Предпочтение всегда следует отдавать горизонтальному дренажу как наиболее удобному и экономичному при эксплуатации.

Гидрогеологические расчеты включают в себя определение притока воды, положения сниженных уровней, времени достижения требуемых понижений на дренируемой территории, в том числе в самих дренах, а иногда междренных расстояний.

Во многих случаях междренные расстояния выбираются исходя из технических возможностей прокладки дрен, тогда возникает задача о величине необходимого понижения в них, т.е. заглубления дрен.

Для подтопленных территорий наиболее характерно двухслойное строение водоносных пластов, нижний слой которых обладает большей проницаемостью, чем верхний. Свободная поверхность грунтовых вод обычно располагается в пределах верхнего слоя, мощность которого, как правило, достаточно велика (до 10 - 15 м и более). В отдельных случаях могут быть выделены и пласты с напорным питанием, однако такие схемы не типичны и в практике дренирования сравнительно редко представляют практический интерес.

При гидрогеологических расчетах дренажных систем учитываются строение водоносных горизонтов и характер их границ, условия естественного и техногенного (дополнительного) питания и дренирования подземных вод, а также степень гидродинамического несовершенства дренажных сооружений.

Особое внимание необходимо уделять дополнительному инфильтрационному питанию грунтовых вод. Интенсивность этого питания w достаточно велика и на отдельных участках достигает 10^-2 м/сут, в среднем же колеблется в пределах 5 · 10^-3 - 5 · 10^-4 м/сут, существенно увеличиваясь в период весеннего снеготаяния.

Горизонтальный дренаж в подавляющем большинстве случаев является самотечным, в дренах в процессе их эксплуатации поддерживается постоянный уровень воды, поэтому расчетные зависимости должны удовлетворять этому условию.

Вертикальный дренаж может работать как в режиме постоянного уровня воды в скважинах, так и при постоянном притоне. Режим работы скважин определяется проницаемостью грунтов. В хорошо проницаемых пластах водопонизительные скважины чаше всего в начальные промежутки времени работают при режиме постоянного притока, определяемого производительностью насосного оборудования. В слабопроницаемых грунтах и при самоизливе скважины работают в режиме постоянного уровня воды.

Если дренажная водопонизительная скважина прорезает несколько водоносных горизонтов, то при необходимости фильтры следует предусматривать в пределах каждого из них.

Комбинированные дренажи надлежит применять в случае двухслойного водоносного пласта при слабопроницаемом верхнем слое и избыточном напоре в нижнем или же с боковым притоком грунтовых вод. Горизонтальную дрену следует закладывать в верхнем, а самоизливающиеся скважины - в нижнем слое.

Горизонтальные и вертикальные дрены необходимо располагать в плане на расстоянии не менее 3 м друг от друга и соединять патрубками. В случае дренажных галерей устья скважин следует выводить в ниши, устраиваемые в галереях.

11. Схема полигонов закачки промстоков. Задачи гидрогеологического обоснования проведения закачки промстоков: приемистость скважин, распространение промстоков в пласте-коллекторе с учетом перетекания в пласте-покрышке.

ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НА ПОЛИГОНАХ ЗАКАЧКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД РД 51-31323949-48-2000ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПОЛИГОНАХ ЗАКАЧКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

При закачке сточных вод в водоносные пласты-коллекторы должны решаться три вида задач:

· обеспечение подачи требуемого объема закачиваемых сточных вод (приемистость скважин) в пласт-коллектор;

· оценка изолированности пласта-коллектора при возможном перетекании сточных вод в соседние (особенно, вышележащие) водоносные горизонты;

· оценка распространения сточных вод в пласте-коллекторе для обоснования управляемого загрязнения подземных вод.

Применительно к решению этих задач должны устанавливаться необходимые гидрогеодинамические параметры, для определения которых проводятся опытно-фильтрационные и опытно-миграционные работы.

Опытно-фильтрационные работы (ОФР) проводятся для установления геофильтрационных параметров водоносных пластов-коллекторов, обусловливающих приемистость скважин, а также разделяющих (покрывающих) пластов, определяющих степень изолированности коллекторов от соседних (главным образом, вышерасположенных) водоносных пластов.

При гидрогеологическом обосновании объектов закачки сточных вод в горизонты подземных вод необходимо определять параметры водоносных пластов: проводимость Т, упругую емкость m* и расчетный радиус скважины г_с, характеризующий величину «скин-эффекта». Эти параметры используются в дальнейшем для прогнозирования приемистости скважин и размеров воронки депрессии.

учитывая высокую стоимость строительства ГГ скв в глубоких водоносных пластах, целесообразно тщательно оценить возможности использования для этой цели одиночных опробований с интерпретацией данных нестационарного режима.

При опробовании одиночных скважин в глубоких водоносных горизонтах наиболее приемлемыми для обработки являются данные восстановления напоров после предварительного опробования (откачки или налива) с постоянным объемом Q.

Используется схема изолированного напорного пласта, применительно к которой удобно проводить обработку данных восстановления напора S* в центральной скважине,

S*=

где t и t₀ - значения времени восстановления напора и первоначального опробования.

Обработка данных опробования проводится способом «прямой линии» с построением диагностического граф в коор S*, lgt*, и т о находятся значения Т, m*, .

Следует подчеркнуть особую значимость требования точности проведения таких опытных опробований, проводимых на опытной скважине, оборудованной расходомерами, водомерами и измерителями уровней с автоматической фиксацией замеряемых характеристик.

Особое значение имеет оценка величины Q-H °, связь которой с расходом закачки устанавливается по данным специальных опробований.

Характер этой связи обусловливается двумя процессами. С одной стороны, при увеличении давления воды в пласте происходят деформации в виде разуплотнения вплоть до формирования гидроразрыва пласта, при котором резко увеличивается приемистость скважин. С другой стороны, при закачке «чужеродной» жидкости, нередко содержащей гелеобразные и механические взвеси, может происходить процесс кольматации прискважинной зоны, приводящий к значительному сокращению ее проницаемости.

Особые опробования проводятся для выявления зависимости приемистости скважин от объема налива, причем такие опробования следует по возможности проводить с водным раствором, близким по составу к сточным водам.

Определение перетекания через пласты-покрышки по распределению температуры и минерализации в разделяющем пласте. Предлагается определять скорость фильтрации в разделяющем пласте по данным естественного распределения температуры по его глубине. Однако имеются существенные ограничения: уверенная интерпретация таких данных может осуществляться только при сравнительно высоких скоростях фильтрации в разделяющем пласте (не ниже, 10³м/сут); данные характеризуют лишь весьма локальную зону вокруг термометрической скважины

Определение коэффициента фильтрации разделяющего пласта по данным опытных откачек является наиболее надежным.