Расчет коэффициента фильтрации по результатам опытной откачки. Определение удельного дебита
Задание 6
В таблице 15 приведены результаты опытных кустовых откачек по вариантам.
Для выбора расчетных формул следует ответить на два вопроса:
1) из какого водоносного горизонта проводилась откачка – напорного или ненапорного?
2) центральная скважина была совершенной или несовершенной?
На первый вопрос дают ответ цифры, помещенные в графах 5 и 6 табл.15 – если оно одинаковы, то воды ненапорные, если глубина установившегося уровня больше, чем глубина появления воды, то воды напорные. На второй вопрос дает ответ графа 4. если известна мощность водоносного горизонта, то центральная скважина совершенная. В последнем случае для расчета используются формулы Дюпюи, применительно к двум участкам:
1. Центральная скважина и первая наблюдательная скважина.
1.1 Ненапорные воды
. (10)
1.2. Напорные воды
. (11)
2. Первая наблюдательная скважина, вторая наблюдательная скважина
2.1 Ненапорные воды
. (12)
2.2. Напорные воды
. (13)
где К1 и К2 – коэффициенты фильтрации, м/сут;
Х1 и Х2 – расстояние между центральной и соответственно первой и второй наблюдательными скважинами, м;
Q – расход воды, м3/сут;
r – радиус фильтра в центральной скважине, м;
H, m – мощность ненапорного и напорного водоносных горизонтов, м;
S, S1, S2 – понижения воды в центральной, в первой наблюдательной и во второй наблюдательной скважинах соответственно.
Таблица 15 – Результаты опытных откачек
| Вариант | Скважина № | Водоносные породы | Мощность водоносного горизонта (Н, m), м | Глубина статического уровня | длина рабочей части фильтра, м | Результаты опытных откачек | |||||||
| Расход Q, л/с | центральная скважина | наблюдательные скважины | |||||||||||
| появившегося, м | установившегося, м | диаметр 2r, мм | понижение S, м | первая | вторая | ||||||||
| расстояние от центральной Х1, м | понижение S1, м | расстояние от центральной Х2, м | понижение S2, м | ||||||||||
| песок | 8,6 | 1,6 | 1,6 | 8,5 | 0,80 | 2,2 | 4,0 | 1,6 | 10,0 | 1,45 | |||
| гравий | 9,0 | 9,0 | 9,0 | 1,0 | 1,00 | 1,8 | 5,0 | 1,5 | 15,0 | 1,42 | |||
| песок | 5,0 | 10,5 | 12,0 | 5,0 | 1,20 | 2,0 | 7,0 | 0,8 | 20,0 | 0,50 | |||
| песок | 6,0 | 10,2 | 13,1 | 6,0 | 1,50 | 1,6 | 6,0 | 0,9 | 15,0 | 0,74 | |||
| песок | 2,4 | 9,3 | 9,3 | 2,4 | 0,40 | 1,0 | 4,0 | 0,4 | 10,0 | 0,27 | |||
| гравий | 2,8 | 7,3 | 7,3 | 2,5 | 1,50 | 1,5 | 6,0 | 1,0 | 20,0 | 0,87 | |||
| песок | 4,0 | 5,5 | 12,5 | 4,0 | 0,60 | 3,0 | 8,0 | 1,5 | 20,0 | 1,14 | |||
| песок | 12,0 | 4,4 | 11,5 | 12,0 | 2,20 | 2,5 | 5,0 | 1,6 | 15,0 | 1,35 | |||
| песок разнозернистый | 14,0 | 22,8 | 22,8 | 14,0 | 1,20 | 2,8 | 6,0 | 1,2 | 16,0 | 0,85 | |||
| песок мелкий | 5,0 | 5,2 | 10,2 | 5,0 | 2,00 | 4,0 | 5,0 | 2,0 | 15,0 | 1,48 | |||
| супесь | 10,0 | 3,0 | 3,0 | 10,0 | 0,60 | 3,5 | 0,9 | 0,9 | 8,0 | 0,30 | |||
| песок мелкий | 6,0 | 7,2 | 15,0 | 6,0 | 1,20 | 3,0 | 5,0 | 1,1 | 15,0 | 0,60 | |||
| гравий | 4,0 | 14,2 | 22,6 | 4,0 | 2,00 | 2,5 | 6,0 | 1,0 | 18,0 | 0,60 | |||
| песок мелкий | 8,0 | 18,4 | 18,4 | 8,0 | 2,80 | 3,0 | 5,0 | 1,8 | 15,0 | 1,50 | |||
| песок | 7,5 | 15,0 | 25,0 | 7,5 | 1,80 | 4,0 | 6,0 | 1,5 | 20,0 | 0,80 | |||
| гравий и песок | 6,5 | 10,0 | 16,5 | 6,5 | 3,00 | 3,0 | 5,0 | 2,0 | 18,0 | 1,67 | |||
| песок | 7,0 | 9,0 | 18,0 | 9,0 | 2,00 | 2,6 | 6,0 | 1,1 | 15,0 | 0,75 | |||
| гравий и песок | 6,0 | 12,4 | 12,4 | 6,0 | 1,60 | 2,2 | 8,0 | 1,3 | 20,0 | 1,14 | |||
| песок | 10,0 | 5,5 | 25,5 | 10,0 | 2,40 | 2,5 | 5,0 | 1,3 | 20,0 | 1,00 | |||
| гравий | 3,5 | 5,8 | 5,8 | 3,5 | 0,65 | 1,5 | 5,0 | 1,0 | 15,0 | 0,87 |
а – воды напорные; б – ненапорные; 1н.скв. – первая наблюдательная скважина; 2н.скв. –вторая наблюдательная скважина
Рисунок 11 – Схематические разрезы при кустовой откачке (центральная скважина совершенная)
По каждому варианту следует определить К1 и К2 и сделать вывод – к какой группе в классификации пород по водопроницаемости относится данная порода (таблица 16).
