Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

где  представляет собой параллельное соединение сопротивлений .

Учитывая, что при единичной ширине фильтрационное сопротивление равно , можно ввести специальные эквивалентные длины:  ("береговое" сопротивление с одного берега),  (сопротивление "проскока" под руслом), (обобщенное сопротивление "узкой" несовершенной реки). Соответственно выражение для привлекаемого потока приобретет вид:

,

где  - обобщенная эквивалентная длина для "узкой" реки.

Как зависят эквивалентные длины  от свойств экрана и физической ширины реки ? В теории фильтрации у несовершенных рек доказывается:

 

Тенденции поведения значения  при изменении ширины реки (исходя из свойств гиперболических функций синуса и котангенса):

 (физически широкая несовершенная река)  (при > 3)

 (исчезающе узкая река, деградация граничного условия)  (при < 0.5)

(при этом не надо забывать, что .

В промежуточном интервале (0.5 < < 3) для расчета нужно пользоваться вышеприведенным полным выражением.

Балансовая структура эксплуатационного водоотбора также претерпевает изменения в сторону уменьшения относительной роли ПР при уменьшении приведенной ширины . При относительно небольшом несовершенстве (> 2-3 ) еще можно пользоваться аналитическим описанием:

(при этом приведенный расход  рассчитывается с использованием () и ).

Для более высокой степени несовершенства рек аналитических зависимостей нет (точнее, они могут быть получены в чрезвычайно громоздком и непригодном для практического применения виде). В таких случаях для анализа баланса водоотбора следует использовать моделирование.

Возможность возникновения СВОБОДНОГО РЕЖИМА ФИЛЬТРАЦИИ под рекой.

Это достаточно острый вопрос с точки зрения достоверности оценки понижения уровней и балансовой структуры ЭЗ.

В предыдущем рассмотрении мы предполагали, что взаимодействие потока подземных вод с рекой происходит в подпертом режиме, т.е. при сохранении гидравлической связности (неразрывности) всей "фильтрационной цепочки". Однако, такое положение может быть нарушено при возникновении больших понижений уровня под руслом реки - например, при слишком большом дебите или при значительном сопротивлении экрана. Если пониженный уровень подземных вод под руслом опустится ниже подошвы экрана, то возникает так называемый "ОТРЫВ": поверхность потока подземных вод под рекой становится свободной, а привлекаемый поток из реки имеет характер "дождевания", т.е. происходит при неполном насыщении порового пространства (рис. 7.5). Физическая основа этого явления - в резком различии активной пористости глинистых пород экрана и хорошо проницаемых пород водоносного горизонта (). Такой режим взаимодействия подземных и поверхностных вод называется СВОБОДНЫМ.

Что меняется при возникновении отрыва на участке русла ?

Напор на плоскости разрыва сплошности потока становится постоянным и равным отметке подошвы экрана  над плоскостью сравнения, так как пьезометрическая высота здесь равна нулю. Соответственно выражение для расхода привлекаемого потока приобретает вид (обозначения на рис. 7.5):

.

Рис. 7.5. Балансово-гидродинамическая схема работы водозабора в условиях отрыва уровней от подошвы подруслового экрана

 Принципиально важно: расход привлекаемого потока в зоне отрыва не зависит от напора (или понижения). Следовательно, это граничное условие 2 рода. Таким образом, в результате отрыва уровня от подошвы экрана качественно меняется гидродинамический род условия на реке - происходит "вырождение" условия 3 рода в условие 2 рода (известное значение расхода). Далее будем называть это явление "КОНВЕРСИЕЙ" граничного условия.

Условие возникновения отрыва: или . Понятно, что зона отрыва имеет ограниченный размер и возникает, в первую очередь, где-то в районе водозабора, т.к. там наибольшие значения  (рис. 7.6).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат сша, изложение 8 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата