Анализ карт гидро- и пьезоизогипс
Карты гидроизогипс строят для отображения рельефа поверхности грунтовых вод. По построению карты гидроизогипс аналогичны топографическим картам, а сами гидроизогипсы – горизонталям рельефа и представляют собой линии на карте, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод.
Карты пьезоизогипс строят для артезианских вод. Пьезоизогипсами называют линии (в плане) равных абсолютных отметок пьезометрической поверхности.
Карты гидро- и пьезоизогипс предназначены для решения различных инженерных задач, связанных с водоснабжением, охраной подземных вод, осушением месторождений полезных ископаемых, мелиорацией и др. анализ карт гидро- и пьезоизогипс позволяет получить следующие сведения:
1. Направление движения подземных вод в любой точке карты. Движение подземных вод подчиняется законам гравитации и происходит от участков с более высокими абсолютными отметками к участкам с меньшими отметками по линии, перпендикулярной основному направлению гидроизогипс (пьезоизогипс) (рисунок 3).
Рисунок 3 – Карта гидроизогипс: участок А – грунтовые воды питают реку; Б- канал питает грунтовые воды реки; В – грунтовые воды питают реку и выходят из нее [10]
2. Характер взаимосвязи подземных вод с поверхностными. Подземные воды, особенно грунтовые, могут иметь тесную гидравлическую связь с поверхностными водотоками. В одном случае подземные воды разгружаются в реку, в другом – питаются за счет поверхностных. Для выяснения характера взаимосвязи по картам гидро- и пьезоизогипс определяют направление грунтового потока. Если грунтовый поток направлен к реке, это означает, что подземные воды разгружаются (питают) в реку; в противном случае (оросительные каналы, паводок в реке и др.) поверхностные воды расходуются на питание подземных вод и их уровень поднят по отношению к последним. В природе также бывают ситуации, когда на одном берегу имеет место разгрузка грунтовых вод, на другом – их поглощение.
3. Глубину залегания подземных вод в любой точке участка. Параметр определяют по разности между абсолютными отметками поверхности земли и подземных вод.
4. Гидравлический уклон (градиент) подземного потока. Градиент равен разности абсолютных отметок уровненной поверхности в двух выбранных вдоль направления потоков точках, деленной на расстояние между этими точками (в масштабе карты).
5. Расход грунтового потока.
Карты гидро- и пьезоизогипс строят на детальной топографической основе (рисунок 4). В скважинах, колодцах, шурфах, часто пройденных специально для этих целей, проводят единовременный замер уровней подземных вод, фиксируя также выход подземных вод на поверхность (источники) с их высотной привязкой. Зная высотную привязку горных выработок и глубину залегания подземных вод, определяют по их разности абсолютных отметок установившихся уровней воды.
Задание
1. Построить карту гидроизогипс и пьезоизогипс с сечением изогипс через 1 м.
2. Показать направление движения подземных вод.
3. Определить для характерных участков гидравлический градиент подземных вод.
4. Установить глубину залегания подземных вод в заданных точках.
Ход работы
1. Вычислить и подписать у каждой горной выработки на топографической основе абсолютные отметки уровней подземных вод (таблица 1, 2).
2. Провести арифметическим или геометрическим методом интерполяцию абсолютных отметок уровня воды в скважинах и шурфах. Задача интерполяции – нахождение на отрезках между двумя горными выработками точек, в которых уровень подземных вод имеет абсолютные отметки, выраженные целыми числами (в метрах). Главные направления интерполяции выбираются по линиям, идущим от водораздельных участков к поверхностным водотокам, а так как последние являются дренами (границами потоков подземных вод), то интерполяция через реки, озера не проводится.
Таблица 1 - Данные для построения карт гидроизогипс
| № скв. или шурфа | Абс. отметка устья, м | Глубина залегания статического уровня от устья по вариантам, м | |||||||||||
| Скважины | |||||||||||||
| 88,3 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 3,0 | 2,8 | 3,9 | 4,2 | 4,0 | 4,5 | 4,3 | |||
| 92,1 | 5,1 | 5,3 | 5,5 | 4,8 | 4,6 | 5,7 | 6,0 | 5,8 | 6,3 | 6,1 | |||
| 90,8 | 4,3 | 4,5 | 4,7 | 4,0 | 3,8 | 4,9 | 5,2 | 5,0 | 5,5 | 5,8 | |||
| 83,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 0,9 | 0,7 | 1,8 | 2,1 | 1,9 | 2,4 | 2,2 | |||
| 91,5 | 4,6 | 4,8 | 5,0 | 4,3 | 4,1 | 5,2 | 5,5 | 5,3 | 5,8 | 5,6 | |||
| 91,0 | 4,0 | 4,2 | 4,4 | 3,7 | 3,5 | 4,6 | 4,9 | 4,7 | 5,2 | 5,0 | |||
| 84,9 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 2,1 | 1,9 | 3,0 | 3,3 | 3,1 | ,6 | 3,4 | |||
| 88,2 | 2,2 | 2,4 | 4,6 | 1,0 | 1,7 | 2,8 | 3,1 | 2,9 | 3,4 | 3,2 | |||
| 83,1 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 0,8 | 0,6 | 1,7 | 2,0 | 1,8 | 2,3 | 2,1 | |||
| Шурфы | |||||||||||||
| 7,3 | 2,8 | 3,0 | 3,2 | 2,5 | 2,3 | 3,4 | 3,7 | 3,5 | 4,0 | 3,8 | |||
| 2,4 | 5,0 | 5,2 | 5,4 | 4,7 | 4,5 | 5,6 | 5,9 | 5,7 | 6,2 | 6,0 | |||
| 7,0 | 4,0 | 1,2 | 4,4 | 3,7 | 3,5 | 4,6 | 4,9 | 4,7 | 5,2 | 5,0 | |||
| 1,6 | 4,6 | 4,8 | 5,0 | 4,3 | 4,1 | 5,2 | 5,5 | 5,6 | 5,8 | 5,6 | |||
Следует помнить, что в точке нисходящего источника абсолютная отметка земной поверхности совпадает с абсолютной отметкой зеркала грунтовых вод (пьезометрической поверхности). Этот факт дает дополнительную информацию при интерполяции.
3. Через точки с одинаковыми отметками (через 1 м) провести плавные линии – гидроизогипсы (пьезометрические), которые не должны пересекаться. Так как условия залегания грунтовых вод во много определяются геоморфологическими особенностями участка, то гидроизогипсы должны плавно повторять изолинии рельефа (горизонтали). Пьезоизогипсы такой специфичностью не обладают.
Гидро- и пьезоизогипсы так же, как и горизонтали рельефа могут пересекать реку, но в строго определенному положении: пьезоизогипса с большей абсолютной отметкой должна проходить выше по течению реки, чем пьезоизогипса с меньшей абсолютной отметкой. В противном случае истинное направление движения воды в реке не будет соответствовать направлению движения, полученному по карте.
Необходимо следить, чтобы в области гидравлического водораздела по обе стороны от него проходили две гидроизогипсы (пьезоизогипсы) с одинаковыми отметками.
