ГЕОМЕХАНИКА

Гидрогеологические расчеты для санитарного обоснования местоположения скважины и границ второго пояса зоны санитарной охраны (часть 2)

Если при проектировании одиночной разведочно-эксплуатационной скважины можно составить карту гидроизогипс естественного потока и наложить на нее срезки уровней воды при работе скважины, то для определения границы второго пояса вверх по потоку можно использовать метод последовательного расчета, изложенный в статье В. И. Владимирского (1962).

В изложенных методах обоснования границ второго пояса не учитывается глубина залегания зеркала грунтовых вод. Если зона аэрации сложена только песками и в ней отсутствуют пласты водоупорных пород или последние представляют собой не выдержанные по залеганию линзы, то глубину залегания зеркала грунтовых вод можно не учитывать, так как действительная скорость инфильтрации вод в этих условиях значительно превышает действительную горизонтальную скорость движения грунтовых вод к водозаборным сооружениям. Кроме того, очаги загрязнения подземных вод расположены не только на поверхности земли. Часто они находятся ниже этой поверхности и загрязняют подземные воды (поглощающие скважины и колодцы, затопленные строительные котлованы и т. д.).

На низких геоморфологических террасах долин рек и других впадин современного рельефа в питании скважины, проектируемой на грунтовые воды, могут участвовать воды, подсасываемые из открытых водоемов.

Если динамический уровень в скважине находится выше уровня открытого водоема (в том числе и в период паводка), то она не будет подсасывать воду из этого водоема. Для приближенной оценки можно считать, что вода из открытого водоема будет поступать в скважину при падении динамического уровня ниже уреза водоема, если расстояние между скважиной и водоемом а будет меньше удвоенного радиуса питания, определяемого по уравнению (VII.4) (С. К. Абрамов, В. Д. Бабушкин, 1955). Таким образом, по радиусу питания можно ориентировочно определить санитарный разрыв между скважиной и берегом открытого водоема для исключения подсоса загрязненной воды из него.

Когда скважина подсасывает воду из открытого водоема, то время движения воды от берега до скважины по наиболее близкому расстоянию а (рис. 32) определяется уравнением, которое получено из уравнения Форхгаймера, выведенного им методом отраженного колодца.

где а — кратчайшее расстояние между скважиной и берегом открытого водоема в м; Н — уровень воды в открытом водоеме в м; h — динамический уровень воды в скважине в м; остальные обозначения известны.

Основное количество воды подсасывается скважиной из близ расположенного участка водоема. Согласно гидромеханическим исследованиям В. Н. Щелкачева и Б. Б. Лапука (1949), время движения воды, идущей к скважине по линиям тока от точек А или В, находящихся на берегу водоема на расстоянии а от линии CD (см. рис. 32), в 3 раза больше времени, которое определяется уравнением (VII. 6).

Приведенные зависимости справедливы при постоянных уровнях воды в скважине и водоеме. При изменении уровня воды в водоеме во время паводка или под влиянием других причин для точного решения данной задачи надо использовать более сложные зависимости неустановившегося 1 движения подземных вод. Однако чтобы обосновать границы второго пояса для одиночных скважин, обычно можно ограничиться приведенными уравнениями установившегося движения подземных вод.

Расчетные условия, принятые для получения уравнения (VII.6), весьма схематизированы — было сделано допущение, что открытый водоем не дренирует грунтовые воды. Для условий, более приближающихся к природным, Е. Л. Минкин (1965-а) составил графики, при помощи которых можно определить время движения воды от различных точек берега водоема до действующей скважины, а также установить положение контура области подземного питания этой скважины.

Кроме уравнений, приведенных выше, для определения времени движения подземной воды и положения контуров области питания водозаборных скважин в различных гидрогеологических схемах могут использоваться способы, изложенные в приложении II «Указаний по проектированию сооружений «для забора подземных вод» (СН 325-65).

В уравнения для определения границ второго пояса входят коэффициенты фильтрации и активной пористости водоносных пород. Так как при проектировании одиночных разведочно-эксплуатационных скважин эти величины не всегда известны, в табл. 13 для разных пород (в том числе и для некоторых скальных трещиноватых пород) приведены значения этих величин, которыми можно пользоваться для ориентировочных расчетов.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство "Недра", 1968

http://www.geoda.ru/library/drilling/38/

Вернуться в раздел "Статьи"...