона подошвы водоносного пласта. Опция доступна для безнапорного неограниченного и полуограниченного пласта
|
|
Список "Граница"
|
Выбор границ фильтрационного потока (неограниченный, полуограниченный, пласт-полоса, пласт-квадрант, пласт-круг) и типа граничных условий (I род, II род). Например, "Полуограниченный I" – полуограниченный пласт с границей обеспеченного питания, "Пласт-полоса II-II" – пласт-полоса с непроницаемыми границами.
При отсутствии решения для того или иного граничного условия
|
|
Рамка "Радиус карьера"
|
Содержит опции для расчета радиуса карьера по его площади, периметру и протяженности
|
Список
|
Выбор способа расчета радиуса карьера: вручную, по площади, по периметру и по отношению ширины к длине карьера. Формулы расчета см. в таблице предыдущего раздела
|
Поля "Площадь", "Периметр"
|
Площадь (периметр) карьера, по которой определяется расчетный радиус карьера. Используются для карьеров невытянутой формы, у которых отношение ширины к длине больше 0.5
|
Поля "Длина", "Ш / Д"
|
Длина карьера и отношение ширины к длине карьера. Поля используются для карьеров вытянутой формы, у которых это отношение меньше 0.5
|
|
Список "Радиус влияния"
|
Расчет радиуса влияния для неограниченных в плане пластов: вручную, через величину инфильтрационного питания, по нестационарной зависимости и по известному понижению в наблюдательной скважине
|
Рамка "Нестационар"
|
Определение радиуса влияния по пьезопроводности (поле "a") или водоотдаче (поле "Sy " или "S") и времени (поле "t") действия карьера для неограниченных в плане пластов. Также используется для ограниченных пластов, расчетные схемы которых не имеют стационара
Для несовершенного карьера в двухслойном комплексе:
- поле "a" – горизонтальная пьезопроводность верхнего пласта;
- поле "a2" – горизонтальная пьезопроводность нижнего пласта; при наведении курсора появляется подсказка со значением водоотдачи (S2) нижнего слоя
|
|
Кнопка "План"
|
Кнопка включения / выключения. Построение графиков изменения уровня в плане и расчет градиента потока. При включении кнопки окно расширяется и появляется поле постоения графиков.
Кнопка недоступна для пластов, ограниченных круговой границей, наклонных безнапорных пластов и двухслойного водоносного пласта
|
Кнопка "ПФЗ"
|
Расчет притоков в карьер при наличии противофильтрационной завесы. Открытие диалогового окна "Противофильтрационная завеса"
|
Кнопка "Слоистый пласт"
|
Расчет притока в карьер, расположенный в слоистом водоносном пласте. Кнопка активируется при расчетах в безнапорном водоносном пласте
|
Кнопка "Прорыв"
|
Расчет прорыва и суффозии при строительстве котлована. Открытие диалогового окна "Прорыв и суффозия"
|
Кнопка "Атм. осадки"
|
Расчет притока в котлован за счет атмосферных осадков. Открытие диалогового окна "Приток в карьер (атмосферные осадки)"
|
Кнопка "Отчет"
|
Формирование отчета: описание расчетной схемы, входные параметры, расчетная формула и т.д. Необходимо наличие на компьютере редактора Microsoft Office Word
|
Формулы для расчета притока в карьер (Q) и понижения в карьере (so) для напорного, безнапорного и напорно-безнапорного пласта
Границы
|
Напорный пласт
|
Безнапорный пласт
|
Напорно-безнапорный пласт
|
Неограниченный пласт (расчет по радиусу влияния)
|
|
|
|
Радиус влияния задается вручную или по следующим зависимостям:
1) расчет радиуса влияния для нестационарной фильтрации:
2) расчет радиуса влияния при наличии инфильтрационного питания:
3) расчет радиуса влияния по известному понижению s в наблюдательной скважине, находящейся на расстоянии r от центра карьера:
|
|
|
|
Неограниченный пласт (расчет по понижению в наблюдательной скважине)
|
|
|
|
Граница I рода
|
|
Граница II рода
|
|
Пласт-полоса I-I
|
|
Пласт-полоса II-II
|
|
Пласт-полоса I-II
|
|
Пласт-квадрант I-I
|
|
Пласт-квадрант II-II
|
|
Пласт-квадрант I-II
|
|
Круговой пласт I
|
|
Круговой пласт II
|
|
|
|
|
Формулы расчета понижения в карьере для водоносных комплексов с перетеканием
В таблице приводятся формулы расчета понижения в напорном пласте с учетом притока воды из нижележащих слоев. Понижение и приток в карьер, расположенный в безнапорном и напорно-безнапорном пластах, с учетом перетекания рассчитывается с помощью приведенных ниже формул (см. пример для неограниченного пласта).
Границы
|
Формулы
|
Неограниченный пласт
|
Напорный пласт
 
Безнапорный пласт
 
Напорно-безнапорный пласт
 
|
Граница I рода
|
|
Граница II рода
|
|
Пласт-полоса I-I
|
 
|
Пласт-полоса II-II
|
 
|
Пласт-полоса I-II
|
 
|
Пласт-квадрант I-I
|
|
Пласт-квадрант II-II
|
|
Пласт-квадрант I-II
|
|
Круговой пласт I
|
|
Круговой пласт II
|
|
Формулы расчета понижения в несовершенном по степени вскрытия карьере
Приток рассчитывается из приведенных ниже формул. Для расчетов в ограниченных пластах ипользуется принцип суперпозиции.
Пласт
|
Рисунок
|
Формула
|
Напорный пласт
|
|
|
Безнапорный пласт
|
|
|
Напорный пласт с перетеканием
|
|
|
Безнапорный пласт с перетеканием
|
|
|
Двухслойный пласт (решение задачи в изображениях)
|
|
|
Формулы расчета притока в карьер, расположенный в наклонном безнапорном водоносном пласте
Понижение рассчитывается из приведенных ниже формул.
Пласт
|
Рисунок
|
Формула
|
Неограниченный пласт
|
|
|
Неограниченный пласт с перетеканием
|
|
|
Полуограниченный пласт с границей I рода. Карьер находится выше или ниже границы
|
|
Для карьера, расположенного выше границы n = –1, ниже границы n = 1
|
Полуограниченный пласт с границей II рода. Карьер находится выше или ниже границы
|
|
|
Полуограниченный пласт (граница I рода) с перетеканием. Карьер находится выше или ниже границы
|
|
|
Полуограниченный пласт (граница II рода) с перетеканием. Карьер находится выше или ниже границы
|
|
|
|