Определение гидрогеологических параметров при опытно-фильтрационных работах

Определение гидрогеологических параметров — одна из важнейших задач динамики подземных вод. Гидрогеологическими параметрами водоносных горизонтов называют величины, характеризующие емкостные и фильтрационные свойства водовмещающих сред, обусловленные скважностью и проницаемостью пород. Эти параметры служат основой для гидрогеологических расчетов, выполняемых при решении задач водоснабжения, орошения и осушения, эксплуатации минеральных вод, проектирования и эксплуатации горнорудных предприятий, добычи нефти, гидротехнического и других видов строительства. Они могут быть получены в результате проведения полевых опытно-фильтрационных работ(откачек, наливов, нагнетаний, выпусков). Наибольшее распространение получили откачки из скважин и наблюдения за восстановлением уровня воды в них. Для вычисления параметров используются основные уравнения движений подземных вод к водозаборным сооружениям, т. е. решаются обратные задачи: параметры определяют по реакции на возмущение.

Ввиду сложного строения водовмещающих сред при расчетах гидрогеологических параметров реальная водовмещающая порода заменяется некоторой условной сплошной средой с непрерывными свойствами.

При откачках из скважин вокруг них образуются депрессионные воронки, обусловленные целым рядом факторов. Размеры воронки депрессии при наступлении квазиустановившейся фильтрации зависят от литологического состава водоносных пород, их гидравлических свойств и продолжительности откачки. Так, при продолжительности откачек 1 — 2 сут радиус депрессионной воронки колеблется от 20 до 100 м в безнапорных водах и от 200 до 1500 м в напорных. При длительных откачках размеры депрессионных воронок становятся очень большими и на их формирование начинают оказывать влияние перетекание вод из выше- и нижележащих горизонтов, а также границы водоносной толщи в плане.

Центральная Наблюдательные скважины

rc – радиус центральной скважины; r1, r2 – расстояния от оси центральной скважины соответственно до наблюдательных скважин 1 и 2; S с, S 1, S 2 – величины понижений соответственно в центральной, первой и второй наблюдательных скважинах; m – мощность водоносного горизонта   Рисунок 2.10.1 — Схема к определению гидрогеологических параметров при откачке из артезианской скважины

В возмущающих (центральных) скважинах (грунтовых и артезианских) при откачках нередко происходят колебания уровня, иногда значительные. В безнапорных скважинах наблюдаются «гидравлический скачок» и скин-эффект. В наблюдательных скважинах этого нет, поэтому при обработке данных откачек следует отдавать предпочтение результатам, полученным по наблюдательным, скважинам.

Основными гидрогеологическими параметрами водоносного пласта являются: коэффициент фильтрации k, водопроводпроводимости Т, пьезопроводности χ или уровнепроводности а, а также внутреннее фильтрационное сопротивление скважины ς_с; приведенный радиус влияния R _п и др.