Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Наконец, в случае коротких потоков, ограниченных рекой и крутым, но проницаемым берегом, под склоном которого поток не получает дополнительного питания сверху (тип Д), третья наблюдательная скважина весьма желательна около уступа этого берега. Две другие скважины (1, 2) размещаются, как и на предыдущей схеме; створ наблюдательных скважин размещается также по направлению потока.
Рассмотренные выше схемы расположения наблюдательных скважин выполнимы при известном направлении движения подземных вод. При отсутствии
данных об этом направлении или сложной форме зеркала грунтовых вод можно рекомендовать расположение скважин по Г. Н. Каменскому, в виде правильной сетки квадратов (рис. 7). Минимальное число наблюдательных скважин равно пяти. Четыре скважины располагаются по углам квадрата, а пятая — в его центре. Такая сетка наблюдательных скважин позволяет применить простейшие уравнения в конечных разностях, составленные для двухмерных потоков.
Территория, подлежащая изучению баланса грунтовых вод, а в дальнейшем нуждающаяся в прогнозе изменения их режима, покрывается равномерной
I ® М » УШУЛз
Рис. 7. Расположение наблюдательных скважин по квадратной сетке (заштрихованы элементы потока).
а — скважины на осях симметрии, б — то же, в углах квадрата, в — квадратная сетка скважин. 1 — наблюдательная скважина, используемая для расчета элементов баланса грунтовых вод; S — то же, в месте пересечения линий сетки; з — один из элементов грунтового потока
сеткой (см. рис. 7, в). В точках пересечения линий сетки закладываются наблюдательные скважины. Несомненно, что нет необходимости покрывать большую площадь такой сеткой скважин. Однако расположение хотя бы части этих скважин по такой сетке очень облегчит анализ и прогноз режима грунтовых вод во времени. Расстояния между скважинами рассматриваются в четвертой главе.
Кроме указанных факторов, влияющих на формирование режима и динамики подземных вод, необходимо учитывать при расположении скважин водохозяйственные условия и специфику баланса вод при орошении и осушении земель.
На рис. 8 схематически изображена часть орошаемого массива, ограниченного каналами, оросителями и коллектором.
В условиях орошения создается сложная поверхность грунтовых вод. Задача изучения баланса грунтовых вод сводится к нахождению основных его элементов, зная которые и их связи с водоподачей, дренажным стоком и другими факторами, можно легко составить прогноз изменения режима этих вод при новых условиях водоподачи, режимах орошения, дренажа и т. п.
С этой целью, например, на построенных оросительных системах, где требуется произвести детальный анализ формирования баланса грунтовых вод, сооружается сеть наблюдательных скважин из следующих элементов;
1) короткие створы скважин, нормальные к каналам и дренам;
2) створы скважин, соединяющие различные водотоки, идущие также по линиям токов в плане;
3) группы наблюдательных скважин, позволяющие исследовать баланс двухмерного потока, и одиночные скважины для уточнения карты гидроизогипс и отображения граничных условий. Последние из этих скважин размещаются вблизи открытых водотоков и водоемов, а также дрен.
Схема, представленная на рис. 8, вполне репрезентативна и в случае отсутствия на местности оросительных и дренажных каналов, но сооружение которых весьма вероятно по проекту. В обоих случаях основой для размещения сети наблюдательных скважин будет существующая и ожидаемая после •орошения или осушения форма зеркала грунтового потока. Так, например,
Рис. 8. Расположение наблюдательных скважин на массиве орошения.
1 — расчетные точки квадратной сетки, для которых составляется прогноз изменения уровня грунтовых вод; 2 — точки, отражающие граничные условия; 3 — наблюдательные скважины; 4 — расчетные элементы потока, для которых составляется в первую очередь баланс грунтовых вод; 5 — гидроизогипсы
по створам скв. 1—6, 19—22 (см. рис. 8) в пределах заштрихованных элементов потока, выделенных между средними линиями, вычисляются величины инфильтрации и испарения грунтовых вод, определяется возможное восполнение подземного стока. По данным колебания уровня грунтовой воды в групповых скважинах 18, 23, 24, 25, 29 и др., расположенных в местах, где поток является двухмерным в плане, также составляется полный баланс грунтовых вод.
Для отображения граничных условий ряд скважин располагается вблизи каналов и дрен. Для последующего прогноза режима грунтовых вод весьма
удобно вначале на участке разбить квадратную сетку с тем шагом, который отвечает усредненным значениям гидрогеологических параметров и приемлемой точности расчетного прогноза.
Расположение наблюдательных скважин, приведенных на рис. 8, отвечает примерно площади 650—700 га (всего 36 скважин). Оно характеризует еобой опорный ключевой балансовый участок. Таких участков может быть несколько в пределах оросительной системы. Характерным для орошаемых участков является сокращение расстояний между скважинами до 50—150 м.
