Гидродинамическая схема напорных и грунтовых вод. Определение расхода потока для напорных и безнапорных вод. Расчет гидрохимического состава подземных вод. Оценка пригодности воды для питья. Анализ агрессивности подземных вод, расчет токсичности потока.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2014 |
| Размер файла | 352,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обозначения и сокращения
1. Гидрогеологический разрез
1.1 Описание гидрогеологического разреза
1.2 Условные обозначения, используемые на разрезе
1.3 Гидродинамическая схема напорных вод
Подземные воды
1.4 Определение расхода потока для напорных вод
1.5 Гидродинамическая схема грунтовых вод
1.6 Определение расхода потока для безнапорных вод
2. Гидрохимический состав подземных вод
2.1 Методика расчета и анализа
2.2 Данные для расчета и анализа гидрохимического состава подземных вод
2.3 Гидрохимический анализ подземных вод
2.4 Оценка пригодности воды для питья
3. Оценка агрессивности подземных вод
3.1 Методика оценки агрессивности подземных вод
3.2 Расчет и оценка агрессивности подземных вод
4. Расчет ионного стока (для сетки тока)
4.1 Расчёт ионного стока (для сетки тока) безнапорных вод
4.2 Расчёт ионного стока (для сетки тока) напорных вод
5. Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)
5.1 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока) для напорных вод
5.2 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока) для безнапорных вод
Список используемых источников
Обозначения и сокращения
J — гидравлический уклон
h — глубина залегания грунтовых вод
Q IV — четвертичный возраст
k — коэффициент фильтрации для крупнозернистых песков
m — мощность водонасыщенной части
В — ширина потока
L — длина, которую прошел поток от одной пьезоизогипсы к другой
Н — гидростатические напоры на расстоянии L
V — скорости фильтрации
q — расхода единичного потока
Э — химический эквивалент иона
ПДК — предельно допустимая концентрация
рН — водородный показатель
Ис — ионный сток
Qбезнап.вод — расход потока безнапорных вод
Qнап.вод — расход потока напорных вод
М — минерализация воды
Сi — концентрация вещества
Jтп — токсичность потока
Jтм — токсичность массы
грунтовый подземный вода техногенный
Целью данной курсовой работы является оценка воздействия техногенного объекта на подземный сток и на поверхностные водотоки, так же возможность строительства других техногенных объектов вблизи накопителя. Техногенный объект — накопитель сточных вод, который представляет опасность загрязнения поверхностных и подземных вод.
Подземные воды. Видеоурок по географии 6 класс
Для оценки этого воздействия, прежде всего, необходимо установить наличие связей между подземным стоком и поверхностными водотоками путем построения гидрогеологического разреза. На основе гидрогеологического разреза мы сможем построить гидродинамические схемы напорных и грунтовых вод и по полученным данным произвести анализ гидрохимического состава подземных вод. Это позволит нам установить пригодность воды для питья и хозяйственных нужд.
После анализа подземных и поверхностных вод Мы должны принять решение о возможности постройки техногенных объектов и их возможного влияния на окружающую среду.
Таблица 1 — Данные для построения гидродинамической схемы напорных вод
Абсолютная отметка устья,
Глубина залегания статического (пьезометрического) уровня,
Таблица 2 — Данные для построения гидродинамической схемы безнапорных вод
Номер скважины или шурфа
Глубина залегания статического
уровня от устья,
Таблица 3 — Данные для построения гидрогеологического разреза по линии скважин 8-14
Мощность пород по скважинам,
Разнозернистые пески с гравием и
Глина (вскрытая мощность)
1. Гидрогеологический разрез
1.1 Описание гидрогеологического разреза
Разрез построен в масштабе: вертикальный 1:200, горизонтальный 1:10000. Разрез построен на основании данных скважин № 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14.
По представленным данным на разрезе можно видеть долину реки. Левый берег это терраса сложенная суглинками и мелкозернистым песком, где залегают грунтовые воды. Правый берег — пойменная часть, сложенная суглинками. Между суглинками и глинами присутствуют водонасыщенные крупнозернистые пески. Русло реки врезается в нижлежащие крупнозернистые пески.
Так же у русла реки присутствуют аллювиальные отложения разнозернистых песков с галькой.
На разрезе скважины 8, 9, 10 вскрывают грунтовые воды в мелкозернистых песках четвертичного периода, которые на абсолютной отметке 80м между скважинами 10 и 11 разгружаются в виде родника, по кровле подстилающих их водонепроницаемых суглинков. Питание грунтовых вод обусловлено атмосферными осадками и фильтрацией сточных вод из накопителя.
Между скважинами 8, 9 и 10 на поверхности расположен технический объект, представляющий собой накопитель сточных вод. Из данных по скважине №9 можно увидеть, что под накопителем сточных вод образуется водораздел. Это говорит о фильтрации сточных вод из накопителя и далее в грунтовые воды.
Предположим, что вместе с поверхностным стоком воды из накопителя сточных вод попадают в аллювиальные отложения русла реки. Данное предположение позволяет считать, что река принимает загрязнения, которое несет поверхностный сток от накопителя. Необходимо произвести гидрохимический анализ и оценить степень загрязнение реки.
Нижний водоносный горизонт напорных вод залегает между водонепроницаемыми суглинками и глинами в крупнозернистых песках четвертичного периода. Область питания находится за пределами разреза слева, так как гидравлический уклон имеет положительную величину.
Гидравлический уклон между 8 и 13 скважинами равен:
J = (86,2-64)/1490= 0,015
Глубина залегания грунтовых вод в точке А: безнапорный горизонт h = 5 м. В точке В: безнапорный горизонт h = 3 м.
Русло реки вскрывает всю мощность водоносного горизонта, поэтому мы можем наблюдать взаимосвязь водонапорного горизонта и вод реки в виде повышения уровня реки. Поверхностный сток от грунтовых вод также попадает в аллювиальные отложения русловой части реки.
Напорные воды правого берега имеют напор выше чем уровень воды в русле реки, поэтому можно говорить о дальнейшем повышение напора справа. Таким образом происходит разгрузка напорных вод в реку как правого так и левого берега. Этим можно объяснить такой высокий уровень воды в реке.
Так присутствует разгрузка грунтовых вод в виде родника на высоте 80м, мы можем предположить что геологоразведочные работы проводились в период летнего минимума.
Два техногенных объекта предполагаемых к постройке будут играть важную роль влияния на окружающую среду исходя от их технического назначения.
Если предполагаемые объекты А и В будут являться так же накопителями сточных вод, то нагрузка на окружающую среду возрастёт, увеличится техногенный сток в реку. Не следует строить новые потенциально опасные техногенные объекты, которые могут повлиять на воду реки рыбохозяйственного назначения.
Строительство промышленного объекта так же нецелесообразно, так как система водозабора из реки не уместна, а объёмы грунтовых вод (расчёты приведены далее) не смогут обеспечить технологический процесс.
Наименьшая нагрузка возможна, если предполагаемые объекты А и В будут носить жилищный характер. Но возникает аналогичный вопрос с водообеспечением и непригодностью вод для питья. Так же состоит опасность дальнейшего развития инфраструктуры вблизи селительных сооружений, что повлечёт к повышению антропогенной нагрузки на окружающую среду, ухудшению качества воды и здоровья людей.
1.2 Условные обозначения, используемые на разрезе
1.3 Гидродинамическая схема напорных вод
Напорные воды приурочены к водоносному пласту, залегающему между двумя регионально выдержанными водоупорными слоями, обладающими избыточным над кровлей пласта напором, и практически не имеют непосредственной связи с наземной гидросферой и атмосферой.
В области напора уровень напорных вод всегда располагается выше кровли водоносного горизонта. Расстояние по вертикали от кровли водоносного горизонта до этого уровня и называется напором. Если на разрезе соединить линией отметки уровней воды в областях питания и разгрузки, то эта линия примерно покажет, до какой высоты поднимется напорная вода при вскрытии ее колодцами или буровыми скважинами. Уровень напорных всегда выражается в абсолютных отметках, а величина напора — в метрах. Пьезометрическая поверхность напорного водоносного горизонта изображается обычно на специальных картах пьезоизогипс (рис.2) . Пьезоизогипсы — линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками пьезометрического уровня.
В таблице 1 отражены результаты замеров глубины залегания статического (пьезометрического) уровня от устья в каждой скважине и абсолютная отметка устья. На основе этих данных определяем абсолютную отметку напорных вод. Далее приступаем к построению карты пьезоизогипс. Построение начинаем от любого треугольника, опирающиеся на любые три скважины.
Точки с одинаковыми отметками находятся на сторонах треугольника методом интерполяции между отметками в соседних скважинах. Далее производим построение в рядом расположенных треугольниках, постепенно закрывая всю площадь. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями — пьезоизогипсами. Затем выбираем ленту тока для определения расхода потока по Дарси.
На данной схеме пьезоизогипс мы видим, что поток, смешиваясь с загрязненными из накопителя сточных вод грунтовыми водами в аллювиальных отложениях, попадает в реку.
1.4 Определение расхода потока для напорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте пьезоизогипс по зависимости параметров:
где k = 7-55 м/сут -коэффициент фильтрации для крупнозернистых песков;
В1 = 25 м, В2 = 15 м, B3=28 м, B4=25 м — ширина потока;
L1 =70м L2 =80м, L3=100 м, L4=100 м — длина, которую прошел поток от одной пьезоизогипсы к другой;
Находим расход потока для напорных вод, учитывая масштаб карты 1:10000, так же учтём что коэффициент фильтрации различается более чем на 10 значений и следовательно мы не можем взять усреднённое значение, поэтому мы рассмотрим k1=7 м/сут, k2=31 м/сут, k3=55 м/сут:
Q1=7*25*1/70 = 2,50 м3/сут
Q2=31*15*1/80= 5,80 м3/сут
1.5 Гидродинамическая схема грунтовых вод
Грунтовые воды, приуроченные к первому от поверхности земли регионально выдержанному водоносному пласту, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Имеют свободную пьезометрическую поверхность, на которой давление равно атмосферному, и характеризуются активной связью с наземной гидросферой и атмосферой.
Под водоупором понимаются слабо водопроницаемые слои горных пород. Чаще всего это горизонты глин. Площадь распространения грунтовых вод называется грунтовым бассейном. Сверху грунтовые воды ограничены естественно сформировавшейся свободной поверхностью и не имеют напора. Свободная поверхность — зеркало грунтовых вод.
В разрезе положение верхней границы водоносного горизонта характеризуется линией, которая называется уровнем грунтовых вод. Глубина залегания зеркала зависит от местных метеорологических и геологических условий и изменяется от 0 до 50 м и более. В том случае, когда зеркало грунтовых вод совпадает с дневной поверхностью, наблюдается заболачивание местности. По берегам рек, в пониженных участках местности зачастую наблюдаются источники — ключи, родники. Это явление связано чаще всего с выходом грунтовых вод на поверхность.
Грунтовые воды находятся в постоянном движении. Они перемещаются путём фильтрации через породы от участков с повышенными отметками зеркала грунтовых вод к пониженным участкам, образуя потоки. Потоки могут быть прямолинейными, криволинейными, плоскими, радиально сходящимися и радиально расходящимися.
Гидрогеологическую обстановку того или иного участка принято изображать с помощью гидрогеологических карт, в частности карт гидроизогипс.
Карты гидроизогипс отражают рельеф зеркала грунтовых вод с помощью гидроизогипс, то есть линий равных отметок. Эти линии аналогичны горизонталям рельефа местности. Карты гидроизогипс строятся по данным замеров глубины залегания зеркала грунтовых вод в скважинах (шурфах).
На данном участке (рис.3) пробурено 9 скважин и 4 шурфа. В таблице 2 отражены результаты замеров глубины залегания статического уровня от устья в каждой скважине и абсолютная отметка устья. На основе этих данных определяем абсолютную отметку зеркала грунтовых вод. Далее приступаем к построению карты гидроизогипс. Построение начинаем от любого треугольника, опирающиеся на любые три скважины или шурфы.
Точки с одинаковыми отметками находятся на сторонах треугольника методом интерполяции между отметками зеркала в соседних скважинах. Далее производим построение в рядом расположенных треугольниках, постепенно закрывая всю площадь. Точки с одинаковыми отметками соединяем плавными линиями -гидроизогипсами. Затем выбираем ленту тока для определения расхода потока по Дарси и оцениваем токсичность с помощью анализа гидрохимического состава подземных вод.
На данной схеме гидроизогипс мы видим, что потоки направлены к реке, накопитель формирует водораздел, поэтому фильтрующиеся стоки попадают в водоносный горизонт, а следовательно и в реку.
С помощью карты гидроизогипс решается ряд важных гидрогеологических задач: установление направления потока грунтовых вод, определение величины гидравлического градиента (J), скорости фильтрации (V), расхода единичного потока (q), глубины залегания горизонта грунтовых вод. Карта гидроизогипс необходима для заключения об инженерно-геологических условиях строительства различных видов сооружений (гидротехнических, промышленных, гражданских, дорожных и т.д).
1.6 Определение расхода потока для безнапорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте гидроизогипс:
где k = 0,7-7 м/сут для мелкозернистых песков; kср=3,85 м/сут
В1 = 12 м, B2 = 26 м, B3 = 12 м — ширина потока;
L1 = 64 м, L2 = 60 м, L3 = 50 м — длина, которую прошел поток от одной гидроизогипсы к другой;
Находим расход, учитывая масштаб карты 1:10000:
Q1 = 3,85*12*1/64 = 0,90 м3/сут.
Q2 = 3,85*26*1/60 = 1,70 м3/сут.
Q3 = 3,85*12*1/50 = 0,95 м3/сут.
Тогда можно будет узнать полный сток в реку грунтовых вод по указанному участку карты:
Q =Qi = Q1+ Q2+Q3 = 0,90 + 1,70 +0,95 = 3,55 м3/сут.
2. Гидрохимический состав подземных вод
Формирование химического состава подземных вод в естественных природных условиях определяется общими геолого-тектоническими, природными ландшафтно-климатическими и литолого-фациальными условиями. Зона активного водообмена, где подземные воды находятся под непосредственным воздействием природных факторов, в условиях интенсивной циркуляции и дренажа. Основные факторы, определяющие химический состав и минерализацию подземных вод — климат, почвенно-растительный покров и литологический состав водовмещающих пород.
Однако в условиях растущей техногенной нагрузки на окружающую среду и подземные воды подвергаются загрязнению. Техногенные компоненты обнаруживаются уже не только в верхних, слабо защищенных, водоносных горизонтах, но и в глубоких артезианских резервуарах.
Понятие «загрязнение» относится, прежде всего, к подземным водам питьевого назначения. Качество воды питьевого назначения должно удовлетворять гигиеническим нормам, предусматривающим безопасность воды в эпидемическом отношении, безвредность химического состава и благоприятные органолептические свойства.
Химическое загрязнение подземных вод связано с поступлением промышленных сточных вод, утечками технологических жидкостей, растворением атмосферными осадками сырья, твердых отходов и продуктов промышленности, загрязнением атмосферного воздуха, неправильным использованием сельскохозяйственных удобрений и ядохимикатов.
Загрязнение подземных вод не является локальным процессом, оно тесно связано с загрязнением окружающей природной среды в целом. Содержащиеся в подземных водах зоны активного водообмена загрязнения в конечном итоге попадают в реки и озера (области разгрузки).
2.1 Методика расчета и анализа
Анализ химического состава подземных вод открывает пути для изучения генезиса, пригодности для различных потребителей, определения уровня их агрессивности для бетонных и металлических конструкций. Результаты химических анализов воды могут быть выражены в весовой, эквивалентной и процент-эквивалентной формах.
Весовая форма — представление ионно-солевого состава воды в миллиграммах (граммах) в 1 дм3 или 1 кг воды.
В зарубежной литературе результаты анализа могут быть приведены в частях на миллион, что соответствует концентрации мг/дм3.
Эквивалентная форма записи состава вод позволяет определить соотношение между ионами с точки зрения их способности участвовать в химических реакциях, оценить качество анализа, установить генезис вод.
В расчетах используется форма записи:
[ мг-экв/дм3] = [(мг/дм3)/Э] = [(мг/дм3)*(1/Э)] = [(мг/дм3)*К],
где Э — химический эквивалент иона;
К = 1/Э — переводный коэффициент.
При выражении содержания какого-либо иона в эквивалентной форме перед символом иона ставится знак r, например rСа2+, rНСОз- и т. д. На основе эквивалентной формы выражения состава можно определить погрешность анализа воды. Эта оценка основана на принципе электронейтральности раствора: сумма концентраций катионов (мг-экв/дм3) равна сумме концентраций анионов.
Анализ воды считается удовлетворительным, если погрешность определения менее 5%.
Процент-эквивалентная форма показывает относительную долю участия того или иного иона в формировании ионно-солевого состава воды.
Для вычисления процентного содержания анионов (катионов) их сумму принимают за сто процентов и рассчитывают процент содержания каждого аниона (катиона) по отношению к их сумме. Процент-эквивалентная форма позволяет устанавливать черты сходства вод, различающихся по минерализации (таблица 4).
Таблица 4 — Химические эквиваленты и переводные коэффициенты наиболее распространенных ионов природных вод
Источник: knowledge.allbest.ru
Форум для экологов
Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды в ОВОС
В этом форуме Вы можете обсудить вопросы касающиеся нормативно-методической базы охраны водной среды.
Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды в ОВОС
Сообщение Вопрос » 17 мар 2009, 01:34
Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды в ОВОС
Сообщение Милашка » 21 мар 2013, 08:57
Спасибо за информацию! Нашла данную документацию, почитала и теперь запуталась в других вопросах.
Не подскажете, какой именно порядок разработки раздела «Мероприятия по охране пов-ых и под-ых вод», что в нем нужно посчитать и о чем написать? Может быть есть перечень стандартных подразделов? У меня пример 2008 года, в нем даже разбавление не расчитано. Может быть у кого-нибудь есть пример расчета НДС при выпуске в ручей после очитных?
Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды в ОВОС, ООС
Сообщение Ecolog-Julia » 21 мар 2013, 20:16
В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 87 обязательными являются следующие разделы в части воздействия на водные объекты
1. Обоснование решений по очистке сточных вод.
2. Мероприятия, технические решения и сооружения,обеспечивающие рациональное использование и охрану водных ресурсов
3. «Туманный» раздел результаты оценки воздействия на окружающую среду
В моих проектах раздел «Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды» содержит в зависимости от того куда осуществляется отведение стоков
1. Гидрологические условия
2. Гидрохимическая характеристика водного объекта
3. Водоохранные зоны и зоны особого режима в районе размещения объекта
4. Гидрогеологические условия
5. Воздействие на водную среду, оказываемое в период проведения строительных работ
5.1 Характеристика воздействия объекта на поверхностные объекты в период строительства
5.2 Обоснование решений по очистке сточных вод (не присутствует в разделе при отсутствии локальных очистных сооружений, отведении стоков в канализацию и наличии тех. условий)
5.3 Расчет объема поверхностного стока с территории строительной площадки
5.4 Расчет массы сброса загрязняющих веществ с территории строительной площадки
6. Воздействие на водную среду, оказываемое в период эксплуатации
6.1 Характеристика воздействия объекта на поверхностные объекты в период эксплуатации
6.2 Обоснование решений по очистке сточных вод (не присутствует в разделе при отсутствии локальных очистных сооружений, отведении стоков в канализацию и наличии тех. условий)
6.3 Расчет объема поверхностного стока с территории площадки
6.4 Расчет массы сброса загрязняющих веществ с территории площадки
6.5 Определение нормативов допустимого сброса проектируемого сооружения (не присутствует в разделе при отведении стоков в канализацию и наличии тех. условий)
В разделе мероприятий обязательно содержится раздел
11.6 Мероприятия, технические решения и сооружения,обеспечивающие рациональное использование и охрану водных ресурсов
В разделе «Расчеты» прикладывается расчет разбавления.
Раздел «Определение нормативов допустимого сброса проектируемого сооружения» для небольшой реки имеет вид.
Источник: forum.integral.ru
Водопотребление и водоотведение объекта
Любой строящийся объект, в процессе строительства, а затем эксплуатации потребляет определенное количество чистой воды, а также сбрасывает очищенные, условно чистые или неочищенные сточные воды в окружающую среду, что приводит к загрязнению гидрографической сети и территории района его размещения.
Возможными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются:
- — неочищенные или недостаточно очищенные бытовые сточные воды;
- — поверхностный сток с промплощадки;
- — загрязненные дренажные воды;
- — места хранения продукции и отходов производства;
- — свалки бытовых отходов.
Точка подключения к сети — существующие сети.
Сброс сточных вод -существующие сети, ближайший КК самотечного канализационного коллектора.
Воздействие проектируемого объекта на состояние поверхностных и подземных вод
Оценку воздействия и виды воздействия на грунтовые воды, образованные в период обильных и продолжительных осадков, рационально рассматривать поэтапно:
- — воздействие в процессе строительстве;
- -воздействие в процессе нормальной эксплуатации.
На период строительства:
В период проведения строительных работ воздействие на подземные воды, может проявляться:
- — загрязнении грунтовых вод нефтепродуктами при утечках и проливах горюче-смазочных материалов при работе строительного и грузового автотранспорта;
- — загрязнении грунтовых вод бытовыми стоками и загрязненными ливневыми водами с площадки;
- — нарушение сложившихся форм естественного рельефа;
- — изменении условий «движения» грунтовых вод.
На период эксплуатации:
В период эксплуатации объекта воздействие на подземные воды, возможно, будет проявляться в:
- — изменении условий «движения» грунтовых вод;
- — загрязнении грунтовых вод и почв бытовыми стоками и загрязненными ливневыми водами с территории объекта;
- — загрязнение грунтовых вод продуктами окисления заглубленных фундаментов и сооружений;
- — нерегламентированные выбросы и сбросы.
Анализ состояния экосистемы в районе строительства, аппроксимация возможного негативного воздействия в период эксплуатации, проведенные расчеты по совокупным факторам источников загрязнения объекта Двенадцатиэтажный жилой дом с торгово-бытовым комплексом по ул. Кириченко, г. Туапсе, Туапсинского района позволяют
I. Строительство и эксплуатация объекта являются весьма незначительным
источником техногенного влияния на экосистему района размещения.
II. Рассмотренные в проекте уровни негативного воздействия на окружающую среду показывают, что данная нагрузка не нанесет ощутимого ущерба среде обитания и здоровья человека.
При выполнении, заложенных в данном проекте мероприятий по
нивелированию негативного воздействие объекта на окружающую среду и человека, данное негативное воздействие будет минимальным.
Источник: studwood.net
Оценка воздействия на подземные воды при строительстве
Положения настоящего раздела относятся к следующим гидрогеологическим расчетам, сопровождающим проектирование защиты сооружений от подземных вод:
расчеты производительности водопонизительных систем и оценка влияния строи тельного водопонижения на гидрогеологические условия района строительства;
расчет водопритоков к дренажам, защищающим в эксплуатационный период подземные части зданий от подземных вод, и оценка их влияния на гидрогеологические условия района строительства;
прогноз изменения гидрогеологических условий района строительства под влиянием устройства подземных частей сооружений, полностью или частично перекрывающих водоносные горизонты (оценка барражного эффекта).
6.1 Постановка задачи
6.1.1 Перед проведением гидрогеологических расчетов следует выполнить анализ ситуации для корректной постановки задачи, выбора расчетного метода и обоснования расчетной схемы.
На первом этапе должна быть проведена предварительная гидрогеологическая схематизация площадки строительства на основе результатов выполненных на ней инженерно-геологических изысканий. Результатом такой схематизации должно стать расчленение гидрогеологического разреза площадки строительства на водоносные горизонты (комплексы) с выделением слабопроницаемых (водоупорных) пластов. Рекомендуется построение карт уровней подземных вод выделенных водоносных горизонтов (комплексов) и глубин их залегания от поверхности земли на территории площадки строительства. На этом же этапе должно быть получено предварительное представление о степени взаимосвязи выделенных водоносных горизонтов (комплексов) между собой.
П р и м е ч а н и е — Предварительный анализ гидравлической связи может быть выполнен путем сравнения абсолютных отметок уровней подземных вод различных водоносных горизонтов и комплексов.
6.1.2 На втором этапе следует выполнить анализ проектной документации, включая оценку заглубления сооружения в подземную гидросферу и мероприятий по защите его от подземных вод в строительный и эксплуатационный периоды.
6.1.3 На основе совместного рассмотрения проектной документации и результатов предварительной гидрогеологической схематизации должна быть определена та часть гидрогеологического разреза, условия в которой могут оказать влияние на технологию строительства и условия эксплуатации сооружения и/или в которой под влиянием строительства возможно значимое с практической точки зрения изменение гидрогеологических условий.
6.1.4 При отсутствии взаимовлияния проектируемого сооружения и подземных вод прогноз изменения гидрогеологических условий и гидрогеологические расчеты, связанные с проектированием защитных мероприятий, не проводятся. При этом результаты совместного анализа гидрогеологических условий и проектных решений с обоснованием нецелесообразности дальнейших гидрогеологических расчетов следует оформлять в виде пояснительной записки (заключения), включаемой в состав проектной документации.
1 Взаимное влияние проектируемого сооружения и подземных вод отсутствует, если сооружение располагается выше УПВ, ограждение котлована проницаемо для подземных вод или также располагается выше их уровня.
2 Практически полное отсутствие взаимовлияния проектируемого сооружения и подземных вод характерно также для незначительного (менее 30 %) перекрытия водоносного пласта непроницаемым ограждением котлована (например, «стеной в грунте») при расположении подошвы фундамента сооружения выше уровня подземных вод. При этом результаты совместного рассмотрения гидрогеологических условий и проектных решений с обоснованием нецелесообразности дальнейших гидрогеологических расчетов также следует оформлять в виде пояснительной записки (заключения), включаемой в состав проектной документации.
6.1.5 Изменение гидрогеологических условий под воздействием строительства заведомо не оказывает влияния на здания и подземные коммуникации, расположенные на прилегающей к строительной площадке территории, в следующих случаях:
большая глубина залегания начального уровня подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта и наличие непроницаемой ограждающей конструкции строительной выемки;
большая глубина залегания начального уровня подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта и применение строительного водопонижения или постоянно действующих дренажных устройств при незначительном проектном значении снижения уровня.
В первом случае величина потенциального подъема уровня в результате проявления барражного эффекта может оказаться существенно меньше глубины его залегания под подошвой фундаментов зданий или подземными коммуникациями. В этой ситуации допускается применение эмпирических зависимостей только для оценки максимальной величины барражного эффекта на контуре непроницаемого ограждения котлована. Расчет развития барражного эффекта на территории, прилегающей к стройплощадке, в указанной ситуации не выполняется.
Во втором случае незначительное снижение уровней подземных вод не вызывает значимых с практической точки зрения изменений гидрогеологических условий и не приводит к дополнительным осадкам сооружений и коммуникаций на территории, прилегающей к площадке строительства. В такой ситуации расчет изменения гидрогеологических условий не выполняется. Достаточным является только расчет водопритоков к водопонизительной или дренажной системе, который следует выполнять в соответствии с последующими положениями 6.1.
П р и м е ч а н и е — Снижение уровней подземных вод не приводит к дополнительным осадкам сооружений и коммуникаций при величине дополнительных эффективных напряжений, вызванных этим снижением, меньшем 50 % величины напряжений от собственной массы грунта, залегающего над водоносной толщей. Для ориентировочных оценок следует принимать отсутствие дополнительных осадок сооружений и коммуникаций при снижении уровня подземных вод на величину не более 80 % глубины залегания водоносной толщи под этими сооружениями и коммуникациями. Отсутствие дополнительных осадок поверхности земли следует принимать при снижении уровня подземных вод на величину не более 80 % мощности зоны аэрации (в безнапорных условиях) или глубины залегания кровли обводненной толщи (в напорных условиях).
Полученные выводы и результаты следует оформлять в виде пояснительной записки (заключения), включаемой в состав проектной документации.
6.1.6 При постановке геофильтрационной задачи (за исключением случаев, указанных в 6.1.4 —6.1.5) необходимо последовательное выполнение следующих этапов:
сбор и анализ материалов по природным условиям и техногенной нагрузке на подземные воды (в случае наличия по ней данных и их доступности) в пределах области влияния;
6.1.7 Размер области влияния строительных мероприятий при рассмотрении задач строительного водопонижения или защитных постоянных дренажей рекомендуется определять с применением аналитических зависимостей, например, приведенных в СП 103.13330. Выбор соответствующей конкретной зависимости для проведения этого расчета определяется особенностями построенной предварительной гидрогеологической схемы (6.1.1), а также плановой конфигурацией водопонизительных и дренажных систем.
Границы области влияния строительных мероприятий в случае перекрытия водоносных горизонтов (комплексов) следует принимать удаленными от проектируемого сооружения на расстояние не менее трех плановых размеров его подземной части вкрест потока подземных вод.
6.1.8 Сбор и анализ материалов, характеризующих природные условия и техногенную нагрузку на подземные воды, должны быть выполнены для всей установленной в 6.1.7 территории. Необходимо собрать и проанализировать результаты гидрогеологических и инженерно-геологических изысканий в районе строительства, в которых представлена информация о геолого-литологическом разрезе территории и его гидрогеологическая стратификация, геофильтрационные параметры водоносных пластов и разделяющих слабопроницаемых толщ, а также сведения о положении уровней подземных вод и их изменениях во времени (последнее — при наличии режимных наблюдательных скважин). Кроме того, необходимым является получение сведений о водотоках и водоемах (отметки уровней воды и дна, по возможности балансовые характеристики), а также информации о водозаборных сооружениях и дренажах, имеющихся в пределах выделенной области влияния строительных мероприятий (в случае наличия такой информации и ее доступности).
6.1.9 На этапе гидрогеологической схематизации должны быть сформирован комплекс представлений о гидрогеологическом строении всей области влияния строительных мероприятий и создана основа для последующего проведения геофильтрационной схематизации. Построенная гидрогеологическая схема должна давать представление об условиях формирования подземных вод. Важнейшим результатом проведения гидрогеологической схематизации является стратификация гидрогеологического разреза в пределах всей выделенной области. На этом же этапе, при необходимости, следует скорректировать сформулированные ранее (6.1.1) представления о степени взаимосвязи выделенных водоносных горизонтов (комплексов) между собой.
На основании проведенной схематизации должна быть обоснована глубина рассмотрения гидрогеологического разреза при дальнейших построениях. В расчетную часть гидрогеологического разреза должны быть включены все водоносные горизонты (комплексы), в которых располагается подземное сооружение, а также водоносные горизонты (комплексы), имеющие с ними существенную гидравлическую взаимосвязь.
1 Основой для проведения гидрогеологической схематизации должны быть гидрогеологические карты и разрезы, обобщающие информацию о геолого-гидрогеологических условиях рассматриваемой территории, а также региональные описания этих условий.
2 Оценка степени взаимосвязи водоносных горизонтов (комплексов) на качественном уровне может быть выполнена на основе совместного анализа карт уровней подземных вод этих горизонтов (комплексов), построенных для всей выделенной области в целом, на количественном — с применением результатов опытно-фильтрационных работ на площадке строительства или участках-аналогах, а при отсутствии таковых — по справочным данным.
3 Перетекание через водоупорное основание самого нижнего водоносного горизонта (комплекса), в котором располагается подземное сооружение, следует учитывать при одновременном выполнении двух условий:
расход водообмена с нижележащим горизонтом (комплексом) в пределах области влияния строи тельных мероприятий составляет не менее 10 % в общем балансе водоносного горизонта (комплекса), в ко тором располагается подземное сооружение;
ожидаемое изменение уровня подземных вод в водоносном горизонте (комплексе), в котором рас полагается подземное сооружение, составляет не менее 10 % разницы уровней подземных вод в этом и ни жележащем горизонтах (комплексах).
4 Включение нижележащего водоносного горизонта (комплекса) в качестве расчетного слоя является обязательным, если расход водообмена с вышележащим горизонтом (комплексом), в котором располагается подземное сооружение, составляет не менее 10 % в общем балансе этого водоносного горизонта (комплекса) в пределах области влияния строительных мероприятий.