Таблица 2 - Данные для построение карты пьезоизогипс
| № скв | Абс. отметка устья, м | Глубина залегания статического (пьезомтерического) уровня по вариантам, м | |||||||||
| 88,3 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,0 | 0,8 | 1,9 | 2,2 | 2,2 | 2,3 | 2,3 | |
| 92,1 | 2,1 | 2,3 | 2,5 | 1,8 | 1,6 | 2,7 | 3,0 | 2,8 | 3,3 | 3,1 | |
| 90,8 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 1,3 | 1,1 | 2,2 | 2,5 | 2,3 | 2,8 | 2,6 | |
| 83,0 | 7,5 | 7,7 | 7,9 | 7,2 | 7,0 | 8,1 | 8,4 | 8,2 | 8,7 | 8,5 | |
| 76,1 | 4,9 | 5,1 | 6,3 | 4,6 | 4,4 | 5,5 | 5,8 | 5,6 | 6,1 | 5,9 | |
| 70,0 | 1,9 | 2,0 | 1,8 | 2,1 | 2,3 | 1,7 | 1,5 | 2,5 | 2,0 | 1,6 | |
| 68,5 | 3,5 | 3,4 | 3,3 | 3,7 | 3,9 | 4,0 | 4,1 | 3,2 | 3,5 | 8,1 | |
| 91,5 | 17,9 | 18,1 | 10,6 | 17,6 | 17,4 | 18,5 | 18,8 | 18,6 | 19,1 | 19,9 | |
| 91,0 | 5,8 | 6,0 | 6,2 | 5,6 | 5,3 | 6,4 | 6,7 | 6,5 | 7,0 | 6,8 | |
| 84,9 | 10,6 | 0,8 | 11,0 | 10,3 | 10,1 | 11,2 | 11,5 | 11,3 | 11,8 | 11,6 | |
| 74,6 | 4,1 | 4,3 | 4,5 | 3,8 | 3,6 | 4,7 | 5,0 | 4,8 | 5,3 | 5,1 | |
| 67,8 | 1,8 | 1,9 | 2,1 | 1,7 | 1,5 | 2,0 | 2,3 | 2,5 | 1,8 | 2,3 | |
| 65,0 | 1,0 | 1,1 | 2,2 | 1,4 | 1,3 | 1,5 | 1,0 | 0,9 | 1,6 | 0,8 | |
| 68,0 | 3,8 | 3,9 | 4,2 | 4,3 | 3,6 | 4,5 | 4,4 | 3,6 | 3,7 | 4,6 | |
| 90,8 | 16,4 | 16,5 | 6,8 | 6,1 | 5,9 | 7,0 | 7,3 | 7,1 | 17,6 | 17,4 | |
| 88,2 | 12,2 | 2,4 | 2,6 | 1,9 | 1,7 | 2,8 | 3,1 | 2,9 | 13,4 | 13,2 | |
| 83,1 | 9,4 | 9,6 | 9,8 | 9,1 | 8,9 | 10,0 | 10,3 | 10,1 | 10,6 | 10,4 | |
| 74,7 | 3,7 | 3,3 | 4,0 | 3,9 | 4,3 | 4,5 | 4,4 | 3,6 | 3,8 | 5,1 | |
| 68,0 | 1,0 | 1,2 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 0,9 | 1,2 | 1,0 | 1,6 | 1,7 | |
| 67,3 | 2,8 | 3,0 | 3,2 | 2,5 | 2,3 | 3,4 | 3,7 | 3,5 | 1,0 | 3,8 |
4. Показать направление движения подземных вод в произвольных местах стрелками, проводимыми перпендикулярно к гидроизогипсам.
5. Определить для характерных участков, соответствующих максимальному в пределах карты уклону, гидравлический градиент (уклон) потока подземных вод.
6. Установить глубину залегания подземных вод в заданных точках А и Б, предварительно определив абсолютные отметки земной поверхности и зеркала грунтовых вод (пьезометрической поверхности) в этих точках. Данную процедуру следует проводить, интерполируя между двумя соседними горизонталями рельефа и гидроизогипсами (пьезоизогипсами) соответственно.
Рисунок 4 – Схема гидроизогипс и пьезоизогипс
Масштаб 1:10 000. Сечение изогипс через 1 м.
Таблица 3 - Данные для построения гидрогеологического разреза по линии скважин 8-14
| Породы | Мощность пород по скважинам, м | ||||||
| Песок мелкозернистый | 11,7 | 10,5 | 4,7 | - | - | - | - |
| Суглинок | 9,3 | 21,8 | 16,5 | 17,1 | 8,2 | - | 7,5 |
| Песок крупнозернистый | 4,7 | 5,0 | 4,5 | 4,6 | 4,8 | - | 4,7 |
| Разнозернистые пески с гравием и галькой | - | - | - | - | - | 12,3 | - |
| Глина (вскрытая мощность) | 2,5 | 3,0 | 4,5 | 2,0 | 3,5 | 5,0 | 5,0 |
Дата добавления: 2016-05-16; просмотров: 5502;