Методы изучения режима и баланса подземных вод. Схема оборудования замерзающих скважин для наблюдений за режимом подземных вод, страница 3

Обычно наблюдательные пункты располагают по двум взаимопересекающимся створам, проходящим через центр водозабора. На каждом из створов задается не менее 2-х -  3-х скважин в пределах воронки депрессии, и одной- двух за ее пределами. Створы ориентируют нормально к границам водоносного пласта (рисунок 9.5).

Рисунок 9.5 – Схемы размещения наблюдательной сети на действующих водозаборах: А – в удалении от границ, Б – в долине реки [1, 3]

А – в удалении от границ; Б – в долине реки; 1 – эксплуатационные скважины; 2 – наблюдательные скважины; R – радиус «большого» колодца

В сложных гидрогеохимических условиях наблюдательная сеть должна обеспечивать информацию о продвижении контуров некондиционных вод.

9.2.2.2 Районы орошения и осушения

Изучение режима подземных вод как естественного, так и нарушенного является в таких районах одним из наиболее важных видов гидрогеологических исследований, без проведения которого невозможны научно обоснованное планирование мелиоративного строительства и эффективная эксплуатация систем орошения и осушения.

Размещение наблюдательной сети осуществляется на основе карт гидрогеолого-мелиоративного районирования с учетом особенностей мелиоративного освоения территории. При этом необходимо предусмотреть изучение режима грунтовых и связанных с ними напорных вод вплоть до регионального водоупора. Для этого размещаются одиночные скважины и кусты пьезометров (рисунок 9.6).

Рисунок 9.6 – Типовые разрезы и схемы размещения наблюдательных скважин в районах орошения [3]

1 – суглинки, супеси; 2 – суглинки, глины; 3 – пески; 4 – водоупор; 5 – хорошо водопроницаемый слой; 6 – уровень грунтовых вод; 7 – скважина с фильтром

9.2.2.3 Районы промышленного и гражданского строительства

Изучение и прогноз режима грунтовых, а иногда и напорных вод является при проектировании инженерных сооружений обязательными в силу определяющего их влияния на инженерно-геологические  условия и экономическую эффективность строительства. Задача таких исследований сводится к выявлению особенностей естественного и нарушенного режима подземных вод и прогнозы этого режима.

9.3  Методы изучения баланса подземных вод

В гидрогеологической практике широко применяются две группы методов.

9.3.1 Метод гидродинамического анализа режима подземных вод

Он основан на применении теории неустановившегося движения грунтовых вод к расчету основных элементов баланса по данным наблюдений за режимом подземных вод.

В обобщенном виде баланс грунтовых вод для элемента потока площадью  за время выражается уравнением

,                                 (9.1)

где   - водоотдача или недостаток насыщения;

 и  - соответственно приток и отток грунтовых вод в элементе потока;

 - интенсивность инфильтрационного питания горизонта за счет атмосферных осадков и орошения;

 - глубинное перетекание воды в грунтовый поток из залегающего в его подошве напорного горизонта.

Все составляющие баланса определяются по данным о положении уровня воды в скважинах (см. лк. 8 и лабораторную работу 5).

9.3.2 Экспериментальные методы

Все элементы водного баланса, входящие в балансовое уравнение типа 9.1 определяются экспериментально с помощью различных приборов и опытных установок независимо один от другого.

При лизиметрическом методе экспериментальное определение элементов водного баланса осуществляется с помощью специальных  лизиметрических установок различных конструкций (рисунок 9.7).

Рисунок 9.7 – Схема устройства лизиметров; А – лизиметр с ненарушенным монолитом (с постоянным уровнем грунтовых вод); Б – то же, с непрерывным регулированием уровня грунтовых вод [1, 3]

1 – доливная трубка; 2 – наблюдательная трубка; 3 – песчано-гравийный фильтр; 4 – сосуд Мариотта; 5 – сливной бачок; 6 – сосуд для измерения инфильтрации

до уровня грунтовых вод

Литература к теме

1 Климентов П. П. Методика гидрогеологических исследований: учеб. для вузов / П. П. Климентов, В. М. Кононов. – М. : Высшая школа, 1989. – 303 с.

2 ТКП 17.06-01-2007 (02120) Правила размещения пунктов наблюдений за состоянием подземных вод для проведения локального мониторинга окружающей среды. – Мн. : Минприроды, 2008. – 12 с.

3 Климентов П. П. Методика гидрогеологических исследований: учеб. для вузов / П. П. Климентов, В. М. Кононов. – М. : Высшая школа, 1978. – 408 с.