За даними режимних спостережень

В дані темі викладена інформація про підходи які існують в ДПВ для визначення параметрів водоносних горизонтів за даними спостережень за гідродинамічними напорами підземних вод. Описані методики визначення інфільтраційного живлення по площі, коефіцієнтів рівнепровідності та гравітаційної ємності, фільтраційного опору ложа водойм та водостоків.

Запитання, що розглядаються в даній темі:

1. Що включає в себе поняття “параметр процесу фільтрації”?

Параметр процесу фільтрації – це деяка величина, яка відображає властивості, або характеризує процес, що вивчається. Параметрами процесу фільтрації являються коефіцієнти рівнянь фільтрації, що пов’язують процес фільтрації та диференціальне рівняння, що описує цей процес.

2. Які гідрогеологічні параметри можна визначати за даними режимних спостережень?

Зза даними режимних спостережень можна визначити інфільтраційне живлення по площі, коефіцієнт рівнепровідності для схеми напівобмеженого безнапірного потоку, коефіцієнт гравітаційної водовіддачі, фільтраційний опір ложа водойм та водотоків.

3. Що таке прямі та обернені задачі геофільтрації?

Прямою називається задача, коли за відомими параметрами та крайовими умовами визначається гідродинамічний напір (). Оберненою називається задача, коли за відомими значеннями гідродинамічних напорів () та витрат потоків () визначаютья параметри та уточнюється математична модель процесу фільтрації.

4. Які режимні спостереження необхідно мати для визначення величини живлення грунтових вод по площі (в умовах усталеної фільтрації)?

Для цього необхідно мати дані режимних спостережень по створу з трьох свердловин, що розташовані в напрямку потоку підземних вод та відстань між свердловинами. Крім цього необхідно знити величину коефіцієнту фільтрації водовмісних порід.

5. Як визначається величина інфільтраційного живлення грунтових вод для схеми безнапірного потоку на горизонтальному водотривкому ложі?

Визначення ведеться за такою залежністю:

.

Після спрощення та розв’язкувідносно залежність набуває вигляду:

, де

результати спостережень за рівнем ґрунтових вод;

відстань між свердловинами 1 та 2;

відстань між свердловинами 2 та 3;

коефіцієнт фільтрації водовмісних порід.

6. Як визначається величина інфільтраційного живлення грунтових вод для схеми кускво-однорідного потоку з постійною водопровідністю?

Визначення ведеться за такою залежністю:

, де

результати спостережень за напором в кусково-однорідному водоносному горизонті;

значення водопровідності в однорідних зонах кусково-однорідного потоку;

довжина зон із сталою водопровідністю в кусково-однорідному потоці.

7. Як визначається величина живлення ґрунтових вод по площі для необмеженого пласта є постійною водопровідністю?

При умові, якщо відома величина гравітаційної ємності та, що живлення по площі є величина стала можна скористатись залежністю Лебедева:

, де

- зміна рівня в спостережній свердловині за час .

8. Як визначається величина живлення грунтових вод по площі для напівобмеженого потоку при миттєвій зміні напору на межі?

Для такого випадку можна скористатись залежністю запропонованою Шестаковим:

, де .

В наведених залежностях миттєва зміні напору (рівня) на межі потоку, відстань від межі потоку до спостережної свердловини, зміна напору (рівня) в спостережній свердловині за час при постійному рівні на межі, функція, що визначається за таблицею. Дану методику можна застосувати при відомих значеннях коефіцієнта гравітаційної ємності та коефіцієнта водопровідності.

9. При яких умовах можливе визначення коефіцієнту рівнепровідності?

Визначення коефіцієнту рівнепровідності можна виконати для однорідного напівобмежного безнапірного потоку, якщо відомі дані режимних спостережень по створу, що складається не менше чим з двох свердловин, розташованих за напрямком потоку.

10. Які способи існують для визначення коефіцієнту рівнепровідності?

Визначення коефіцієнту рівнепровіднсті можна проводити за методиками запропонованою Біндеманом та Шестаковим.

11. В чому суть першого способу за методикою Біндемана?

Суть першого способу полягає у визначенні середньої величини підвищення рівня у спостережній свердловині під час проходження паводку...при цьому свердловина повинна бути розташована біля межі потоку (річки). Коефіцієнт рівнепровідності визначається за такими залежностями:

,

В цих залежностях площа насичення пласту за період розрахункового часу , що визначається на розрізі. підйом горизонту води в найближчій до річки свердловині за розрахунковий час . число замірів рівня ґрунтових вод в найближчій до річки свердловині під час паводку за рівні проміжки часу , включаючи замір перед паводком .

12. В чому суть другого способу за методикою Біндемана?

Другий спосіб заснований на визначенні середньої різниці рівнів двох свердловинах. Визначення ведеться за залежностями:

, , де

відстань між свердловинами, площа насичення пласта на протязі часу , обмежена лінією MN, що проходить посередині між сусідніми свердловинами.(рис 12.3.підручника), число різностей рівня води в свердловинах, що визначається по замірах через рівні проміжки часу , включаючи різницю рівнів перед паводком . Величини - різниці рівнів в двох свердловинах заміряні через рівні проміжки часу . Для отримання більш точної площі насичення у спостережному створі слід мати 3-4 свердловини.

13. Як визначається коефіцієнт рівнепровідності, якщо рівень на межі змінюється миттєво?

Відповідна методика запропонована В.М.Шестаковим. Відомо, що для умов напівобмеженого безнапірного потоку при миттєвій зміні рівня на межі справедливі такі залежності:

. Звідки . Заходячи значення функції з таблиці, а також вважаючи, що легко можна визначити вираз для коефіцієнту рівнепровідності:

14. Як визначається коефіцієнт гравітаційної ємності?

Для визначення коефіцієнту гравітаційної ємності береться дані спостережень за рівнем підземних вод, коли живлення по площі відсутнє. Необхідно також знати коефіцієнт фільтрації водовмісних порід. Спочатку визначають коефіцієнт рівнепровідності. Потім користуючись залежністю:

можна легко визначити коефіцієнт гравітаційної ємності.

15. Як за даними режимних спостережень визначається опір ложа водойми?

Якщо створ свердловин розташований перпендикулярно до річки і складається не менше ніж з двох свердловин, визначення можна провести за такими залежностями. Так, для усталеного потоку з постійною водопровідністю за умови незмінної витрати потоку підземних вод вираз буде мати такий вигляд:

, де

відмітка напору у водоймі,

відмітка напору у свердловині №1,

відмітка напору у свердловині №2,

відстань від водойми до свердловини №1,

відстань від водойми до свердловини №2.

Для однорідного горизонтального безнапірного потоку вираз буде мати такий вигляд:

, де

потужність потоку біля водоймі,

потужність потоку у свердловині №1,

потужність потоку у свердловині №2,

відстань від водойми до свердловини №1,

відстань від водойми до свердловини №2.

Додаткові запитання до теми:

1.Як

Задача № 13.1

Умова:

Визначити величину інфільтраційного живлення, якщо відомо, що на момент часу величина напору в свердловині №1 рівна 105м, в свердловині №2 - 110м, в свердловині №3 - 100м. Відмітка водотривкого шару - 95м. Відстань від свердловини №1 до свердловини№2 – 1000м. Відстань від свердловини №2 до свердловини№3 – 1000м. Коефіцієнт фільтрації водовмісних порід – 1м/добу. Прийнявши умову, що величина інфільтраційного живлення є величина стала визначити величину коефіцієнта гравітаційної водовіддачі, якщо відомо, що за період часу рівний 35 діб відбулась зміна напору на межі потоку, при цьому величина напору в свердловині №1 становить 105,04м.

Задача № 13.2

Умова та варіанти завдань:

Визначити величину коефіцієнту рівнепровідності для умов напівобмеженого потоку при миттєвій зміні напору на межі за такими даними:

.величина зміни рівня в спостережній свердловині;

величина зміни рівня на межі потоку (річка);

відстань від спостережної свердловини до межі;

Час за який відбулась зміна рівня після зміни рівня на межі.

Варіант	,м	,м	,м	,діб
	0,25	0,5
	0,5	0,7
	0,35	0,48
	0,2	0,5
	0,5	0,82
	0,41	0,5
	0,25	0,6
	0,55	0,75
	0,25	0,45
	0,25	0,6
	0,4	0,63
	0,25	0,45

Задача № 13.3

Умова та варіанти завдань:

Визначити величину опору ложа водойми в умовах однорідного, горизонтального безнапірного потоку за такими даними:

- зафіксована величина рівня у водоймі на деякий момент часу t;

- Зафіксована величина рівня у свердловині №.1 на момент часу t;

- Зафіксована величина рівня у свердловині №2 на момент часу t;

- Відстань від водойми до свердловини №1;

- Відстань від водойми до свердловини №2.