Рассчитаем изменение уровня воды в сечении х=1000 м

3. Рассчитаем изменение уровня воды в сечении х=1000 м.

Для t₁=250 сут по формуле: λ===0.523

по приложению 1:erfc(λ)=0.28

Δh(1000;250)=Δh⁰*[ erfc(λ)]=10*0.28=2.8 м

Для t₂=1000 сут по формуле:

λ==0.261

по приложению 1:erfc(λ)=0.53

Δh(x;t)= 10*0.53=5.3 м

Для t₃=400 сут по формуле: λ===0.41

по приложению 1: erfc(λ)=0.37

Δh(1000;400)=Δh⁰*[ erfc(λ)]=10*0.37=3.7 м

Таким образом глубина до уровня ГВ под поселком уменьшится до 5-3.7=1.3м,но останется больше нормы осушения.

4. Рассчитаем единичный фильтрационный расход в сечении х=0 на 1 м длинны водохранилища для t₁=250сут.Используядля этого формулу:

Δq(0;250)===1.08 м²/сут

Для t₂=1000 сут по формуле:

Δq(0;1000)= =0.54м²/сут

Для t₃=400 сут

Δq(0;400)== =0.85 м²/сут

5. Фильтрационные потери на 1 м ширины потока в течение первых 400 сут подпора рассчитываем для схемы полуограниченного пласта по формуле:

V=* = * = 683.6м³

Общие потери по всей длине водохранилища:

V_общ=V*B= 683.6*8000=5.47*10⁶ м³

Среднесуточные потери составляют:

5.47*10⁶:400=13672 м³/сут или 0.158 м^3/с что составляет чуть более 2% расхода реки.

6. общий фильтрационный расход на урезе водохранилища на 1 п.м. его длины определяем по формуле:

q_об,t=Δq_0t±q_e

Естественный расход до подпора q_e=-1.005м²/сут

q_об,250=1.08-1.005=0.075 м²/сут

q_об,1000=0.54-1.005=-0.465 м²/сут

q_об,400=0.85-1.005=-0.155 м²/сут

Знак минус показывает, что расход направлен от водохранилища (против положительного направления оси Х)

7. Устанавливаем стадии формирования подпора и их продолжительность. Первая стадия характеризуется повышением грунтовых вод за счет фильтрации воды из водохранилища q_t и естественного притока грунтовых вод со стороны водораздела q_e. Продолжительность этой стадии определяется приравниванием фильтрационного расхода из водохранилища естественному расходу потока до подпора:

=-1.005, откуда t=289 сут.

Во вторую стадию формирование подпора грунтовых вод происходит за счет притока со стороны водораздела. Время завершения этой стадии соответствует наступлению стационарной фильтрации в междуречном массиве и определяется:

t_c== 17439 сут

Задача 4

Скважина эксплуатируется с расходом Q₀=1500 м³/сут, располагается в нижней части конуса выноса.В зоне расположения скважины существовали родники на площади F=15 км^2, суммарный дебит которых составлял Q_род=70 л/с. Мощность водоносного горизонта h_ст=30 м, коэффициент фильтрации песков К=8м/сут, водоотдача µ=0.03. Радиус фильтра скважины r₀=0.1 м. Определить, через какое время наступит стационарный режим фильтрации в скважине, величину понижения уровня в скважине и величину ущерба родниковому стоку в конце первого года работы водозабора.

Решение:

Выходы родников являются ГУ III рода. При снижении уровня в пласте за счет водоотбора из скважины произойдет сокращение родниковой разгрузки. При этом, если Q_род> Q₀, то в пласте наступит стационарный режим фильтрации за счет частичной инверсии родниковой разгрузки. В нашем случае Q_род= 86.4*70=6048 м³/сут, т.е больше водоотбора Q₀

Интенсивность родниковой разгрузки определим по формуле:

W_р=10^-4

Радиус контура питания определим по формуле:

R_к=

Время наступления стационарного режима определяется по формуле:

t_с=

а= м²/сут, тогда

t_с= сут

т.е к концу расчетного периода в 730 сут стационарная фильтрация наступает и расход скважины полностью формируется за счет ущерба родниковому стоку, который равен 1500 м³/сут.

Понижение уровня определяется по формуле:

S^’== м

Полученная величина понижения S^’0.25h_ст поэтому используем формулу:

(2h_ст-S)S=

(2*30 –S)S= отсюда S=11.4м

Так как условие S_доп=0.5h_ст выполняется, то скважина будет эксплуатироваться нормально в течении всего расчетного периода.