Реферат: Месторождения подземных вод в изолированных пластах и в пластовых системах

где - пьезопроводность основного горизонта, - фактор перетекания.

Задаваясь погрешностью признания факта стабилизации ≈ 0.1 ÷ 0.01, можно получить критерий времени практической стабилизации в виде .

Если же смежный горизонт неспособен быстро и эффективно восстанавливать свои запасы, то в нем будет постепенно развиваться понижение уровня в связи с расходованием воды на перетекание. Надо признать, что эта ситуация более реальна в природных условиях. Рассмотрим ее отличия от схемы с постоянным уровнем (на примере области первоначального питания).

В связи с образованием депрессионной воронки в смежном горизонте (рис.8.3) несколько видоизменится гидрогеодинамическое описание формирования величины :

Видно, что это тоже условие 3 рода, но интенсивность его действия при прочих равных условиях слабее - за счет существования величины . Надо четко понимать, что в этих условиях не может быть достигнут стационарный режим фильтрации, поэтому приведенное на рис.8.3 состояние депрессионных поверхностей надо относить к некоторому моменту времени от начала эксплуатации.

Рис.8.3. Взаимодействие водоносных горизонтов в ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ (синий цвет) и при ЭКСПЛУАТАЦИИ (красный цвет) водозабора (в области первоначального питания) при снижающемся уровне в смежном горизонте

Отметим некоторые интересные детали формирования депрессии в подобных условиях:

Как вообще выглядит развитие понижений в обоих горизонтах во времени ?

Рис.8.4. Временное прослеживание понижений во взаимодействующих водоносных горизонтах

При наступлении квазистационарного режима понижений уровней во всей системе величина , следовательно, фиксируются и величины , т.е. в принципе в зоне квазистационара происходит конверсия граничного условия 3-го рода и расход перетекания здесь уже не зависит от положения напоров (и величин понижения).

Рассмотрим долевое участие упругих запасов основного горизонта в зависимости от характера смежного горизонта. Теоретическое решение:

При предел доли упругих запасов составляет

Возможные предельные варианты:

а) если смежный горизонт - напорный, т.е. упругая водоотдача практически одинакова, то = 0.5, т.е. оба горизонта поровну участвуют в обеспечении ; ложностационарный участок короткий и слабовыраженный;

б) если смежный горизонт - грунтовый, т.е. имеет гравитационную водоотдачу, то 0.01 и менее, т.е. доля упругих запасов самого эксплуатируемого горизонта ничтожна мала и практически полностью обеспечивается перетеканием; ложный стационар долгий и очень рельефный.

Немаловажный практический вопрос: длительность ложностационарного этапа - когда наступит квазистационар ?

По М.С.Хантушу (с упрощениями):

a) если смежный горизонт упругий ;

б) если смежный горизонт грунтовый

Численный пример с ординарным набором параметров: T1 = 500, T2 = 100 кв.м/сут, m 2 = 0.1, m0 = 10 м, K0 = 10-3 м/сут.

Отсюда a2 = 103 кв.м/сут, B2 = 5×106 кв.м; = 2.5×104 сут !!!

Вывод: в течение всего расчетного срока работы водозабора будет существовать ложностационарный режим с чрезвычайно медленным развитием понижения в основном горизонте, что позволяет в качестве расчетного рассматривать стационарный режим. Однако, как видно на рис.8.4, в течение этого периода будут развиваться достаточно заметные понижения в смежном горизонте.