Контрольная работа на тему Установившееся движение подземных вод к взаимодействующим скважинам

Содержание:

Введение 3

Понятие о движении подземных вод. Установившееся движение подземных вод. 4

Взаимодействующие скважины. 6

Установившееся движение подземных вод к взаимодействующим скважинам. 9

Заключение 17

Список литературы 18

Введение:

Динамика подземных вод — раздел гидрогеологии, занимающаяся изучением закономерностей движения подземных вод в горных породах земной коры под влиянием естественных и искусственных факторов и разрабатывающая методы количественной оценки и управления этим движением в нужном для человека направлении.

Конкретные виды и формы движения подземных вод в горных породах, условия их питания, формирования, режима и разгрузки предопределяются в основном природными геологическими (состав горных пород, условия их залегания, тектоника, геологическая структура), геоморфологическими (тип и формы рельефа земной поверхности), климатическими (температура, осадки, испарение) и гидрологическими (гидрография рек, озер, морей) факторами.

В соответствии с этим динамика подземных вод тесно связана со многими дисциплинами естественных наук: литологией, структурной геологией, четвертичной геологией, тектоникой, геохимией, геоморфологией, климатологией, метеорологией, гидрометрией и др.

Вместе с тем динамика подземных вод имеет тесную связь и с дисциплинами физико-математического цикла (гидравликой, гидромеханикой, физикой, математикой, математической физикой и др.), что служит основанием для изучения закономерностей и особенностей движения подземных вод в конкретных гидрогеологических условиях и дает возможность провести количественную оценку этого движения.

Законы движения подземных вод используются при гидрогеологических расчетах водозаборов, дренажей, определении притоков воды к строительным котлованам и т. д.

В данной работе рассмотрим вопросы об установившемся движении подземных вод к взаимодействующим скважинам.

Заключение:

Несовершенства скважин оказывают дополнительное (по сравнению с совершенными скважинами) сопротивление движению воды и вызывают большее понижение уровня в прискважинной зоне и в стволе скважины, снижая таким образом условия работы несовершенных скважин. Вблизи водоприемной части несовершенной скважины образуется при этом зона деформированного потока, в которой линии тока имеют характер кривых, приподнимающихся снизу вверх от невскрытой части пласта к фильтру скважины. В этой зоне поток подземных вод имеет пространственный характер.

Изучение и учет такого характера потока базируется на использовании теории точечных и линейных источников и стоков. На основе выполненных решений Н. К. Гиринского, В. Д. Бабушкина, И. А. Чарного, H. Н. Веригина, М. Маскета и других предложены расчетные формулы, учитывающие несовершенство грунтовых и артезианских скважин, а также составлены специальные графики и таблицы, позволяющие получать решения на основе расчетных формул для совершенных скважин с введением поправок на их несовершенство. Рассмотренные в работе методы учета несовершенства путем введения соответствующих поправок достаточно просты и удобны для практического использования. Они применяются при расчетах дебитов и уровней воды несовершенных скважин как в условиях установившейся, так и в условиях неустановившейся фильтрации

Фрагмент текста работы:

Понятие о движении подземных вод. Установившееся движение подземных вод.

Подземные воды могут передвигаться в горных породах как путем инфильтрации, так и фильтрации. При инфильтрации передвижение воды происходит при частичном заполнении пор воздухом или водяными парами, что обычно наблюдается в зоне аэрации. При фильтрации движение воды происходит при полном заполнении пор или трещин водой. Масса этой движущейся воды создает фильтрационный поток [3].

Фильтрационные потоки подземных вод различаются по характеру движения, гидравлическому состоянию, режиму фильтрации и т. д.

Движение подземных вод может быть установившимся и неустановившимся, напорным и безнапорным, ламинарным и турбулентным.

При установившемся движении все элементы фильтрационного потока (скорость, расход, направление и др.) не изменяются во времени. Во многих случаях эти изменения настолько малы, что для практических целей ими можно пренебречь.

Фильтрационный поток называется неустановившимся, если основные его элементы изменяются не только от координат пространства, но и от времени.

Подземный поток становится переменным, т. е. приобретает неустановившийся характер движения под действием различных естественных и искусственных факторов (неравномерная инфильтрация атмосферных осадков, откачка воды из скважины, сброс сточных вод на поля фильтрации и т. д.).

По гидравлическому состоянию различают безнапорные, напорные и напорно-безнапорные потоки подземных вод [3].

Для безнапорных потоков характерно неполное заполнение водой поперечного сечения водопроницаемого пласта. Безнапорные потоки имеют свободную поверхность, движение воды в них происходит под действием силы тяжести.

Напорные потоки характеризуются полным заполнением поперечного сечения водопроницаемого пласта водой, имеется пьезометрический уровень, движение воды происходит как под действием силы тяжести, так и за счет упругих свойств воды и водовмещающих пород.

Напорно-безнапорные потоки образуются при откачке воды из скважин, если пьезометрический уровень опускается ниже кровли напорного водоносного пласта.

Движение подземного потока может быть ламинарным и турбулентным [3,4].

При ламинарном движении струйки воды передвигаются без завихрений, параллельно друг другу. Ламинарный характер движения воды наблюдается не только в пористых, но и в трещиноватых породах с коэффициентом фильтрации до 300-400 м/сут.

В породах с крупными трещинами и пустотами, с коэффициентом фильтрации более 300-400 м/сут, а также в хорошо промытых галечниках движение воды в отдельных случаях носит вихревой характер, или турбулентный. Этот тип движения в горных породах наблюдается сравнительно редко.