Определите удельный дебит центральной скважины q, м2/сут:
. (14)
При откачке из несовершенных скважин используются другие зависимости. Ознакомьтесь с ними по литературным источникам.
Таблица 16 – Классификация горных пород по водопроницаемости
| Группа | Характеристика пород | К, м/сут |
| I | Очень хорошо водопроницаемые породы | 100-1000 и более |
| II | Хорошо водопроницаемые породы | 100-10 |
| III | Водопроницаемые породы | 10-1 |
| IV | Слабо водопроницаемые породы | 1-0,1 |
| V | Весьма слабо водопроницаемые породы | 0,1-0,001 |
| VI | Практически водонепроницаемые породы | <0,001 |
Рекомендуемая литература
1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: учеб для вузов по направлению «Строительство» и строит. специальностям / В.П Ананьев. – М.: Высш. шк., 2000. – 303 с.
2. Кац, Д.М. Гидрогеология: учеб. для высш. с.-х. учеб. заведений / Д.М. Кац. – М.: Колос, 1997. –320 с.
3. Короновский, Н.В. Геология: учеб. для вузов по экол. специальностям / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. – М.: Академия, 2003. - 446 с.
4. Судо, М.М. Геология: учеб. пособие для вузов по экол. специальностям. – М Высш.шк., 2002. – 128 с.
5. Экологическая гидрогеология: учеб. для вузов по специальности 080300 «Поиски и разведка подзем. вод и инженерн.-геол. изыскания» направления подгот. 650100 «Прикладная геология» / А.П. Белоусов и др. – М.: Академкнига, 2008. – 219 с.
Приложение А
(справочное)
Условные обозначения возраста горных пород на геологических картах и разрезах
| Группы (эры) | Индек-сы | Системы (периоды) | Индек-сы | Отделы (эпохи) | Индексы | Окраска на картах | |
| Кайнозойская | KZ | Четвертичная (антропогеновая) | Q | Современный (голоценовый) Верхнечетвертичный новый (неоплейстоценовый) Среднечетвертичный, или средний (мезоплейстоценовый) Нижнечетвертичный, или древний (эоплейстоценовый) | Q4 Q3 Q2 Q1 | Белая Голубовато-серая Светло-серая Пепельно-серая | |
| Неогеновая | N | Плиоценовый Миоценовый | N2 N1 | Бледно-желтая | |||
| Палеогеновая | P | Олигоценовый Эоценовый Палеценовый | P3 P2 P1 | Оранжево-желтая | |||
| Мезозойская | MZ | Меловая | K | Верхний Нижний | K2 K1 | Зеленая | |
| Юрская | J | Верхний Средний Нижний | J3 J2 J1 | Синия | |||
| Триасовая | T | Верхний Средний Нижний | T3 T2 T1 | Фиолетовая | |||
| Палеозойская | PZ | Пермская | P | Верхний Нижний | P2 P1 | Оранжево-коричневая | |
| Палеозойская | PZ | Каменноугольная | C | Верхний Средний Нижний | С3 С2 С1 | Серая | |
| Девонская | Д | Верхний Средний Нижний | Д3 Д2 Д1 | Коричневая | |||
| Силурийская | S | Верхний Нижний | S2 S1 | Оливково-зеленая (светлая) | |||
| Ордовикская | O | Верхний Средний Нижний | O3 O2 O1 | Оливковая | |||
| Кембрийская | G | Верхний Средний Нижний | G3 G2 G1 | Сине-зеленая (темная) | |||
| Протерозойская | PR | Протерозой верхний | Венд | V R | Светло-розовая | ||
| Рифей | |||||||
| Средний | PR2 | ||||||
| Нижний | PR1 | ||||||
| Архейская | AR | Верхний | AR | Темно-розовая | |||
| Нижний (катархей) | kAR |
Приложение Б
(справочное)
Генетические типы четвертичных отложений
| Группа и парагенетический ряд | Генетический тип | Индекс | |
| Вулканические образования | β | ||
| Морские отложения | m | ||
| Антропогенные (техногенные) отложения | t | ||
| Континентальные осадочные образования | Элювиальный ряд | Элювий | e |
| Почва | pd | ||
| Склоновый ряд. Гравитационные отложения (коллювий) | Обвальные и осыпные накопления | gr | |
| Оползневые накопления | dp | ||
| Солифлюкционные накопления | dfs | ||
| Девювий | d | ||
| Ряд отложений русловых водных потоков | Аллювий | a | |
| Пролювий | p | ||
| Ряд озерных отложений | Озерные отложения в целом | e | |
| Химические осадки (соли) | ch | ||
| Органогенные болотные отложения | Торфяники | h | |
| Ледниковый ряд | Ледниковые отложения (морены) | g | |
| Флювиогляциальные отложения | f | ||
| Лимногляциальные отложения | lgl | ||
| Эоловый ряд | Эоловые пески | el | |
| Эоловый лесс | as-ls | ||
| Смешанные по генезису отложения | Элювиально-делювиальные отложения | ed | |
| Делювиально-пролювиальные отложения | dp | ||
| Делювиально-аллювиальные отложения | da | ||
| Аллювиально-пролювиальные отложения | ap | ||
| Аллювиально-озерные отложения | al | ||
| Отложения проблематического генезиса | pr | ||
| Лессовые породы | h |
Содержание
Егорова Светлана Вячеславовна
Лагунова Вера Викторовна