Экспресс откачки

Экспресс откачки

Опробование водоносного горизонта.

В настоящее время наиболее популярным методом опробования водоносного горизонта являются экспресс — откачки и экспресс – наливы. Данные методы используют, когда необходимо приблизительно оценить фильтрационные характеристики водоносного горизонта. Сравнительно не дорогой, технически простой способ определить коэффициент фильтрации водоносного горизонта.
Также при складировании ядовитых и опасных отходов локальное изучение фильтрационных свойств изолирующих водоупорных слоев проводится с помощью экспресс-наливов. Методом оцениваются фильтрационные свойства грунтов для проектирования дренажной сети и водопонижения при строительстве котлованов, шахт, карьеров. Во многих случаях используются скважины, уже пробуренные на изученных участках (например, спроектированные для контроля качества воды).
Суть способа состоит в быстрой откачке воды из скважины, или быстром наливе воды до устья скважины с прослеживанием восстановления уровня подземных вод. Продолжительность замеров восстановления уровня подземных вод может варьировать от 10 минут до нескольких часов, это связано с различными фильтрационными параметрами водоносных горизонтов. В связи с приблизительностью метода, обычно бурят несколько скважин на один водоносный горизонт.

Схематизация и основные методы определения коэффициента фильтрации.

1. Напорный водоносный горизонт, изотропный, неограниченный в плане. Скважина полностью вскрывает водоносный горизонт. Схема опробования представлена ниже.

Экспресс откачка(б) и налив(а) в напорном водоносном горизонте

Схема проведения экспресс откачки(б) и налива (а) в напорном водоносном горизонте

Процесс экспресс откачки или налива в аналитическом уравнении выглядит следующим образом:
Sw/So=F(u, b ), где
u= (T*t)/(Rc*Rc)
b= (Rw*Rw*S)/(Rc*Rc)
F (u,b) – специальная функция, значения которой приводятся в специальных таблицах.
Rc – радиус обсадной трубы опытной скважины, м
Rw – радиус опытной скважины, м
So – скачок уровня после налива воды в скважину или откачки, м
Sw – Изменение уровня в опытной скважине, м
S – водоотдача водоносного горизонта,
Т – проводимость водоносного горизонта м2/сут,
t – время от начала откачки или нагнетания, сут.
Решение данного уравнения предложил Cooper в 1967 году, оно основано на численном интегрировании уравнения. По полученным значениям строят эталонные кривые на графике Sw/So – lg((T*t)/(Rc*Rc)) для различных значений второго аргумента функции F(u,b). При равенстве радиусов фильтра опытной скважины и обсадной трубы вместо аргумента b используется водоотдача. На этот же график наносят фактические замеры. Изменяя проводимость, добиваются наилучшего совпадения эталонной кривой и кривой полученной по фактическим замерам в поле. При совпадении двух кривых, подобранная проводимость, является проводимостью исследуемого водоносного горизонта.
Проводимость равняется произведению коэффициента фильтрации на мощность водоносного горизонта. Таким образом, если разделить проводимость на мощность, мы получим коэффициент фильтрации.

2. Безнапорный изотропный, неограниченный в плане водоносный горизонт. Скважина не полностью вскрывает водоносный горизонт.  Схема опробования представлена ниже.

Экспресс откачка из безнапорного водоносного горизонта

Схема проведения экспресс откачки из безнапорного водоносного горизонта

В 1976 году американские ученые Bouwer и Rice предложили метод определения коэффициента фильтрации для безнапорного водоносного горизонта. Их решение основано на уравнении стационарного потока к скважине при постоянном расходе. После математических преобразований авторы получили конечное уравнение для определения коэффициента фильтрации.
k=((Rc*Rc* ln (R/Rw))/(2lw))*(1/t)*ln(So/S),
где
Rc – радиус обсадной трубы опытной скважины, м
Rw – радиус опытной скважины, м
So – скачок уровня после налива воды в скважину или откачки, м
R- радиус влияния, м
lw – длина фильтра, м
S — понижение в скважине, м
t – время от начала откачки или налива, сут

Это уравнение прямой линии. Следовательно построив график в координатах ln(So/S)-t, по углу наклона С=((2klw)/(Rc*Rc))*ln(R/Rw) можно определить искомый коэффициент фильтрации .
Поиск радиуса влияния производится по экспериментальным аналитическим зависимостям, приведенным в специальной справочной литературе.

Рубрики: Гидрогеологические изыскания в строительстве
Метки:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: