DETERMINAREA FACTORULUI DE FILTRARE
METODA DE VERIFICARE A APEI CU POMPING EXPERIMENTAL
Moscova Energoizdat 1981
Sunt descrise metodele de determinare a coeficienților de filtrare și a altor parametri hidrogeologici ai rocilor acvifere prin metoda pompării experimentale. Se oferă recomandări privind alegerea schemelor și formulelor de calcul al evacuării în diferite condiții hidrogeologice în regimuri de filtrare la starea de echilibru și instabilitate. Se descrie cursul experimentului și echipamentul utilizat pentru pomparea experimentală.
Pentru ingineri și tehnicieni de hidrogeologi care lucrează la cercetarea pentru inginerie hidraulică și alte tipuri de construcții.
Caracteristica principală a permeabilității rocilor este un coeficient de filtrare, care servește ca parametru inițial pentru toate calculele de filtrare. Coeficientul de filtrare poate fi determinată prin pompare experimentală, turnarea și injectarea de apă, investigațiile aerului, geofizice și de laborator forțată. Metoda cantitativă cea mai fiabilă pentru determinarea acestui coeficient este de pompare cu experiență. Prin urmare, acestea sunt recomandate GOST 23278-78 „Primeri. Metode de încercare permeabilitate câmp“ ca principală metodă pentru testarea pe teren a solurilor, care apar sub nivelul apei subterane sau acoperișul rezervorului de presiune.
Calcule efectuate de filtrare pentru a justifica marile proiecte de inginerie hidraulică, pot fi împărțite în două grupe: calculele efectuate pe baza coeficienților de filtrare și a parametrilor de mișcare inconstant, iar calculele se bazează numai pe coeficienții de filtrare.
Pentru calculele pentru care sunt necesare parametrii mișcării instabile - coeficienții de filtrare și conductivitatea piezoelectrică (conductivitatea nivelului), sunt următoarele:
a) definirea unei scăderi temporare a nivelului apelor subterane de la uzina Deshidratarea, anexând gropi mari și glubokie construcție, situat departe de râurile din orașele cu permeabilitate scăzută sau medie a apei și; în cazul în care aceste gropi sunt situate în apropierea râurilor în formațiuni foarte permeabile, calculele sunt produse în mod tipic prin filtrare stabilit formulele;
b) determinarea pierderii de timp din rezervoare tarmuri de saturație ale râurilor pentru debit mic mai mică de 50 m 3 / s, în cazurile în care abaterile apelor subterane în băncile are neglijabile sau panta râului în interiorul băncii inversă;
c) calcularea dezvoltării aprovizionării cu apă subterană în timp pentru zonele în care calculele la starea de echilibru conduc la o concluzie privind inundațiile; aceste calcule se efectuează numai dacă determinarea focarelor de dezvoltare a copiei de siguranță are un semn practic.
În toate cazurile citate, subestimarea factorului de mișcare instabil poate duce la erori semnificative în calcule. Astfel, nivelele apei subterane din puțurile de deshidratare pot cădea sub adâncimea maximă de aspirație a pompelor, măsurile de deshidratare adoptate în proiect pot să nu fie suficient de eficiente și așa mai departe.
Pentru calcule bazate numai pe coeficienții de filtrare și care nu necesită determinarea parametrilor mișcării instabile, includeți:
a) Calcularea pierderilor de filtrare sub baraj și ocolirea acestuia;
b) calcule pentru construirea unei grile de mișcare în secțiunea barajului și, în special, determinarea gradientilor de ieșire ale fluxului de filtrare în aval pentru o formare neomogenă;
c) calculul debitului de apă în cavitățile de construcție;
d) calculele tuturor măsurilor anti-filtrare (perdele de aer, circuite subterane, canale de scurgere etc.).
Astfel, cu majoritatea calculelor de filtrare pentru construcția de inginerie hidraulică, sunt necesari doar coeficienții de filtrare și numai pentru unii dintre ei este determinarea parametrilor mișcării instabile. Prin urmare, în sarcina de producție de pompare, trebuie indicată metodologia de efectuare a acesteia, care este necesară pentru a determina numai acei parametri hidrogeologici care sunt necesari pentru calculele de filtrare.
Baza acestui manual este "Instrucțiuni și linii directoare pentru determinarea coeficienților de filtrare a acviferelor prin metoda pompării experimentale a puțurilor" I-38-67, compilate de G.K. Mamenko [13], precum și o serie de lucrări, a căror listă este anexată.
În plus față de Instrucțiunea I-38-67, au fost aduse următoarele modificări și modificări la acest Manual. O atenție deosebită este acordată terminologiei și dependențelor de bază. Pentru a facilita schematizarea condițiilor naturale în selecția schemelor de așezare, se extind conceptele de uniformitate și heterogenitate a acviferelor și a condițiilor de graniță. Tehnica de determinare a distanțelor de la puțurile de observare până la fântâna centrală și durata pompării este determinată în determinarea parametrilor hidrogeologici în condiții de filtrare cvasi-staționare și instabile. Valoarea corecției pentru imperfecțiunea puțurilor a fost clarificată de gradul de deschidere a formării.
Dezvoltarea extinsă a construcțiilor hidrotehnice în zonele îndoite la munte a necesitat o evaluare a permeabilității rocilor fracturate și a celor semi-latitudini, iar în acest sens o secțiune independentă este dedicată acestei probleme.
În legătură cu necesitatea de a reduce costurile și de a reduce durata de funcționare a lucrărilor de filtrare pilot, Manualul oferă și metode exprese.
În toate cazurile, se recomandă să se țină cont de natura experimentală a fiecărui experiment și să se încerce să se obțină maximum de informații calitative prin alegerea metodelor corecte de găurire și de echipare a puțurilor; introducerea pe scară largă a instrumentelor precise; aplicarea unei metodologii de calcul rezonabile conform schemei care reflectă cel mai bine caracteristicile mediului natural, condițiile de desfășurare a experienței și cerințele proiectului.
Acest ghid nu poate fi considerat o lucrare sumară și care enumeră toate metodele de conducere, prelucrare și interpretare a rezultatelor experimentării experimentale. Ea se face ținând seama de caracteristicile producției de lucrări experimentale în sondajele pentru justificarea proiectelor de construcții hidrotehnice și, prin urmare, sunt descrise numai acele metode și tehnici care sunt cele mai expediente pentru aceste investigații.
Liniile directoare nu se referă la metodele de pompare în scopul rezolvării problemelor de alimentare cu apă, pentru care există monografii speciale detaliate. Formele de înregistrări de teren și prelucrarea materialelor nu sunt examinate în detaliu, deoarece acestea vor fi plasate în documentația de teren.
Manualul ia în considerare observațiile lui A.V. Rostislavleva, Yu.M. Budarina, A.G. Milyhikera, E.S. Duccera.
PRINCIPALI INDICATORI DE REZISTENȚĂ LA APĂ
1. Principalii parametrii de proiectare ai permeabilității la apă a rocilor sunt: coeficientul de filtrare, coeficientul de permeabilitate, coeficientul de conductivitate a apei, coeficientul de conductivitate piezoelectrică.
Coeficientul de filtrare K este viteza de filtrare la un gradient de presiune egal cu unitatea. Prin Legea lui Da Rhea
unde v este rata de filtrare (debitul de apă printr-o unitate a suprafeței secțiunii transversale a solului, inclusiv suprafața porului și scheletul solului); J - gradient de presiune; Q - debitul de filtrare; F este aria secțiunii transversale a fluxului.
Coeficientul de filtrare poate fi altfel definit ca debitul de filtrare legat de suprafața secțiunii transversale a fluxului la un gradient de unu. În calculele hidrogeologice, factorul de filtrare este măsurat în metri pe zi sau în centimetri pe secundă.
Factorul de filtrare se calculează folosind formulele din apendicele 1.
Permeabilitatea este proprietatea rocilor de a trece lichidele, gazele și amestecurile lor în prezența picăturilor de presiune (presiune); permeabilitatea depinde de dimensiunea porilor care sunt interconectați și de fisurile din roci. Coeficientul de permeabilitate este debitul unui lichid având o viscozitate de 1 mPa.s, filtrat printr-o secțiune transversală de 1 cm2 cu o cădere de presiune de 0,1 MPa. Se măsoară în darsi (1 darsi = 1.02 · 10 -8 cm 2).
Coeficientul de permeabilitate poate fi exprimat prin formula
unde Q este debitul volumetric al lichidului, cm3 / s; # 956; - coeficient de vâscozitate dinamică a lichidului, mPa.s; O secțiune a căii de filtrare la care se schimbă presiunea # 916; R. cm; # 916; P - presiune diferențială, MPa; F este aria secțiunii transversale a debitului, cm2.
Relația dintre coeficientul de filtrare K și coeficientul de permeabilitate C este exprimată prin formula
unde a este coeficientul de dimensiune; Dacă K este exprimată în centimetri pe secundă, atunci a = 1; dacă în metri pe zi, atunci a = 864; # 947; - masa efectivă a apei, 1,03 kg / m3.
Ziua apei este aproximativ factorul de permeabilitate de 1 darcy, care corespunde unui factor de filtrare de 1 m / zi.
În tabel. 1 prezintă valorile medii ale coeficienților de filtrare v de permeabilitate pentru unele roci pentru condițiile de mișcare a apei dulci la o temperatură de 20 ° C (conform NA Plotnikov).
Coeficientul de viteză de filtrare K0 este viteza de mișcare a apei în porii sau crăpăturile rocii cu un gradient de presiune egal cu unitatea,
unde P0 este porozitatea activă (raportul sarcinii) dintre roci.
Coeficientul de rată de filtrare și coeficientul de filtrare sunt corelate de următoarea relație:
Coeficientul de conductivitate a apei T este produsul coeficientului de filtrare pentru grosimea acviferului
Coeficientul de conductivitate a apei caracterizează debitul unitar (la 1 m lățime) a debitului apei subterane cu un gradient egal cu unitatea.
Coeficientul de piezoconductivitate a caracterizează rata de redistribuire a presiunii în timpul mișcării instabile a apelor subterane și este definită ca fiind coeficientul împărțirii coeficientului de conductivitate a apei în pierderea de lichid din rezervor # 956;. În acviferele de presiune, pierderea apei # 956; * Depinde de compresibilitatea formării și a apei. Se estimează prin modificarea volumului de apă pe unitatea de suprafață a formațiunii cu o schimbare a capului în această zonă cu 1 m. Coeficientul de conductivitate piezoelectrică în apa sub presiune este exprimat prin formula
În acviferele fără presiune, coeficientul de conductivitate piezoelectrică se numește coeficientul de conductivitate. Pentru valoarea lui # 956; în acest caz, pierderea rezervorului este luată în timp ce se scurge, determinată de diferența dintre porozitatea totală și capacitatea maximă de umiditate moleculară, iar grosimea formării este puterea medie a fluxului de filtrare hcp. Formula de determinare a coeficientului de conductivitate este:
Coeficienții conductivității apei și conductivității piezoelectrice (conductivitatea nivelului) sunt măsurate în metri pătrați pe zi.
Exemple de calcul al parametrilor hidrogeologici sunt prezentate în Anexa 2, compoziția fișelor sumare pentru prelucrarea rezultatelor pompării experimentale unice și grupate - respectiv în anexele 3 și 4.
2. Distribuția capului, a vitezelor, a debitelor și a altor parametri ai fluxului subteran în zona studiată a mișcării apelor subterane este determinată de condițiile inițiale și limită ale formării.
Condițiile inițiale includ: structura geologică și condițiile de apariție a acviferelor și a straturilor adiacente; permeabilitatea apei la ambele, precum și condițiile de alimentare și descărcare a acviferelor (infiltrarea precipitațiilor atmosferice, condensarea, deversarea de la cusăturile adiacente, comunicarea cu apele de suprafață).
Condițiile limită sunt determinate de poziția formării în secțiune și în plan. Nelimitat în putere (în secțiune), formarea este considerată dacă grosimea ei este de 10 ori lungimea părții de admisie a apei (filtru). În caz contrar, formarea este considerată a fi limitată la putere. Se consideră nelimitat în ceea ce privește stratul, dacă limitele sale planificate nu afectează procesul de pompare. Limitat în plan - dacă se învecinează în interiorul pâlniei de depresie, ea se învecinează cu roci rezistente la apă, cu alte pietre de apă sau cu un rezervor. Este considerat un strat semi-mărginit dacă una din limitele sale este adiacentă la rocile rezistente la apă sau la țărmul rezervorului.
Cele mai bune rezultate sunt date prin pompare, cursul cărora nu este afectat de condițiile limită ale formării.
VARIETATEA DE POMPING
DOWNLOAD DOCUMENT GRATUIT
GOST 26775-97 DIMENSIUNI PODMOSTOVYE golfuri pod de pe CĂI NAVIGABILE standarde și specificații
SanPiN 2.2.4.3359-16 Cerințe sanitare și epidemiologice pentru factorii fizici la locul de muncă
Trimiteți-le prietenilor: