Рис. 4. Расчетная схема МПВ на перспективном (северо-восточном) участке

4. Определение положения и размеров участка дальнейших исследований. Определение общего потенциала месторождения подземных вод

4.1 Определение положения и размеров участка дальнейших исследований

Для изучения месторождения подземных вод на стадии «оценка месторождения» необходимо уточнить положение и размеры участка работ, чтобы избежать лишних затрат труда, времени и средств на проведение исследований.

Размеры выделенного выше перспективного (северо-восточного) участка МПВ довольно значительны (его длина по долине порядка 12,5 км при средней ширине 4000-4500 м). Что касается местоположения участка, то очевидно, что он тяготеет к наиболее широкой части речной долины, то есть несколько ниже по долине от линии разреза А-Б (см. рис.1).Оптимальной в данном случае является схема линейного водозаборного ряда, расположенного в непосредственной близости от реки (чтобы обеспечить благоприятные условия восполнения запасов).

Размеры участка исследований уточняем через определение размеров водозабора, заведомо обеспечивающего потребность поселка в воде () при самых неблагоприятных условиях работы водоснабжения. Неблагоприятными условиями, при данном условии, является отсутствие поверхностного стока. Принимаем условно, что река существует лишь в паводки, длительность которых , длительность меженного периода . При работе водозабора в таких условиях будут иметь место 2 этапа:

1)Межпаводковый период (). Водозабор будет работать за счет сработки естественных запасов. При этом снижение УГВ возможно до величины . В нашем случае .

2)Паводковый период (). Будет происходить восполнение сработанных естественных запасов пласта.

Таким образом, будет иметь место циклический характер работы: сработка запасов в межпаводковый период и восполнение – в паводок (см. рис 5)

Размерв водозабора, обеспечивающего потребность поселка в воде, определяем путем разведочного расчета. Ориентировочно, длину водозабора принимаем по следующим положениям:

1) допустимое понижение УГВ к концу расчетного периода не должно превышать ;

2) расстояние между скважинами принимаем не меньше мощности пласта, чтобы исключить влияние любых видов несовершенства скважин друг на друга;

3) исходя из условия обеспечения сплошности ЗСО I пояса, принимаем расстояние между скважинами .

Количество водозаборных скважин принимаем исходя из их водозахватной способности, рассчитываемой по формуле:

,

где ;

, тогда

Рис. 5. Схема сработки уровня грунтовых вод при эксплуатации водозабора

Т.к. в процессе эксплуатации скважин может иметь место кольматация фильтров, введём коэффициент запаса . Тогда . Т.о. общее число скважин в водозаборе составит:

Тогда при принятой длина ряда составит 1000 м (980 м).

Для выполнения расчета используем ранее обоснованную расчетную схему (рис. 6): это условно-однородный грунтовый поток в виде пласта-полосы шириной , с двумя непроницаемыми границами, на которых выполняется ГУ-II рода (). При работе водозабора будет иметь место неустановившаяся планово-радиальная фильтрация ГВ к водозабору, рассматриваемому в виде обобщенной системы. Для линейного ряда, длиной , радиус обобщенной системы скважин составит 0,2 от , т.е. . Расчетная формула для данных условий имеет вид:

,

где - расстояние до ближайшей непроницаемой границы и равное

Учитывая необходимость обустройства ЗСО водозабора и возможность маневрирования положение водозабора, размеры участка принимаются порядка 3 км вдоль реки (длина участка), при этом ширина участка составляет 4000-4500 м.

Учитывая ассиметричность расположения водозабора имеем , формула () упрощается и принимает вид: