Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Гидрогеологические основы применения вертикального дренажа в осушительно-увлавжнительных мелиорациях
ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология
Автореферат диссертации по теме "Гидрогеологические основы применения вертикального дренажа в осушительно-увлавжнительных мелиорациях"
Министерство геологии СССР
Узбекское производственное гидрогеологическое объединение чУзбекгидрогеологпя"
Институт гидрогеологии и инженерной геологии ил. О.К.Лангэ
На правах рукописи
Костюкович Петр Николаевич
ПЩРОГЖШОГИЧЕСКИВ ОСНОШ ПРИМБШШ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДРЕНАМ В ОСЛИТЕДЬНО-УВЛАЖМТЕЛЫШХ МЕЛИОРАЦШ
Специальность 04.00.06 - гидрогеология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Ташкент - 1990
Работа шполнена в Белорусском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте мелиорации и водного хозяйства Минводстроя СССР.
Официальные ошоренгы:
член-корреспондент АН УзССР, доктор физико-математических наук, профессор Абуталиев Ф.Б.; доктор технических наук Веселов В.В.( доктор геолого-минералогических наук, старший научшй сотрудник Ситников А.Б.
Ведущая организация - Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ре-сурсов(ЩШИКИВР).
Защита диссертации ооотоится " ^^^^^о^ЭЭО г. в " " ч на заседании специализированного совета 1 Д. 071.01.01 при Институте гидрогеологии и инженерной геологии им. О.К.Ланге ПО нУзбекгидрогеология" Министерства геологии СССР по адресу» 700041, г»Ташкент, ул. Морозова, 64,
С диссертацией мохшо ознакомиться в библиотеке института ШЮИНГЕО.
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Баздейшая роль в выполнении Продовольственной 11рогра1лмы СССР принадлежит сельскохозяйственным мелиорациям. Площадь осушенных земель в стране намечено увеличить в ближайшие года на3...5 пит, га и довести зв до 19...20 млн. га. Неосвоенными останутся еще около 70 млн. га низинных болот, заболоченных я переувлажняемых земель, широко распространенных в Нечерноземной зоне РСФСР, Западном регионе страны, в Сибири и па Дальнем Востоке. Е этих условиях огромное народнохозяйственное и природоохранное значение имеют исследования по дальнейшему совершенствованию способов осушения и конструкциям мелиоративных систем, отысканию оптимальных вариантов технически совершешшх а экономичных осунш-тельно-увлачнительных систем периодического действия, работающих в соответствий с закономерностями сезонного колебания водного решила почв и, таким образом, позволяющих пе только отводить избыточные воды, но к создавать условия для накопления влагп в корне-обитаеыом мое. Разработка таких сесто?,! - ото решзшю славнейшей * проблемы экологической злзлиоррдлп - т.е. такого искусственного изменения ландшафтов, прз которой оптимизация основных парэмзт-роз сельскохозяйственного пепояьзовеяш прзродной среда достигается при ггстгглька дспустг.тал гзиененш ео остестззшюго водного баланса л водного ропигла,
ИсследозакЕЯМН Г.В.Богомолова, В.С.Усопко, Л.И.МураЕКО, В.Ф. Кардовского, Г.И.Пзстухоза, автора п др. установлено, что мелиоративные система, ооновашшо на оатшьяых сочзтелиях горизонтального дренояа о вертикальным, позволяют свести до мпазлума или полностью исключить переооушаши торфяников'и отгм гначлт&ть-но уменьшают потребность з дополнительно:.* увлагзгзалп ооупасхаог земель. Теки« образом, решение проблемы било найдено в различных моделях кокбшшровангасс 2 управляегж: дренпяей перподачоского действия, основанных на пололиталт.шлс сторонах пзвэстннх способов осушения, водопонЕяения, аодтоплзшшСгшюзовают) п орошения, а также учитывающих гцдродиыамаческяз силы(наяориость) водоносных горизонтов и быструю самовосполнлемость запасоз грунтовых зод в весенне-осешше периоды. Многолетние натурные опыта, проведенные в Припятском Полесье, показали, что комбинированные осуштвльно-увлажнительные системы, составной частью которых являются дренаж-
ше скважины, позволяют яодцсршпзать оптимальный водный режим осуиаыгых земель в любых погодных условиях и имеют весьма высоки« технико-экономические к экологические показатели»
Переход на управляемые система вертикального дренака открыл новую страницу в теории и практике осудительной мелиорации и потребован решения ряда олойнейшх задач по пщрогеодогнческому обоснованию методов проектирования и эксплуатации этих систем, проведению гидрогеологических изысканий. Многолетний сшт цзуче-ш таких систем показал, что среда задач, емзщйх пршщипиальноЕ значение для погашения точности гидрогеологических расчетов в ери: калыюго дренага, главное меотр занимает задачи о достоверности г репре з ентативнсстп походной гидрогеологической информации. Такой информацией, характеризуюцзй 'водообидьнссть, водопроницаемость, приемистость, баяанс a'pesm,: водного яптишя пласта, являются расчетные гидрогеологические параметры к граничные условия дренируемых водоносных горизонтов» На ото:.: основании возникла необходимость обобщить и объединить отечественные и варубегаше разработки по отдельным аспектам гидрогеологических расчетов склтегл вертикального д?зяааа(СВД) в единую проблему - гпдрогеологшюские основы применения вертикального дренажа в осуштельно-увла-аш-тшаных мелиорщшзх. Решение этой проблемы имеет большое научное и прикладное значение для гидрогеологического обоснования фильтра иконных расчетов не только дренакшхс но и любых других возмущающе: сквалин, широко применяемых при кшгенерно-геологических изысканиях и разведке месторождений, в гидротехническом строительстве, водоснабаешш, горной деле и других отраслях народного хозяйства.
В связи с решением данной проблемы телу.работа состояла в том чтобы на баз^ теоретических исследований и обобщения многолетнего опыта проектирования и йксплуатацш ОВД в условиях низинных болот Прииятского Полесья установить основные технико-экономические п водобалансовые показатели СВД и разработать методологические основы гидрогеологического обоснования применимости этих систем в осу-пштельно-увлакнительннх ыелиорациях,
В соответствии с целевым назначением работы основными задачами исследований являлись следущие,
I. Натурные испытания СВД в условиях низинных болот Припятско-го Полесья с целью изучения их осуштелъно-увлажшмельного дей-
ствия в различные, по водности годы и определения основных техни-ко-эконошческих и водобалансовых показателей этих систем.
2. Экспериментальные и теоретические исследования обобщенных фильтрационных сопротивлений возщущавдих сквачин и положения пьезометрической поверхности фильтрационного потока вблизи этих скважин при их работе в установившемся и неустановившемся режиме. Изучение основных свойств пьезометрического скачка уровней А В = = - Sg у стенки возмущающих артезианских скважин. Теоретическое обобщишэ данного явления и его использование в качестве основной физической предпосылки теории и методологии определения обощенных фильтрационных сопротивлений возмущающих скважин(здесь Sa - установившееся покияениа уровня внутри возмущающей скважины, 5а - установившееся понижение депрессиснной поверхности в пласте по внешней стенке возмущающей скваяины).
3, Изучение закономерностей формирования графиков временного й комбинированного прослеживания изменения уровня в однородных по проводимости пластах о площадным питанием. Исследование свойств новых разновидностей естественного квазистационарного режима, каядой из которых присуще одно из _неравенств? ^ >2 1, Л < О или 9. L, 0<Л< 2 , где ^ , t - угловые коэффициенты графиков соответственно площадного и временного прослеживания изменения уровня;
Л - 2 (i - i^/P. t ) a const - (I)
водобалансовая поправка к формуле Тейса, отражающая степень отклонения характера формирования депрессионшх поверхностей в пласте с площадным тианисм( ¿¿5 2 t, «Я Ф О ) п эталонном или абсолютно изолпрованнон(тейсовском)( 2 i} Л ~ О )
пластах. Теоретическое обоснованно данного явления п на этой основе дальнейшее развитие теории квазистаццонарного реявиа применп-тельно х работе вертикального дрешкса в слопало: гидрогеологических условиях.
4. Разработка нового метода опредолзшвх обобщенных гидрогеологических параметров, основагшого на построении комбинированного графика прослеливагагя сшпсяшя гош восстановления уровня
s„ = f£&i(t/r2'*-)] ■ <2>
Преобразование (2) при Л Ф 0 с высокой степенью точности отра'ка-ет реальную картину формирования децрссссонной поверхности в пластах с площадным питанием, а при. Л = 0 переходит з преобразование
Джейкоба, справедливое дня известной разновидности естественного квазистационарногс релалиа( ¿.д 2 1, Л О ) „
5. Экспериментальные и теоретические исследования закономерностей изменения внутренних граничных сопротиЕлетШСослоашшцих концевых аффектов), возникающих на торцах фильтрационных трубок, и оценка их влияния на поведение графпвд V « н характеризу-
кащх его ашхрокешлацпошшх констант; углового коэффициента и начального отрезка Эои па оси внутреннего градиента наиора(здесь V - установившаяся скорость фильтрации при соответствующем внешнем и внутреннем - (ЛИ"- -5)/I'" градиентах напора; 1*'. - дайна фильтрационной трубки; ~ + - суг-тр те потери напора на контуре питаниям/у и стока; АН - действующий капор). Дальнейшее развитие теории граничных усдозий фильтрационных потеков' на базе исследованных разновидностей внутренних грашчкш-; условий и присуща ил закономерностей намонения
в приторцевав гонах фильтрационной труби. Использование обнаруженных законокорноотех Для уточнили методологии оксперименталь-ного изучения двагешн ньютоновских н аномальных жидкостей и определения фетатрациокних свойств грунтов в приборах Ддрси.
6 „ Обойщзкнй экопоршзнтапьнш!: исследований по дшгаенга подземных вод в шшцрошщаьшх шояешш(горфа, супеси, суглинки, глшш, Ьдо). Лнаяий известных моделей нелинейной фпльтрации(ШФ) (или оцределшсЕцв: уравнений теории нелинейной фильтрации - по Г »И, Баренблатту), предложенных отечественными и зарубеаныш исследователями, п установление о*Зщне свойств йрнвых фильтрации V - / (3) , присущих этим моделям. Разработка обобщенных ШФ и отыскание кригеряг^ но их построению, сравнительной оценке, классификации, определению степени нелинейности* Использование обобщенных ШФ для дальнейшего развития теории и методологии определе . ш!я фильтрационных свойств мглозроилцаеьшх горных пород.
Научная новизна работы. На основании многолетних; теоретических и 8Кспершенгашшх(полошх е лабораторных) исследовали!! впервые сформулирована, разработана и доведены до практического применения в производстве следушцие положения но гидрогеологическому обоснованию применения ОВД в осушительно-увлаэзнительных ые, лнорациях» имеющие ванное научное, методологическое и народнохозяйственное значение.
I. Совместно с А.И.Мурашко и А.Т.Шлаковым проведены натурные
испытания СВД в условиях низинных болот Белорусского Полесья, изучено осуштельно-увлалснительноз действие'этих систем в различные по водности годы и определены их основные технико-экономические и водобалансовне показатели, характеризующие СЗД ¡сак технически совершенные и эконо;,очные системы периодического действия, наиболее удовлетворяющие основным критериям экологической мелиорации.
2. Установлены закономерности формирования УГВ при работе ОВД в различных режимах, разработаны схсш крупных СВД, выполнено районирование Припятского Полесья до условиям лрнкэненпя СВД, установлены режимы эксплуатации СВД л предложена принципиально новая осуштрльно-уБлазшитаяъная система с дискретной проводящей сетью (а.с. СССР й 718535), способная работать з сочетании с дрена-зными сквачшнаш и, таким образом, образовывать еще более широкий круг различных модификаций СВД.
3; Обнаружено существование разрызаС скачка) уровней А 5 у стенки возмущающей артезианской скзаглшы. Показано, что данное явление имеет ватлгоо значение для фильтрациошгнх расчетов и моделирования этих сквашш, а такке для теории и практики опытных откачек в напорных пластах.
4. Разработала ксзая модель обобщенных фильтрацксшшх сспро-тивлений дрзна'пшх скзгдгн, в которой все показатели несовершенства скзаяипн(пр2ведешшй раднуо , коэффициент эффективности С - ^о/^с н поправка к фодаукв Дппон на несовершенство екзааа-ш £ ) адрагахгся через застану разрыла урсвнгЗСпотерв напора) Л 5 или промежутка вксаядаапя йк у ее отеэтв* Уодаяь спрагед-лява как для устансвазгейся, так и для нсустсясэзвпойся фильтрации в напорных и безнапорных пластах.
5. Установлено суцесгзов-а^е двух новых разновидностей естественного квазЕстэдаакарпсго релгха двкгешп яодэегяшх вод з однородных до проводимости пластах, обладсскггс плсэддакм питанием, исследованы основные свойства этих разновидностей квазистсцпонзркого рекика л на пх основе разработаны метод определения гидрогеологических параметров по датши опытных кустовых откачек при кзустано-вившемся движении и метод прогноза УГВ при работе дренатагах екза-лаш.
6. Выполнен комплекс экспериментальных п теоретических исследований по влиянию ойяоЕпяидах граничных сопротивлений и порождаемых иг,а суммарных потерь напора л 5 , формиругг^кся у внутренних
приторцевых зонах фильтрационной трубы, на поведение графика I/--и соответствующую ему форму пьезометрической поверхности фильтрационного потока» Установлено, что каздая из наблюдаемых закономерностей — / (?) составляет одну разновидность внутренних граничных условий , которой соответствует только одно устойчивое, положение приведенного(по В.М.Шеотакову) контура питания > " п соответственно только одно устойчивое положение прямой V « / (и J , Показано, что на торцах фильтрационной трубы монет возникать (в зависимости от характера взаимодействия здесь действующих сил при движении потока под разными углами к вертикали) до девяти разновидностей Я±п ;
; О) ; (¿* ±Л5о) 5
(1*+ ие> ± л10 » А А&оК гда *л1о .
± А.50 - приращения координат приведенных контуров питания, равные величинам формального сдвига действительного контура питаний относительно входного торца'фильтрационной трубы( - й ) к статического уровня на его внешней стенке( - ^), Когда А$а = = £¿.0 = 0 , тс <й£ в 0 и ш имеем идеальный контур питашш, да-
оданаковув величину водопроницаемости грунта при иопользова-ник как внежязго ^ е так и внутреннего 7 град иента напора г V К' .7 * !<" 3 0 в реальных контурах питания && =■ / } иле ¿Б » С0П О , Поэтому прямая фильтрации V/(У ) , получаемая е одном и том ке грунте, при переходе от одной разновидности внутренних граничных условий к другой становится неустойчивой и перемещается по нолю V - з таким образом, что катдому приведенному контуру питания соответствует. одно единствен-
ное положение цршлой V, харшстеризущейся своими величинами углозого коэффициента и начального отрезка з±сп на осп гра-» диентов. Таким образом, оолоавяшцие концевые эффекты приводят к тому, что дая одного и того же грунта и для одной и той'не ньютоновской яццкости е приборах ДарОЕ ыокно получить три различных значения коэффициента фильтрации и четыре различных значення(в том числе и нулевое) начального градиента нанора(табл. I). Отсвда слздуеТр что с позиций рассматриваемого явлений наличие противовес ЛЕСшаг(как позитивных ~ для условий 2 * ®±5 » ^±4- » так И аагатнвныг - для условий и ) выводов о существовании
начального градиента напора и его величинах Еполне закономерно а ©бъясшзао» Это говорит о том, что выполненные теоретпче-
Таблица I
Влияние приведенный контуров питания на поведение прямой V ~ / (з ) при оценке водопроницаемости грунтов
в приборах Дарси
9±п V => / (а) 3±СП ' Водопроницаемость
V а К 3 1 о
У-ЪР + Ы «гк(1+ 1*)
±81 ¿*+&1-е
■У- * у- к 7 « К э О
V» К*(Л-Зд3) 'а «7 — м ±33 (. К
уг.К^р-.У^}
У в /Г 7 4 О
7* ^
ские и экспериментальные исследозаши по неустойчивости фильтрационных потоков в конечных трубах пмсзт прищшшальное значение для дальнейшего развития теории граничных условий водоносных горизонтов и методологии определения фильтрационных характеристик грунтов в приборах Дарси.
7. С целью дальнзйзего развития методология гидрогеологической интерпретация и использоваии в огнтпо-фильтрацдопкых рабо-тах(ОФР) решений обратное задач теории нелинейной фильтрации установлены обще свойства кривых фильтрации V ~ / (з ) , прзоущих известным I,отделим нелинейной фильтрацииСШФ), а такко эксперпмэн-
талыю полученных в малопроницаемых грунтах различными исследователями. С учетом этих свойств разработаны обобщенные миф, охватывающие широкий диапазон роальшх кривых V=f(3) и обладающие высокой адпроксимациснной точностью, Частными случаями некоторых из них яеляштся известные модели Боларовича-Гуткина, Бондарснко-Нер-шша, Арье и др. Докчзано, что с целью унификации фильтрационных характеристик нелинейных сред-обобщенные МНФ необходимо представлять функциями, которые своей асимптотой имеют обобщенный закон Дарен и выражаются через параметры этого закона. С учетом этого методологического принципа разработана методика сопоставления и классификации ШФ, оцошси их нелинейности. На опытных данных, по-лучешшх в приборах Дарси отечественными и зарубеаннми исследователями, показшш преимущества использования обобщенных ШФ дая описания процесса движения подземных вод в калонроницаеыых пластах и определения их гидрогеологических параметров,, Эти исследования создают гидрогеологические предпосылки дая дальнейшего совершенствования теории нелинейной фильтрации, методологии определения фальтрационных свойств шлапроницаеглых сред, прогнозирова-шш вертикального водообмена в шогослойншс толщах, гидрогеологических расчетов рго'ота дренаиа в глинистых п торфяншс отлошшх.
Реалязатрге ретультятов воолепавзвой и практическая значголооть работы, ' Производственная направленность работы - улучшение тех-йико-оконамическнх и экологических показателей осуштельно-увлад-штельянх саотеа на базе вертикального дрена'ха и использования грунтовых вод ыа увлажнение; повышение качества проектирования и эксплуатации ОВД; совзрсзнствозание методов гидрогеологического обоснования ОВД, оценки гидрогеологических параметров и гидрогеологических расчетов др-зкаташх сквадпн. Выполненные опытно-производственные испытания ОВД на низинных торфяниках Белорусского Полесья позволяет характеризовать отл системы как одни из.наиболее оптимальных в технико-экономическом, водобалансовом и экологическом отношениях для шогих регионов Припятского Полесья и других заболоченных равнин с аналогичными гидрогеологическими условиями. Многолетний опыт эксплуатации ОВД полностью подтвердил эти выводы. Экономический аффект от внедрения СВД по сравнению с традиционными осушительно~увлахнптелькыш1 системами на базе горизонтального дренаха и равнинных водохранилищ на различных объектах составил от 500 до 1000 руб/га и более.
Площади заболоченных земель о благоприятны!.® гидрогеологическими условиями для применения различных модификаций СВД только в зоне Припятского Полесья, как показали исследования В.С.Усенко,
A.Л.Колобаева, М.Ф.Козлова, А.И.Муршлко, автора, Н.Н.Муромцева,
B.Е.Алексеевского и др., превышают 0,5 шн. га. Для применения СВД перспективны полесские равнины и в других регионах страны.
