Водозаборные скважины (стр. 1 из 2)

Контрольная работа

По геологии

Задача 1

Определить понижение уровня в центральной скважине водозабора, состоящего из n=3 скважин, расположенных параллельно совершенному урезу реки на расстоянии 2

100 м друг от друга. Расход каждой скважины Q₀=800 м³/сут, радиус фильтра r₀=0.1м. Водоносные аллювиальные пески имеют мощность h_ст=40 м, коэффициент фильтрации К=8 м/сут ; водоотдача 0.1 Прогноз выполнить для t=700 сут . Рассмотреть два варианта расстояния скважин до реки d₁=100м ;и d₂=500 м. Сопоставить полученные решения.

Решение:

Рассмотрим 1 вариант d₁=100м Величина уровнепроводности определяется по формуле:

а=

м²/сут

Время наступления стационарного режима фильтрации определим по формуле:

t_с=

R_к=2(d+

_н.д) т.к река с совершенным урезом то R_к=2d

t_с=

31 сут.

Так как длинна водозаборного ряда 2l=(n-1)*2

=(3-1)*100=200 м и соблюдается условие d l, можем использовать формулу Маскета Лейбензона:

S₀=

* *[ ]=4.52 м

Так как S

0.25h_ст данное решение не подлежит корректировке.

Рассмотрим 2 вариант при d₂=500 м.

t_с=

= 781 сут

Радиус контура питания R_к=2d₂=2*500=1000 м .

Так как расстояние между взаимодействующими скважинами r_i=2

0.3R_k, можем использовать формулу:

S=

S=

Увеличение расстояния скважины от реки существенно увеличило период нестационарного режима фильтрации, но мало повлияло на величину понижения.

Задача 2

Кольцевой водозабор ,состоящий из n=8 скважин ,вскрывает напорный пласт известняков мощностью m=50 м, коэффициент фильтрации К=4 м/сут. Выше залегает весьма водообильный горизонт грунтовых вод, отделенный от известняков слоем суглинков мощностью m₀=25 м и коэффициентом фильтрации К₀=10^-4 м/сут. Упругая водоотдача известняков

=4*10^-5. Расстояние между скважинами 2 , суммарный водоотбор Q_сум=8000м³/сут. Радиус фильтра скважины r₀=0.15м, длина фильтра l₀=15м. Фильтр расположен в средней части пласта. Избыточный напор над кровлей известняков Н=25 м.

Необходимо определить: время наступления стационарного режима фильтрации в скважинах, величину сработки уровня и остаточный напор.

Решение:

Определим радиус кольцевого водозабора:

R₀=

=

Оценим величину параметра перетекания по формуле:

В=

7071м

Величина радиуса контура питания:

R_k=1.12*B=1.12*7071=7919.5м

Условие r_i

_k соблюдается

Величина пьезопроводности известняков:

а^#=

м²/сут

Стационарный режим наступит через время :

t_с=

=31 сут

Величину понижения уровня в совершенной скважине определим по формуле:

S=

S=

+ *

Величину сопротивления, учитывающего несовершенство скважин, определяем по графику:

=

_нс=8 , тогда дополнительное понижение за счет несовершенства определим по формуле:

м

А общее понижение уровня :

S=23.9+6.37=30.27м

Остаточный напор над кровлей отсутствует.

Понижение ниже кровли :

25-30.27=-5.27 м , что сопоставимо с

.

Задача 3

Водоносный горизонт мощностью 40 м приурочен к водоносным аллювиальным пескам с коэффициентом фильтрации К=15 м/сут, водоотдачей

0.05. На расстоянии d=300 м от уреза реки эксплуатируются две скважины с расходами Q₁=1500 м³/сут и Q₂=1000 м³/сут, расположенные на расстоянии 2 друг от друга. Радиус фильтра скважин r₀=0.1м. Определить: понижение уровня в скважине 2 на моменты времени 1;3;10;100 и 500 суток. Качественно описать развитие понижения во времени. Построить график S- . Графически сравнить полученные результаты с понижением уровня в неограниченном пласте.

Решение:

Определим величину уровнепроводности пласта:

а =

= =12000 м²/сут

Понижение в скважине 2 будет формироваться под воздействием четырех скважин: двух реальных и двух отображенных. Определим расстояние до каждой из них.

До скв1: r₁=2

250м; до скв 2: r₂₌r₀;

По теореме Пифагора:

=

До отображенной скв 2:

Используя формулы:

r_кв

;

t

;

Т

= ;

Определим начало влияния каждой скважины на формирование понижения в скважине 2 и время наступления квазистационарного режима от влияния каждой скважины. Вычисления сводим в таблицу 1

Таблица 1

Номер скважины	tвл , сут	tкв ,сут
1
2
1/
2/

Для t= 1сут согласно таблице 1 ,учитывается влияние скважины 1, однако ее режим неустановившийся:

S₀=

S₀=

Для t=3 сут, согласно таблице 1, учитывается влияние скважины 1 и скважины 2^/, но режим неустановившийся. С учетом того что имеем расчетную схему в виде реки (Н=const), то отображенная скважина задается как нагнетательная (-Q₀),тогда:

S₀=

S₀=

2.27 м

Для t= 10 сут учитывается влияние скважин 1 , 1^/ ,и 2^/, но режим неустановившийся:

S₀=