Основные гидрогеологические параметры и определение коэффициента фильтрации

4. Основные гидрогеологические параметры и определение коэффициента фильтрации.

 

Основной закон Дарси для ламинарного движения:

,

где: - скорость фильтрации, м/сут

 - коэффициент фильтрации, м/сут

 - напорный коэффициент

Коэффициент фильтрации (К) характеризует водопроницаемость горных пород и свойства фильтрующей жидкости.

Чем больше скорость, тем больше коэффициент фильтрации.

·  Основной закон Шези-Краснопольского для турбулентного движения.

Способы определения коэффициента фильтрации.

1.  По эмпирической формуле Хазена для песков.

2.  Лабораторный способ.

3.  Опытно-полевые работы (откачка и наливы).

Эмпирическая формула Хазена:

, где:

- коэффициент

- эффективный диаметр()

 - температура, град.⁰С

Формула Хазена применима только в том случае, когда коэффициент неоднородности меньше 5 процентов:

,

где: - диаметр частиц песка при суммарном содержании фракций в навеске грунта.

Проводимость:

 (для межпластового водоносного горизонта), где:

К – коэффициент фильтрации;

m – мощность межпластового водоносного горизонта.

(для пластового водоносного горизонта), где:

К – коэффициент фильтрации;

Н – мощность пластового водоносного горизонта.

Для оценки скорости гравитационного насыщения или осушения пласта, т.е. скорости и характера изменения положения уровня подземных вод используется коэффициент уровня проводимости:

, где:

 - изменение емкости пласта

Т – проводимость

При опускании УГВ  - коэффициент водоотдачи, а при повышении – коэффициент недостатка насыщения.

 0,1-0,35

 0,05-0,005

 0,1-0,05

Кустовая откачка грунтовых вод из совершенной скважины.

Совершенная скважина – это скважина пробуренная и оборудованная фильтром на всю мощность водоносного горизонта.

Уровень грунтовых вод до откачки называется статическим (измеряется до включения насоса), уровень образованный при включении насоса называется динамическим (измеряется после включения насоса).

Фигура образованная статическим и динамическим уровнями называется воронкой депрессии.

Разница между статическим и динамическим уровнями называется понижением и обозначается S.

Расстояние от центральной скважины, до того места, где статический уровень равен динамическому называется радиусом влияния.

·  Формула Дюпюи для установившегося режима фильтрации Q=const, для совершенной скважины.

, где:

Q –дебит, м³/сут.

X₁, X₂- расстояния от центральной скважины, м

S, S₁, S₂ – понижения, м

r- радиус скважины, м

Н – мощность водоносного горизонта, м

В результате определяется среднее арифметическое значение коэффициента фильтрации.

Если скважина несовершенная к формуле прибавляется поправка из справочника, которая зависит от мощности водоносного горизонта и длины фильтра.

·  Формула Дюпюи для установившегося режима фильтрации Q=const, для совершенной скважины межпластового водоносного горизонта:

, м/сут

, м/сут

Q –дебит, м³/сут.

X₁, X₂- расстояния от центральной скважины, м

S, S₁, S₂ – понижения, м

r- радиус скважины, м

m – мощность межпластового водоносного горизонта, м

В результате определяется среднее арифметическое значение коэффициента фильтрации.

Уровень грунтовых вод до откачки называется пьезометрическим.

5. Инженерно-геологическая классификация горных пород

Грунт – это любые горные породы, почвы и современные осадочные породы, которые могут использоваться, как основание, материал и среда.

1.Известняки доломитизированные трещиноватые среднего отдела Кембрийского периода (Cm₂).

Класс: с жесткими структурными связями.

Подкласс: скальные.

Группа: растворимые.

2.Глины плотные мергелистые желтые верхнего отдела Юрского периода (J₃).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: высокопластичные, влагоемкие, водонепроницаемые.

3.Гравии мелкие с песками разной зернистости флювиогляциальные нижнего отдела Четвертичного периода (fglQ₁).

Класс: без структурных связей.

Подкласс: крупнообломочные(>2мм).

Группа: с округлыми обломками.

4. Пески крупной зернистости флювиогляциальные нижнего и среднего отделов Четвертичного периода (fglQ_1-2).

Класс: без структурных связей.

Подкласс: среднеобломочные( 0,5-2мм).

Группа: с округлыми обломками.

5.Суглинки с гнездами песка и валунами гляциальные нижнего и среднего отделов Четвертичного периода (glQ_1-2).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: пластичные, влагоемкие, слабопроницаемые.

6.Суглинки средние с прослойками супеси аллювиальные среднего отдела Четвертичного периода (alQ₂).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: пластичные, влагоемкие, слабопроницаемые.

7.Супеси тяжелые слоистые аллювиальные среднего отдела Четвертичного периода (alQ₂).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: слабопластичные, слабовлагоемкие, слабопроницаемые.

8.Суглинки легкие желтоватокоричневые делювиальные верхнего отдела Четвертичного периода (dQ₃).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: пластичные, влагоемкие, слабопроницаемые.

9.Галечники с гравийным заполнителем аллювиальные современного отдела Четвертичной системы (alQ₄).

Класс: без структурных связей.

Подкласс:крупнообломочные(>2мм).

Группа: с округлыми обломками.

10.Суглинки тяжелые, плотные, сизо-серые аллювиальные современного отдела Четвертичной системы (alQ₄).

Класс: с мягкими структурными связями

Подкласс: -

Группа: пластичные, влагоемкие, слабопроницаемые.

11. Пески мелкозернистые глинистые,серые аллювиальные современного отдела Четвертичной системы (alQ₄).

Класс: без структурных связей.

Подкласс: среднеобломочные (0,5-2мм)

Группа: с округлыми обломками.

12. Супеси коричневые грубые слоистые аллювиальные современного отдела Четвертичной системы (alQ₄).

Класс: с мягкими структурными связями

Подкласс: -

Группа: слабопластичные, слабовлагоемкие, слабопроницаемые.