Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для правильного выбора граничных условий важно заблаговременно изучить гидравлическую связь открытых водотоков с грунтовыми водами. В ряде случаев эта связь будет зависеть от литологического состава грунтов, степени заиления дна и откосов каналов, дрен и т. п. В задачу предварительных исследований должно входить определение гидравлического сопротивления ложа каналов, рек, методика которого рассматривается в четвертой главе.
Рассмотренные выше принципы размещения наблюдательных скважин не исчерпывают всех возможных схем сети. Но во всех случаях обязательно иметь Такое расположение наблюдательных скважин, которое позволило бы выполнить расчет инфильтрационного питания, испарения грунтовых вод и их подземного стока для типовых гео лого-лито логических и гидрогеологических условий. Необходимо помнить, что при расположении наблюдательных скважин на местности в первую очередь учитываются ее рельеф, геоморфология и общие гидрогеологические условия. Районирование больших территорий по этим признакам является исходным положением при размещении наблюдательной сети, имеющей региональное значение.
ОБОРУДОВАНИЕ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ
В состав наблюдательных пунктов могут входить: одна или несколько наблюдательных скважин, заложенных на разные водоносные горизонты, водомерный пост на реке (канале), осадкомер, плювиограф и иногда почвенный испаритель. При этом наблюдательные скважины размещаются в одном кусте, с расстоянием друг от друга 1—3 м. Рассмотрим пункты для наблюдения за режимом подземных вод.
При оборудовании таких пунктов необходимо учитывать:
1) возможность надежно вести наблюдения за распределением напоров, подземных вод по вертикали мощного водоносного пласта или смежных водоносных горизонтов, разобщенных слабопроницаемыми породами;
2) удобство наблюдательных скважин для отбора проб воды на химический анализ, ремонта, чистки, прокачки воды и т. п.;
3) обеспеченность производства длительных (многолетних) наблюдений за режимом грунтовых вод.
Конструкция наблюдательной скважины должна обеспечивать, с одной стороны, надежную изоляцию скважины от вод водоносных горизонтов, расположенных выше и ниже изучаемого, а также от вод атмосферных осадков, а с другой стороны, — хорошую связь с изучаемым водоносным горизонтом. В конструкции наблюдательной скважины выделяются следующие элементы (рис. 9): а) фильтр 5, обеспечивающий доступ в скважину воды изучаемого водоносного горизонта; б) труба 4, на которой крепится фильтр; в) надземная часть этой трубы 2, возвышающаяся над землей на 0,7—1,2 м; г) оголовок 1 — запираемое устройство, предохраняющее скважину от засорения и попадания атмосферных осадков.
Чтобы в скважину не попадали поверхностные воды и осадки по затруб-ному пространству, в устье ее устраивают так называемый замок. Последний может быть глиняным, цементным или комбинированным.
Рис. 9. Конструкция наблюдательной скважины.
1 — оголовок; г — патрубок; з — комбинированный глиняно-цементный замок; а — цементная подушка; б — глиняный замок; 4 — колонна труб; 5 — рабочая часть фильтра; б —¦ отстойник; 7 — пробка; 8 — репер
Рис. 10. Схема изоляции водоносных горизонтов.
а — способ задавливания обсадных труб в глины; 1 — внешняя колонна труб; г — фильтровая колонна; з — рабочая часть фильтра; 4 — отстойник; б — способ цементирования: 1 — цементация затрубного пространства, S — обсадная колонна труб, з — остаток внутренней обсадной колонны труб, 4 — рабочая часть фильтра. I—III — водоносные горизонты
При оборудовании скважин для наблюдений за подземными водами вто рого от поверхности или еще более глубокого водоносного горизонта все гори зонты, расположенные выше наблюдаемого, должны быть изолированы с помощью тампонажа (глиняного, цементного).
Первый из них осуществляется при наличии пласта глин мощностью не менее 2,5—3 м, в который могут задавливаться обсадные трубы (рис. 10, а); второй — при глубоком бурении и изоляции вышележащих горизонтов от нижнего, который должен наблюдаться. Стенки скважины в месте тампонажа, т. е. у башмака обсадной трубы и выше, должны быть сложены из водонепроницаемой породы. Цементирование затрубного пространства производится путем закачки цемента от забоя до устья скважины (рис. 10, б).
При необходимости изучать несколько водоносных горизонтов рекомендуется оборудовать наблюдательную скважину для каждого из них. Несколько таких скважин образуют их куст.
В скальных трещиноватых породах и гравийно-галечнико-вых отложениях скважины могут оборудоваться бессеточными фильтрами. На обсадных или полиэтиленовых трубах против наблюдаемого горизонта производится дырчатая или щелевая перфорация.
В песчаных отложениях обычно для наблюдения применяются сетчатые «фильтры. Для крупных песков выбирается редкая сетка простой ткани из
Рис. 11. Штек-фильтр
толстой проволоки. Для мелких и илистых песков рекомендуется применять засыпные, корзиночные или кожуховые фильтры.
