Оценка запасов подземных вод инфильтрационного водозабора - Кусковский В.С.
ISBN 5-7692-0490-7
Скачать (прямая ссылка):
О 500 1000 1500 2000 2500 х, м
Рис. 22. Разностная сетка с наблюдательными скважинами.
отметке уровня воды в водохранилище 113,5 м. Благодаря перепаду напоров происходит инфильтрация из водоема через донные отложения в водоносный горизонт. Различие в уровнях свидетельствует также о том, что урез водохранилища нельзя принимать за контур питания, т.е. на участке AF границы нельзя ставить условие 1-го рода, как это было сделано при первоначальной оценке производительности водозабора в 1962 г. Поэтому на этом участке принимается граничное условие 3-го рода:
ЭЯ ЩН -Н)
М-~- = —-—---------.
дп AL
Рис. 23. Распределение коэффициента водопроводимости, соответствующее варианту расчета 1 (см. табл. 7).
Здесь М(х,у) — коэффициент водопроводимости, H(x,y,t) -- уровень (напор) грунтовых вод, HB{t) — уровень воды в водохранилище, AL — дополнительное эквивалентное фильтрационное сопротивление, учитывающее несовершенство водоема по характеру вскрытия пласта, наличие слабопроницаемых слоев в отложениях ложа, заиливание и кольматацию донных отложений. Определение параметра &L по данным режимных наблюдений дано в §7.2.
Скважины 12а и 55а (рис. 22) были пробурены на границе отложений 4-й террасы р. Оби. Отметки уровня воды в них по данным режимных наблюдений равны соответственно * 120 и 118 м. Эти значения практически совпадают с отметками уровня в этих районах до начала эксплуатации во-
дозабора. Поэтому на участке HL границы исследуемой области (см. рис. 21), проходящем по границе 4-й террасы р. Оби, было принято граничное условие 1-го рода. Условие 1-го рода было поставлено также на участках AM и ML из тех соображений, что они существенно удалены от линии водозабора. Для задания значений уровней на этих участках границы использовали данные режимных наблюдений в скважине 52 (см. рис. 22) и в водохранилище. Уровень грунтовых вод в скважине 52 находился на отметке = 109 м. Участок границы FH (см. рис. 21) близок к линии тока, и на нем ставилось условие 2-го рода: ЭЯ/Эл = 0. Таким образом, схематизация гидрогеологических условий на территории водозабора приводит к расчетной однопластовой фильтрационной схеме, математическая постановка которой и численная схема реализации даны в гл. 6.
Исходная область фильтрации была покрыта неравномерной прямоугольной сеткой с числом узлов по оси OX ТА, по оси OY — 56 и общим числом узлов 56 х 74 = 4144 (см. рис. 22). Размер области по горизонтали 2625 м, по вертикали — 3225 м. Шаги разностной сетки по горизонтали и по вертикали изменяются от 15 до 40 м в районе скважин и от 75 до 100 м на удаленных от линии водозабора участках.
Эксплуатационные скважины действующего водозабора (16 скважин, участок А) и дополнительные 7 скважин на участке Б совмещены с узлами разностной сетки и показаны на рис. 21. Положение на разностной сетке наблюдательных скважин на территории водозабора, по которым ведутся режимные наблюдения за уровнем грунтовых вод, представлено на рис. 22.
Распределение коэффициента водопроводимости на разностной сетке (рис. 23) принято кусочно-постоянным.
7.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЛОЖА ВОДОХРАНИЛИЩА ПО ДАННЫМ РЕЖИМНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
Расчеты по уточнению фильтрационного сопротивления ложа водохранилища (AL, м) проводились в 1980 г. [1], при этом использовались данные режимных наблюдений за уровнем грунтовых вод в наблюдательных скважинах за 1963—1979 гг. В 1991 г. в рамках Экологической программы Новосибирского научного центра (ННЦ) СО РАН были выполнены расчеты [9] с привлечением данных режимных наблюдений за 1980—1989 гг. При переоценке запасов водозабора, которая была сделана в 2000 г., использовались данные режимных наблюдений за 1990—1998 гг. Все это позволило проследить динамику значений AL на контуре уреза водохранилища практически за 35-летний период эксплуатации подземного инфильтрационного водозабора ННЦ СО РАН.
В качестве исходных данных задавался среднегодовой водоотбор из скважин, а также среднегодовые уровни воды в эксплуатационных и наблюдательных скважинах и в водохранилище. Величина ДL определялась путем подбора из условия, что расчетные значения уровней в наблюдательных скважинах близки к среднегодовым значениям замеров уровней.
В расчетах 1980 г. [1] при определении значения Д? контур водохранилища разбивался на два участка — АВ и BF (см. рис. 21). Участок BF
прилегает к линии действующего водозабора и расположен справа от скважин 8Э, 10э (участок А), а участок АВ — слева от этих скважин (участок Б).
Расчеты показали, что на участке А происходило немонотонное увеличение значений ДХ от 120 м в 1963 г. до 220—250 м в 1979 г., за счет кольматации донных отложений вследствие разницы, существующей между уровнем воды в водохранилище и напором подземных вод. Влияние водозабора на участке Б проявлялось слабо, и отрыв уровня грунтовых вод от уровня воды в водохранилище незначительный.
