Расчет параметров водного потока

Движение потока подземных вод всегда направлено со стороны более высоких отметок в сторону более низких. Расход плоского потока определяется согласно основному линейному закону фильтрации по формуле Дарси:

, м³/сут (1)

Q - расход потока, м³/сут;

F – площадь сечения потока, м²;

I – напорный градиент;

к_ф – коэффициент фильтрации породы, м/сут.

, м² (2)

H – мощность водоносного горизонта, м;

В – ширина потока, м;

При неизвестной ширине потока целесообразно пользоваться удельным расходом потока, т.е. расходом на 1 м ширины потока (В = 1м).

, м³/сут(3)

q – удельный расход, м³/сут.

Напорный градиент или гидравлический уклон равняется отношению разности абсолютных отметок в начале и конце потока к длине потока:

(4)

A_н – начальная абсолютная отметка уровня воды, м;

A_к – конечная абсолютная отметка уровня воды, м;

L – длина потока или расстояние между сечениями в начале и конце потока, м.

Если мощность потока не выдержана в плане , в расчет принимается средняя мощность потока.

, м(5)

H_н – начальная мощность потока, м;

H_к – конечная мощность потока, м.

Если водоносный горизонт состоит из нескольких гидравлически взаимосвязанных водоносных слоев, необходимо определить средний коэффициент фильтрации в конкретной точке (скважине).

, м/сут(6)

k_фcp – средний коэффициент фильтрации в конкретной скважине n, м/сут;

k_1…k_n – частные коэффициенты фильтрации каждого слоя, м/сут;

m_1…m_n – соответствующие мощности слоя, м.

Если в пределах потока k_ср определяется в нескольких скважинах, то средний коэффициент фильтрации в пределах потока составляет:

, м/сут (7)

k_фcp – средний коэффициент фильтрации водного потока, м/сут;

k_фcp*1…k_фcp*n – средние коэффициенты фильтрации в каждой конкретной

скважине, м/сут;

n – количество исследуемых скважин.

Если в формуле Дарси (1) обе части уравнения разделим на площадь сечения потока, получим:

, м/сут (8)

V – скорость фильтрации, м/сут;

к_ф – коэффициент фильтрации, м/сут;

I – напорный градиент.

Тогда удельный расход потока определяем по формуле:

, м³/cут (9)

или

, м³/cут(10)

где условные обозначения прежние.

Расчет водопроводимости пласта определяется по формуле для безнапорного водоносного горизонта:

, м²/сут(11)

и для напорного водоносного горизонта:

, м²/сут(12)

Т – водопроводимость пласта, м²/сут;

k_фср – средний коэффициент фильтрации, м/сут;

H_cp – средняя мощность безнапорного водоносного горизонта, м;

M_cp – средняя мощность напорного водоносного горизонта, м.