Контрольные вопросы

1. Понятие геологической карты.

2. Типы геологических карт.

3. Масштабы геологических карт.

4. Понятие геологического разреза.

5. Порядок построения геологического разреза.

6. Понятие слоя.

7. Основные элементы слоя.

8. Отличие инженерно-геологических карт от литолого-стратиграфических.

9. Понятие инженерно-геологического элемента.

10. Принципы выделения инженерно-геологических элементов.

Литература: [1,2,3].

ТЕМА «Подземные воды»

Практическая работа № 8

Определение направления потока грунтовых вод по 3-м выработкам

и расчет скоростей фильтрации

8.1 Цель работы

Усвоить методику определения направления потока грунтовых вод по 3-м выработкам и порядок расчета скоростей фильтрации

8.2. Приборы, оборудование и материалы

Задание по варианту для выполнения работы, 2 листа миллиметровой бумаги формата А 4, 5 - 6 листов бумаги формата А 4, карандаш, линейка, микрокалькулятор.

8.3. Краткие теоретические сведения

Подземные воды в большинстве своем находятся в движении. Масса движущейся воды создает фильтрационный поток.

Потоки подземных вод различаются по характеру движения, гидравлическому состоянию и т.д.

По характеру движения различают установившийся поток, если все его элементы (скорость, расход, направление и др.) не изменяются во времени, и неустановившийся, если основные его элементы изменяются и от координат, и от времени.

По гидравлическому состоянию выделяют безнапорные и напорные потоки.

Для безнапорных потоков характерно неполное заполнение водой поперечного сечения водопроницаемого пласта.

Напорные потоки характеризуются полным заполнением поперечного сечения водопроницаемого пласта водой.

Направление и скорость потока грунтовых вод оказывает влияние на выбор наиболее благоприятной территории для планировки населенных пунктов и площадок для строительства.

8.4. Содержание работы

С целью определения направления потока грунтовых вод пробурено 3 скважины в углах равностороннего треугольника со стороной 150 м. В скважинах встречены насыщенные водой пески, которые подстилаются глинами.

Используя данные, приведенные в табл. 8.1, постройте литологические колонки скважин (разрезы), определите направление, скорости фильтрации (кажущуюся и действительную) потока грунтовых вод.

8.5. Порядок выполнения работы

8.5.1. В произвольном масштабе на миллиметровой бумаге построить литологические колонки (разрезы) скважин по абсолютным отметкам задания и показать на колонках характеристики (устье скважины, уровень грунтовых вод, кровлю водоупора, толщину водоносного пласта, глубину залегания уровня грунтовых вод) и их числовые значения (рис. 8,1).

Рис. 8.1. Схема литологической колонки буровой скважины

8.5.2. Вычислить значения характеристик, пропущенные в табл. П.8.1, в случае их необходимости по имеющимся значениям, принимая во внимание литологическую колонку скважины.

8.5.3. На миллиметровой бумаге нарисовать в масштабе план расположения скважин, указать их номера и абсолютные отметки уровня грунтовых вод (WL) (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Схема для определения направления потока грунтовых вод

8.5.4. Провести гидроизогипсу с абсолютной отметкой, равной промежуточному значению отметок WL 3-х скважин.

Путем линейной интерполяции следует найти точку с промежуточным значением отметок WL на противоположной стороне треугольника от скважины с таким значением. Полученную точку соединить со скважиной (рис.8.2).

8.5.5. Определить и показать стрелкой на плане направление потока. Оно всегда перпендикулярно гидроизогипсе и направлено в сторону понижения уровня грунтовых вод.

8.5.6. Вычислить скорость фильтрации между 2-мя точками, расположенными по направлению потока.

Провести линию потока. Опустить перпендикуляр от скважины с максимальным значением WL на гидроизогипсу (рис.8.2). Обозначить точку пересечения. Определить в соответствии с масштабом плана расстояние от скважины до точки пересечения. Напор в любой точке измеряют от условной горизонтальной линии, поэтому в скважине и точке пересечения их можно принять равными абсолютным отметкам уровня грунтовых вод.

Скорость фильтрации (кажущаяся) в соответствии с законом Дарси определяется по формуле: V_к = к_ф ∙ I, где к_ф – коэффициент фильтрации; I - гидравлический уклон (градиент); I = (H₁ – H₂) / l, где H₁, H₂ соответственно напоры (абсолютные отметки) в 2-х точках, расположенных по направлению течения воды; l – расстояние между точками, в которых определялись напоры H₁, H₂.

8.5.7. Вычислить действительную скорость потока по формуле:

V_Д = V_к / n, где n – пористость грунтов, через которые протекает вода д.е.

Контрольные вопросы

1. Как определить направление потока грунтовых вод по 3-м выработкам?

2. Что такое скорость фильтрации?

3. Как определить скорость фильтрации?

4. Что такое действительная скорость потока грунтовых вод?

5. Как определить действительную скорость потока грунтовых вод?

6. Какие характеристики влияют на скорость фильтрации?

Литература: [2, 3].