Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
без учета плотности воды; | w, w1 — точное и. приближенное (без
учета плотности воды) выражения интенсивности питания сверху; AQ' = = Q{—Qi — приток за вычетом оттока грунтовых вод (без учета плотности воды); AQ = Qx—Q2 — то же, но с учетом плотности воды; |х — водоотдача или недостаток насыщения пород для верхнего грунтового потока.
Причем разность суммарных расходов потока AQ' через сечения тип без учета плотности воды вычисляется по формуле
4<?' = <?1 -<?> - -2^- (Ч - 2А> + *1); (IV. 109)
здесь hlt ht, h3 — мощности общего потока в сечениях 1, 2, 3.
Чтобы погрешность расчета питания грунтовых вод w не превышала 10%, что является допустимым, должно соблюдаться условие
Д<?'
Да;
Из этого условия следует, что погрешность расчета величины w зависит от величины изменения уровня грунтовых вод АН в средней скважине за время At, от величины водоотдачи пород jx и от разности между притоком и оттоком вод AQ', а также от погрешности вычисления последней величины.
Для длинных створов наблюдательных скважин величина обычно
небольшая — менее 0,01 мм/сут. При этих условиях и |х = 0,10 и резкой смене минерализации воды по вертикали (от 1 до 200 г/л) на длинных створах (Ах = 5000 м) погрешность расчета питания грунтовых вод менее 10%. Чем больше величина изменения уровня грунтовых вод АН, тем меньше погрешность от пренебрежения различием плотности воды по вертикали.
На небольших участках, граничащих с перелогами, солончаками, когда расстояния между скважинами сокращаются значительно (менее 1 км), величины - получают большие размеры, и тогда учет различия плотности воды
1лХ
в разрезе становится необходимым. Обычно считают, что учет плотности воды становится важным при контакте пресной воды с водой, имеющей минерализацию более 30—40 г/л.
Порядок расчета интенсивности питания грунтовых вод сохраняется тем же, какой был рассмотрен применительно к использованию аналитического метода.
Здесь укажем только, что годовой ход уровней расчленяется па ряд промежутков времени At, в течение которых происходит подъем или спад уровня с одинаковой интенсивностью. Обычно выделенным промежуткам времени отвечает более или менее устойчивая погодная обстановка (например, дождливая осень, морозная зима, снеготаяние, сухая или дождливая погода и т. п.).
В методе конечных разностей выбор начальных моментов времени более свободный, чем в аналитическом методе.
Дальнейших! порядок вычисления других элементов баланса излагается ниже.
Определение подземного притока и оттока грунтовых вод
При расчете величины интенсивности питания грунтовых вод w сверху методом конечных разностей [см. формулы (IV.71), (IV.74), (IV.77), (IV.78),
(IV.79) и др.] разность между притоком и оттоком грунтовых вод ^х~^2 для
данного элемента потока по существу уже определяется в процессе вычисления по значениям водопроницаемости пород и отметок уровня воды в наблюдательных скважинах.
Вместе с этим заметим, что очень удобно ту же величину разности притока и оттока вод находить из (IV.58) или (IV.75), как это отмечено ранее.
Действительно, величина изменения запаса грунтовых вод для элемента потока протяженностью Ах = ll~^ в рассматриваемом методе обычно рассчитывается по данным об изменении уровня в средней по потоку скважине п (2). Однако при больших расстояниях между скважинами весьма целесообразно уточнять среднее изменение уровня в элементе АН с учетом данных режимных наблюдений в соседних скважинах. Для этих целей можно, например, использовать (IV.81) и указанные ниже рекомендации.
Как и величину питания грунтовых вод сверху w At, разность -^АГ'Д2- At
Г
вычисляют для каждого расчетного промежутка времени At, число которых в году может быть около 10—12.
Обычно в рассматриваемом здесь методе для элементов потока ограничиваются указанной разностью между притоком и оттоком вод в горизонтальном направлении и не стремятся к раздельному расчету ее составляющих.
Положительное значение величины ®гу9„2. At указывает на превышение притока над оттоком вод и на аккумуляцию в элементе потока притекающей воды при > 2й ДФ 1см- (П-1Ь)] или, наконец, на расходование части
подземного стока в зону аэрации и на испарение, если <С 2м ДФ* Такая
интерпретация разности расходов притекающей и оттекающей воды достаточна
для последующего изучения особенностей формирования баланса и стока грунтовых вод в каждом элементе потока протяженностью Ах.
Если имеется необходимость в раздельной оценке величин притекающей QJF и оттекающей QJF воды в данном элементе, то из указанных расчетных уравнений выделяют слагаемые их правых частей. Например, из формулы (IV.71) следует, что приток грунтовых вод в элемент одномерного потока при усред-пенном значении водопроводимости пласта, выраженный высотой слоя воды, равен
