Результаты одновременного замера уровней воды в водопунктах

Условные обозначения:

Рис. 7.2. Карта гидроизогипс. М 1:25000

По карте гидроизогипс можно определить следующие, необходимые для практики данные:

1. Направление течения и уклон грунтового потока. Определяется путем опускания перпендикуляра от гидроизогипсы с большей отметкой на гидроизогипсу с меньшей отметкой. Направление грунтового потока и будет совпадать с этим перпендикуляром. Уклон грунтового потока определяется по выражению:

, (7.2)

где i – уклон потока грунтовых вод, %; Н_1,2 – абсолютные отметки поверхности грунтовых вод в точках, м; l – расстояние между точками, м.

Уклон грунтового потока между точками А и В:

2. Глубина залегания грунтовых вод в любой точке. Глубина залегания грунтовых вод определяется по выражению:

а = Н_пз − Н_угв. (7.3)

Глубина залегания грунтовых вод в точке С:

.

3. Характер залегания грунтовых вод и соотношение его с рельефом местности. Области питания грунтовых вод на карте изображаются в виде участков с замкнутыми гидроизогипсами. Для водоразделов грунтовых вод характерно расхождение потока, а для дренирующих участков – его схождение. При дренировании грунтовых вод рекой – поток направлен к реке, а при питании рекой грунтовых вод – от реки.

4. Площадь возможного заболачивания. Определение площади возможного заболачивания выполняется следующим образом: к отметке каждой гидроизогипсы прибавляется заданный подъем уровня грунтовых вод; сравниваются абсолютные отметки поверхности земли и зеркала грунтового потока; оконтуриваются площади с превышением отметок гидроизогипс над отметками поверхности земли.

Задание.

В соответствии с указанным вариантом (см. прил. 6, 7) и схемой расположения водопунктов (см. прил. 8):

1. Построить топографический план участка и на его основе построить карту гидроизогипс. Сечение гидроизогипс принять равным 1 м, гидроизогипсы показать синим цветом;

2. Определить направление движения грунтового потока (направление показать красным цветом);

3. Определить уклон грунтового потока между двумя точками, указанными преподавателем;

4. Определить глубину залегания грунтовых вод в точке, указанной преподавателем;

5. Оконтурить площади возможного заболачивания при подъеме грунтовых вод на заданную высоту.

7.3. Карта глубин залегания грунтовых вод

Карта глубин залегания грунтовых вод строится либо по срочным замерам (на одну определённую дату), либо по среднемесячным замерам глубин на которых находится зеркало грунтовых вод. На картах обычно оконтуриваются участки с глубиной уровня грунтовых вод: до 1 м, от 1 до 1,5 м, от 1,5 до 2 м, от 2 до 2,5 м, от 2,5 до 3 м, от 3 до 4 м и более 4 м, однако в зависимости от местных условий интервалы могут быть иными.

Методика построения карты глубин залегания грунтовых вод следующая. На схеме расположения наблюдательной сети (скважин режимных наблюдений) рядом с каждой скважиной в виде дроби проставляются справа от скважины в числителе – её номер, в знаменателе – глубина залегания грунтовых вод. Затем методом интерполяции между ближайшими скважинами рассчитываются точки с одинаковыми значениями изобат (линий равной глубины залегания грунтовых вод), которые соединяются плавными кривыми. Сечения изобат применяются в соответствии с вышеприведенными значениями.

На карте красным цветом закрашиваются участки с глубиной залегания грунтовых вод выше критической. Остальная территория закрашивается, синим цветом или различными цветами, если принята градация цветовой раскраски для выделенных интервалов глубин залегания грунтовых вод.

Задание.

В соответствии с указанным вариантом (см. прил. 9) и схемой расположения водопунктов (см. прил. 8):

1. Построить схематическую карту глубин залегания грунтовых вод: масштаб карты принять 1:50000, сечение изобат принять равным 0,5 м;

2. На карте выделить площади, в пределах которых глубина залегания грунтовых вод находится выше критической (величина указывается преподавателем).

7.4. Карта минерализации и химического состава

подземных вод

Карта минерализации и химического состава подземных вод (гидрохимическая карта) показывает области распространения вод различной минерализации и ионного состава.

Данные карты находят применение при оценке подземных вод для целей водоснабжения и орошения.

В практике гидрогеологических и инженерно-геологических исследований для мелиоративного строительства карта минерализации и химического состава, совмещается с картой глубин залегания грунтовых вод, что позволяет отразить условия водного питания почв, определить сроки и условия их промывки, наметить конкретные участки, требующие проведения осушительных мелиораций и т.д.

Карта минерализации и химического состава строится на период летнего минимального обводнения территории.

Порядок построения гидрохимической карты следующий. В точках водопунктов условными знаками (см. рис. 7.3) показывают данные о минерализации и химическом составе подземных вод. Затем изоминами (линиями равной минерализации) оконтуривают участки с одинаковой величиной минерализации подземных вод. Зоны распространения вод различных классов (согласно классификации О.А. Алекина) заштриховывают в соответствии с принятыми условными обозначениями (см. рис. 7.4).

Рис. 7.3. Условные обозначения химического состава подземных вод

в скважине

Рис. 7.4. Условные обозначения зон распространения подземных вод

различных классов

Задание.

В соответствии с указанным вариантом (см. прил. 10) и схемой расположения водопунктов (см. прил. 8):

1. Построить схематическую карту минерализации и химического состава подземных вод. Сечение изомин принять равным 1 г/л;

2. Синим цветом показать области распространения подземных вод, пригородных (по величине минерализации) для целей орошения и водоснабжения;

3. Выделить зоны распространения подземных вод различных классов.

8. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ФИЛЬТРАЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД

8.1. Общие понятия

Одним из важнейших физических свойств горных пород является их водопроницаемость. Водопроницаемость, или фильтрационная способность – свойство пород пропускать через себя свободную воду. Данная способность зависит от минерального и гранулометрического состава породы, ее строения (структуры и текстуры), а также от физико-химических свойств фильтрующейся жидкости (температуры, минерализации и тд.).

Фильтрация представляет собой сложный процесс движения гравитационных вод в пористых породах в условиях их полного насыщения водой. В динамике подземных вод данный процесс рассматривается как движение сплошной массы воды – фильтрационного потока.

Различают установившееся и неустановившееся движение подземных вод. При установившемся движении параметры грунтового потока (мощность, напорный градиент, расход) в любом сечении не изменяются во времени. Для неустановившегося движения характерно изменение указанных параметров во времени. Различают также равномерное – при котором скорость фильтрационного потока во всех сечениях одинакова и неравномерное движение потока, характеризующееся изменением скорости по пути потока.

Водопроницаемость пород количественно характеризуется коэффициентом фильтрации (К), представляющим собой скорость движения подземных вод при гидравлическом градиенте, равном единице. Коэффициент фильтрации выражается в см/сек, м/ч, м/сут.

Коэффициент фильтрации является одним из основных расчетных характеристик, используемых при решении гидрогеологических задач по оценке движения подземных вод, расчете их запасов и т.д.

Классификация горных пород по величине коэффициента фильтрации приведена в табл. 8.1.

Таблица 8.1