ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ПИТАНИЯ, НАСЫЩЕНИЯ И ОСУШЕНИЯ ГЕОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

Важнейшей задачей гидрогеологических прогнозов в связи с ме­лиорацией земель является предсказание изменения режима уровня подземных вод. Традиционный подход к этой задаче состоит в раздельном рассмотрении зоны полного насыщения и зоны аэра­ции, границей между которыми является свободная поверхность с. давлением, равным атмосферному. Эта граница легко фикси­руется с помощью пьезометров и поэтому в силу сложившихся тра­диций к ней привязываются основные теоретические и эмпириче­ские построения. В общем случае этот подход несколько условен, поскольку обычно исследователей интересует не столько положе­ние границы с относительным нулевым давлением, сколько водный и солевой режимы зоны аэрации и главным образом ее корнеоби- таемого слоя.

Несмотря на возможность формализации и решения общей за­дачи, т. е, совместного рассмотрения зоны насыщения и зоны аэра­ции, традиционный подход во многих случаях остается наиболее целесообразным. В первую очередь это касается региональных прогнозов изменения гидрогеологических условий, когда размеры геофильтрационных потоков в плане значительно превышают мощ­ность зоны аэрации. В этом случае можно пренебрегать горизон­тальными составляющими потока в зоне аэрации и рассматривать одномерные схемы, характеристики которых типичны для опреде­ленных выделенных в плане участков. Для насыщенной зоны в этом случае решается задача плановой фильтрации. Сшивание этих зон осуществляется путем составления баланса на свободной поверхности подземных вод. Приращение расхода в насыщенной
зоне (расход от свободной поверхности v) определяется в зависи­мости от притока или оттока к свободной поверхности со стороны зоны аэрации w (интенсивности питания) и приращения уровня h следующим балансовым соотношением:

(У1 /Г, AKV

P-jf = w — (2.25)

Коэффициент емкости в данном случае обычно принимается посто­янным.

Для локальных задач, таких, как, например, обоснование и рас­четы дренажа, такой подход возможен далеко не всегда. Л. Лук - нером (Loukner, 1976 г.) показано, в частности, что горизонталь­ные потоки в зоне аэрации могут составлять до 50 % общего при­тока к дренам. В связи с этим целесообразно рассмотреть основные типовые режимы питания, насыщения и осушения геофильтра­ционных потоков и обосновать основные расчетные схемы этих процессов. Полный водный баланс элементарного объема водонос­ного пласта высотой L от поверхности земли до условной нижней границы или до водоупора можно представить с учетом поступле­ния воды через поверхность земли /, оттока из элемента v и из­менения его влагозапасов V

Поскольку V определяется влагосодержанием элемента, то урав­нение (2.26) можно изменить, если учесть переменную по высоте влажность пород

L

Г д

О

L h L

Л Г л J д Г „ , д

Dt

0 0 А

В рассматриваемой записи уравнение баланса оказывается неудоб­ным, поскольку приращение уровня выражено в нем неявно. Рас­смотрим поэтому приращение влагозапаса отдельно в зоне насы­щения и в зоне аэрации

$ в & + (2.27)

Поскольку в зоне насыщения влажность соответствует полной вла - гоемкости 0т, которую можно считать постоянной, получим

Е,

L

Dh , д

+ (2.28)

Т~ді

H

Уравнение (2.28) можно привести в соответствие с уравнением не­стационарной фильтрации (2.25), считая

Д г

W = /-— J е&г. (2.29)

■ Jedf.

H

Если мы придадим коэффициенту емкости его традиционный смысл, рассматривая разницу между полной влагоемкостью и до­лей неподвижной влаги р, о — Вт — ©о, то величина питания будет определяться следующим соотношением:

(2.30)

Таким образом, в общем случае интенсивность инфильтраци - онного питания будет определяться в зависимости от того, какой смысл придается коэффициенту емкости. В связи с этим разделить процесс насыщения или осушения и питания подземных вод в об­щем случае невозможно, что обусловливает неопределенность в этих двух понятиях. Строгий подход к этой проблеме, по нашему мнению, состоит в принятии постоянного коэффициента емкости и в определении притока к свободной поверхности в зависимости от процессов, происходящих в зоне аэрации.

Другой подход, несмотря на его условность, может быть при­меним для длительных монотонных процессов, когда поступление воды через поверхность земли отсутствует или постоянно во вре­мени. Изменяющийся приток к свободной поверхности w в этом случае может трактоваться с позиций изменения только коэффи­циента водоотдачи или насыщения. В связи с этим, на наш взгляд, под коэффициентом емкости следует подразумевать физическую емкость водоносного горизонта, определяемую характером поро­вого пространства и долей свободной воды, которая может быть получена из породы при ее стекании или которой порода может быть насыщена в течение бесконечно долгого времени.

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ПИТАНИЯ, НАСЫЩЕНИЯ И ОСУШЕНИЯ ГЕОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

Dt

Под коэффициентом водоотдачи или насыщения р следует по­нимать динамические характеристики, определяющие отношение абсолютного притока к свободной поверхности к приращению уровня

(2.31)

Из этого соотношения следует, что значение коэффициента водоот­дачи или насыщения должно быть переменным во времени и зави­сеть от начальных и граничных условий зоны аэрации. Для ана­лиза этих процессов ниже будут рассмотрены некоторые схемы, которые поддаются относительно простой идеализации.

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ПИТАНИЯ, НАСЫЩЕНИЯ И ОСУШЕНИЯ ГЕОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

ГИДРО­ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Квалифицированные услуги в области геологического обследования участка

Невозможно начать возведение дома без начального изучения геологического изыскания. Строительные нормы, используемые при возведении стен, напрямую зависят от полученных результатов изучения почвы. Что такое геология для строительства и как получить …

Инженерная геология в Киеве

Геологические исследования играют большую роль при масштабном строительстве домов, несущих конструкций и производственных мощностей. Среди большого спектра услуг инженерная геология занимает почетное место в потребительском рейтинге на рынке. Компания «Геоплан» …

Геологические исследования

Анализ состояния грунта - это один из самых важных этапов перед началом строительства. Данный спектр исследований позволяет всесторонне и объективно оценить положение дел на строительной площадке, чтобы конструктор мог правильно …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua