Обоснование подтопляемости участка грунтовыми водами



 

В основу определения типа подтопляемости участка и скорости подъема уровня грунтовых вод положены природные геологические условия и техногенные факторы, влияющие на изменение геоэкологической обстановки. Методика определения подтопляемости разработана группой ученых под руководством С.К. Абрамова.

На основании обобщения материалов по подтоплению застроенных территорий выделены шесть основных типовых схем природных условий, приведенных в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 Классификация природных условий

 

№№ схемы природных условий Типовой литологический разрез Мощность верхней Толщи до водоупора
Схема I Верхний слой – макропористые лессовидные суглинки и супеси I типа просадочности; Нижний слой - водоупор до 15-25 м
Схема II Верхний слой – суглинки, супеси, пески; Нижний слой – относительный водоупор (моренные отложения) до 15 м
Схема III Верхний слой – суглинки, супеси, пески; Нижний слой – водоупор (коренные породы) до 10-15 м
Схема IV Верхний слой - суглинки, супеси; Нижний слой – водоупор (набухающие глины) до 5 м
Схема V Верхний слой – Загипсованные и засоленные лессовидные суглинки I типа просадочности, элювиальные грунты; Нижний слой – относительный водоупор (дресвено-щебенис-тые грунты, сцементированные галечники) до 10 м
Схема VI Верхний слой – лессы и лессовидные суглинки и супеси II типа просадочности. Нижний слой - водоупор более 10-15 м

Согласно геологическому разрезу и физико-механическим свойствам грунтов подбирается типовая схема, условно соответствующая природным условиям конкретного варианта.

Выбор схемы необходимо обосновать.

Техногенные факторы подтопления обусловленны характером предприятий и сооружений по количеству потребляемой воды на единицу площади и плотности застройки. Классификация приведена в таблице 6.2.

Таблица 6.2 Классификация предприятий и сооружений по водопотреблению

 

Группа предприятий Отрасли промышленности, предприятия и сооружения Удельный расход воды в м3/сут на 1 га площади
А Целлюлозная, энергетическая, крупная металлургическая, гидротехнические сооружения 15000-80000
Б Химическая, нефтехимическая, металлургическая, коксохимзаводы, горно-обогатительные комбинаты, котельные, очистные сооружения и орошаемые массивы 5000-15000
В Машиностроительная, станко-строительная, крупная пищевая, прачечные комбинаты, плавательные бассейны, жилая застройка свыше 5 этажей 500-5000
Г Текстильная, легкая, стройматериалов, пищевая, автопредприятия, быткомбинаты, жилая застройка до 5 этажей 50-500
Д Элеваторы, мукомольные заводы, хлебоприемные пункты, сельская застройка <50

 

Исходя из проектируемых сооружений и окружающей застройки определяется группа предприятий. Выбор группы обосновывается.

Определение типа подтопляемости и скорости подъема уровня грунтовых вод определяется согласно схеме природных условий и группе предприятий и сооружений по водопотреблению. Классификация территорий по подтопляемости приведена в таблице 6.3.

 

Таблица 6.3 Классификация территорий по подтопляемости

Тип подтопляемости Схема природных условий Группа предприятий и сооружений по водопотреблению Скорость подъема грунтовых вод, м/год
I I II III А, Б, В А, Б А, Б 0,5-1 и более
II I II IV V Г, Д В А, Б А, Б 0,3-0,5
III I II III IV V VI Д Г, Д В, Г, Д В, Г, Д В А, Б 0,1-0,3
IV IV V VI Д Г, Д В, Г, Д <0,1

 

Принимая во внимание, что стабилизация гидрогеологического режима формируется в течение 10 лет необходимо определить тип потенциальной подтопляемости территории грунтовыми водами, скорость повышения уровня воды в год, максимальное повышение уровня в течение 10 лет, а также обосновать возможность затопления подвальных помещений и фундаментов проектируемых сооружений.

Уровень максимального повышения показать на геологическом разрезе красной пунктирной линией.


Определение коэффициента фильтрации методом кустовой откачки из грунтового водоносного горизонта

 

Для выполнения опытно-фильтрационных расчетов заложен куст скважин, состоящий из центральной скважины, из которой производится откачка воды, и трех наблюдательных скважин, в которых производятся замеры уровня воды в процессе откачки. В качестве центральной условно используется скважина №5, предназначенная для водоснабжения. Откачка производится для совершенного грунтового и артезианского колодца, при условии ламинарного движения подземных вод. Наблюдательные скважины расположены вдоль одного луча на расстоянии х1 – х2 – х3 от центральной скважины. Откачка выполнялась при трех понижениях уровня воды в центральной скважине.

       Необходимо выполнить следующие задания:

1. Определить коэффициент фильтрации и радиус депрессионной воронки при каждом понижении уровня воды в центральной скважине, используя данные опытно-фильтрационных работ, приведенных в таблице 7.1. Построить график зависимости дебита от понижения уровня воды в центральной скважине Q = f(S), а также разрез депрессионной воронки при трех понижениях уровня воды в центральной и наблюдательных скважинах.

Таблица 7.1

№№ варианта

№№

откачки

Центральная скважина

Наблюдательные скважины

(расстояние х, понижение S)

Дебит м3/сут Понижение, м Скв. 1 (х1=10м) Скв. 2 (х2=50м) Скв. 3 (х3=85м)
1 2 3 4 5 6 7
1, 9, 17, 25 1 2 3 432 600 840 6,40 9,40 13,90 0,90 1,60 2,75 0,40 0,80 1,70 0,10 0,35 0,90
2, 10, 18, 26 1 2 3 480 720 960 7,20 11,60 16,35 1,10 2,10 3,40 0,50 1,20 2,20 0,15 0,60 1,30
3, 11, 19, 27 1 2 3 576 912 1080 9,00 15,25 18,60 1,45 3,20 4,20 0,70 2,10 2,80 0,30 1,35 1,83
4, 12, 20, 28 1 2 3 504 936 1080 7,65 15,70 18,60 1,20 3,30 4,20 0,60 2,00 2,85 0,25 1,20 1,85
5, 13, 21, 29 1 2 3 456 720 1200 6,85 11,50 21,10 1,00 2,10 5,10 0,40 1,20 3,40 0,12 0,60 2,25
6, 14, 22, 30 1 2 3 576 816 1176 9,00 13,50 20,60 1,45 2,65 5,00 0,70 1,60 3,30 0,30 0,90 2,20
7, 15,23, 31 1 2 3 528 912 1248 8,10 15,25 22,00 1,30 3,20 5,50 0,60 2,10 3,70 0,20 1,35 2,46
8, 16, 24, 32 1 2 3 672 888 1128 10,70 14,80 19,60 1,90 3,00 4,60 1,05 2,00 3,00 0,50 1,40 2,00

 

2. Выполнить расчет коэффициента фильтрации при трех понижениях уровня грунтовых вод, используя замеры уровня в двух наблюдательных скважинах. Расчет выполняется по преобразованной формуле Дюпюи:

 

, м/сут                    (9)

kфп – коэффициент фильтрации при каждом водопонижении, м/сут;

Qn – дебит скважины при соответствующем понижении уровня воды, м3/сут;

Н – мощность водоносного горизонта, м;

х1 и х2 – соответствующее расстояние наблюдательных скважин от центральной скважины, м;

S1 – S2 – соответствующее понижение уровня в наблюдательных скважинах, м.

 

Средний коэффициент фильтрации определяется по формуле:

, м/сут                     (10)

kфср – средний коэффициент фильтрации, м/сут.

 

б) Для каждого водопонижения определяем радиус депрессионной воронки, используя формулу Кусакина для безнапорного водоносного горизонта:

 

 

                      (11)

Rn – радиус депрессионной воронки, соответствующий каждому водопонижению, м;

Sn – величина водопонижения в центральной скважине, м;

kфср – средний коэффициент фильтрации, м/сут;

Н – мощность грунтового водоносного горизонта, м.

 

в) Строим график зависимости дебита от понижения уровня воды в центральной скважине Q = f(S).

                                          Q,

м3/сут                   Q = f(S)

 

 

 


                                                                                                     S, м

 

г) Строим разрез депрессионной воронки при трех понижениях статического уровня воды в центральной и трех наблюдательных скважинах и расчетных радиусах депрессионной воронки с учетом зависимости R = f(S).

 

Пример построения разреза приведен в приложении 4.


 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 990; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!