Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
б) глубина до г рунтовых вод вдоль
а / 4
МТ0НЯ!
4 t'-#
5 т Ш////////////Ш
Ж^ Ш't 1 t-o ь
Ж'"3 i
^/////Шт b# штттЖ1
в 0 J Г/ Zг
в) расчетные сечения грунтового потока значительно удалены от его плановых границ (рек, каналов и т. п.);
г) в районе расположения наблюдательных скважин нет местных понижений или возвышенностей рельефа, могущих предопределить неравномерное распределение по площади питания грунтовых вод сверху wt (или их испарения мЛф);
д) условия увлажнения на поверхности и инфильтрации атмосферных осадков в зоне аэрации одинаковы по площади.
В такой обстановке кривые депрессии во времени перемещаются почти параллельно самим себе.
Для краевых условий
решением
формула
* = 0, АЯ =
t >> 0, ± оо,
уравнения
= 0; д АН
= 0
A H = — t
м-
дх
(IV.3) будет (IV.4)
или
wt — \ikH. (IV.4a)
Неограниченному потоку грунтовых вод свойственно равенство
dq_
дх
Qi-Qz =
F
0, (IY.5)
где q — расход потока на единицу его ширины; Qlt Q2 — приток и отток тех же вод, соответственно поступающих и вытекающих из элемента потока площадью F.
Из этого равенства следует, что в рассматриваемом случае горизонтальный приток равен горизонтальному оттоку вод. Для производства расчета интенсивности питания грунтовых вод сверху w по (IV.4а) необходимо знать величины ц и А Я.
Рис. 12. Расчетные схемы движения грунтовых вод.
Потоки грунтовых вод: а — неограниченный; б — аолуограниченный; в — ограниченный с двух сторон реками; г — пласт-полоса с одной непроницаемой границей; в — пласт-полоса с особым граничным условием
2. Полуограниченный поток (см. рис. 12, б) распространен широко в естественных условиях. К этой расчетной схеме могут относиться случаи расчета величины wt, когда расстояние от расчетного сечения до второй границы потока в три и более раз превышает расстояние х (от этого сечения до первой границы потока). Границей потока могут служить река, канал, водохранилище или другой водоем, вскрывающий данный водоносный горизонт.
За границу одномерного потока х = 0 можно также принять его вертикальное сечение, перпендикулярное к линиям тока в плане и охарактеризованное наблюдательной скважиной, со значительно более интенсивными колебаниями уровня грунтовых вод, чем изменения этого уровня в расчетном сечении .х, причем в начальный момент времени (t = 0) или несколько ранее его движение воды должно быть близко к установившемуся, когда изменениями уровня АН можно пренебречь.
Причиной более резкого колебания уровня в первой скважине (при х = 0) может являться усиленная местная инфильтрация атмосферный осадков или поливных вод вблизи этой скважины или повышенное против среднего по площади испарение с зеркала грунтовых вод. Во всех этих случаях формы мезо-и микрорельефа или граница резкой смены растительности, обусловливающие неравномерное распределение питания грунтовых вод по площади, должны иметь в плане прямолинейные контуры.
Для краевых условий
* = 0, АН — 0, t > 0, х = 0, АН = bt, где b — постоянная во времени скорость изменения уровня на границе потока
, л дАН п
t > 0, х = оо, —j— = о
решением уравнения (IV.3) будет формула, составленная относительно wt в виде
. ДЯ—АЯо/?(Х) /ттгрч
“* = 1* 1-я (Т) » <IV-6>
где АН — изменение уровня грунтовых вод в сечении х за время Р, АН0 = bt — изменение уровня тех же вод за то же время на границе потока или в начальном
сечении (х = 0); X = х — расстояние данного сечения (скважины) от
границы потока или начального его сечения (х = 0); R (X) — интегральная функция, таблица значений которой приведена в прил. 1,
В качестве исходных данных для расчета необходимо знать величины:
(л, АН, АН0 = bt, а = х, t.
При х Зг (4 5)1ГаЛ формула (IV.6) превращается в формулу (IV.4a),
и полуограниченный поток будет обладать свойствами неограниченного потока.
Таким образом, применять формулу (IV.6) можно для любого отрезка створа наблюдательных скважин, совпадающего с главным направлением движения воды, если в начальный момент времени (при t = 0) движение грунтовой воды на данном отрезке было близко к установившемуся, а колебания уровня в расчетной скважине в той или иной мере предопределяются изменением уровня в нижней по потоку скважине.