6.1.10 На этапе геофильтрационной схематизации должен быть осуществлен пере ход от гидрогеологической схемы к фильтрационной схеме, представляющей все гидро геологические закономерности в гидродинамической постановке. Фильтрационная схема составляется на основе анализа всего комплекса количественных и качественных гидро геологических показателей. Геофильтрационная схематизация должна включать в себя основные пункты — 6.1.10.1-6.1.10.5.
6.1.10.1 Обоснование режима потока во времени Решение задач, возникающих при строительстве и эксплуатации подземных и заглубленных сооружений в зависимости от их характера может проводиться как в стационарной, так и нестационарной постановке. При прогнозировании барражного эффекта режим фильтрации следует принимать стационарным, поскольку наибольший интерес представляет конечное распределение уровней подземных вод, сформированное после стабилизации возмущений фильтрационного поля, вызванных устройством непроницаемого ограждения котлована или подземного сооружения. При расчетах строительного водопонижения режим потока, как правило, следует принимать нестационарным с целью определения изменений во времени расходов водопритоков и формирующейся депрессионной воронки. Расчет дренажей и оценку их влияния следует выполнять, как правило, в стационарной постановке.
6.1.10.2 Обоснование пространственной структуры потока При решении гидрогеологических задач, связанных со строительством, в большинстве случаев следует рассматривать упрощенную плоско-пространственную структуру течения — двумерную в плане в водоносных пластах и одномерную по вертикали в слабо проницаемых слоях. При существенном несовершенстве (по степени вскрытия) внешних и внутренних границ (реки, дренажи, водозаборы и т. п.) вертикальную деформацию потока в водоносном пласте следует учитывать путем введения дополнительных локальных фильтрационных сопротивлений.
6.1.10.3 Обоснование граничных условий потока Для расчетной области фильтрации должны быть определены ее внешние границы,
замыкающие область по периферии, а также, в случае их наличия, внутренние границы (водоемы и водотоки, линейные дренажные устройства, непроницаемые границы, локальные области разгрузки и т. п.). Для каждой границы описывается ее пространственное положение, определяются гидродинамический род условия и его количественные характеристики. Исключением является проведение геофильтрационных расчетов с применением аналитических зависимостей, в которых задание внешних границ в случае неограниченного в плане водоносного пласта не требуется.
При решении нестационарных задач кроме граничных условий для расчетной области должны быть установлены начальные условия, определяющие состояние уровенной поверхности на момент начала решения задачи.
1 Внешние границы расчетной области фильтрации целесообразно проводить по естественным границам потоков подземных вод — контурам водоемов и водотоков, на которых задаются граничные условия I или III рода, а также по непроницаемым контурам (например, подземные водоразделы) с заданием на них частного случая граничного условия II рода (непроницаемая граница).
2. При проведении расчетов с применением методов математического моделирования в случае от сутствия указанных выше границ следует задавать виртуальные внешние границы расчетной области, на которых реализуются условия I и/или II рода (частный случай этого условия — непроницаемая граница). Эти границы следует задавать с применением карт уровней подземных вод. Обязательным требованием является недопустимость распространения влияния строительных мероприятий до таких виртуальных границ, т. к. в противном случае в приграничных областях в натурных условиях произойдет изменение структуры потоков подземных вод, и заданные граничные условия не будут соответствовать реально существующим.
6.1.10.4 Обоснование распределения внутренних источников и стоков На этом этапе схематизации устанавливаются положение и интенсивность различных форм поступления и оттока воды из расчетной области, не включенных в описание граничных условий. К ним следует относить инфильтрационное питание, водозаборные или нагнетательные скважины, водообмен через нижнюю границу модели.
П р и м е ч а н и е — Водообмен через нижнюю границу модели следует реализовывать путем задания на ней (на подошве слабопроницаемого пласта, залегающего в основании нижнего из включенных в модельное рассмотрение водоносных горизонтов) уровней подземных вод нижезалегающего водоносного пласта. В случае разрыва на нижней границе сплошности потока здесь должны быть установлены напоры, равные абсолютным отметкам подошвы слабопроницаемого пласта. При обосновании на этапе гидрогеологической схематизации отсутствия значимого водообмена через нижнюю границу модели, она может быть задана по подошве нижнего из рассматриваемых водоносных пластов и рассматриваться в качестве непроницаемой.
Этот этап схематизации следует выполнять в виде послойных карт параметров, необходимых для конкретного расчета. К фильтрационным параметрам относятся:
гравитационная и упругая водоотдача или уровне- и пьезопроводность (при решении нестационарных задач).
Реальное распределение каждого из фильтрационных параметров в процессе схематизации должно быть приведено к одной из наиболее употребительных схем:
однородный пласт — при хаотической неоднородности параметра с несущественной амплитудой изменчивости;
упорядоченно-неоднородный пласт — при существенной амплитуде значений параметра и их закономерном изменении;
Источник: www.dokipedia.ru