Немаловажное практическое значение имеют также методологические разработки по оценке обобщенных фильтрационных сопротивлений дренажных скважин, определению гидрогеологических параметров по данным опытных откачек, размещению наблюдательной сети при производстве ОФР в пластах о перетеканием, прогнозированию УГВ при работе СВД в различных рекимах, определению фильтрационных свойств горных пород в приборах Дарен о учетом осложняющих концевых эффектов, обобщенным моделям нелинейной фильтрации. Многие из этйх разработок вошли в учебники и справочные руководства и Находят широкое применение при оценке гидрогеологических параметров и проектировании различных видов возмущающих скважин.
Апробация результатов исследований. Ооновныо материалы, теоретические и методологические положения диссертации изложены в докладах на Всесоюзном техническом совещании по вертикальному дренаяу(Москва, 1Э68); Межведомственном совещании по мелиоративной гидрогеологии и инженерной геологии(Минск, 1969); зональных Конференциях молодых ученых БелорусеттаСМкнск, 1953, 1969) 5 Всесоюзном совещании по применению геофизических и математических методов в гидрогеологии и шшшерной гзолопш(Ташкент-, 1973); зональных методических семинарах по гидрогеологическим исследова-дахям на осушаемых землях(Епнск, 1975, 1976); научном симпозиуме иТеория и метода расчета фнльтрацшгЧКлев, 1977); Всесоюзном совещании »Краевые задачи теории фильтрации"(Ровно, 1979); научных семинарах, руководимых А.Я.Олсйпико?л, £>.Б.Абутаяиевнм, И. Е. Карповым, И.К.Гавич, В.С.Усэнко, З.Н.Эмихогл.
ЙУ^ШаШЭ!- По теме диссертации опубликовано 63 работ, в том числе монография «Гидрогеологические основы вертикального дренажа"(Минск, »Наука и техника", 1979, 288 е.). Основные положения диссертации вошли в и Справочное руководство гидрогеолога" (Ленинград, „Недра", 1979).
Основные защищаете жмояания дпссоргапии. На защиту выносятся следующие положения теоретического, методологического и
прикладного характера.
1. Обоснование целесообразности перехода(на заболоченных равнинах о соответствующими гидрогеологическими условиями) от постоянно действующих осушнельно-увлакнительных систем на базе горизонтального дренаяа и водохранилищ к комбинированным ооуштельно-увлгшштелькым система.'.! периодического действш(СВД), основанным на различных оочеташхях горизонтального дренада с вертикальным и использованием грунтовых вод ка увлажнение. Основные технико-экономические и водобалансоше показатели ОВД, особенности проектирования и эксплуатации СВД, гидрогеологические условия применения ОВД, цути дальнейшего соверсзаетЕовакш СВД.
2. Новая модель обобщение; флдьтрацпохпшх сопротивлений дрс-натошх сизагнн, в которой ьаз показатели носоворленства скваяшш Еыразаются через ьежадшу пьеоо^о2рячсог.ого сглчка ¿В ее: величину промежутка ¡иеггвушиг ¿к у ее стеши. а^исит-осих, харог.-торизуадие шшйшю на поведешха сецовшх варехлрэв обобщенного (&ш>трацно1шого сопротивления ОгВСИПШ ъ \ » £ При-«ошиельно к уояошы усгааашйзагозс. и цеуотанггяьЕзгогк двкгс-хша подзсййш. ход» ь^го^та учесь ¿$ при кэделгргвалхя сквагш.
5. Нош; кв^сисгсдазизраого рсасл нсуотаношв-
шогооя из&ошк сод в едпородас; по проводамости шко-
тах, облок^де шицеддо« шясассл, Законсххораоств екпзхш п госстановлсшхя дйпрсссхтохпхой поверхности по плсдоди пласта ц во врслоне пр:; дшаш:: ¡р^зизвддясс®» кхх-зпзтех&опархйго рех^ла п
за кг озоз^сишй ките« слргдсяешя гздгюхчтохшесхаз: парг:х.:троз но ¿.с^хм куовсик сшслс::, сс;юг.ашшй на шюльзова-шш преоброзо2£шгл С2). Характер позгдешп гра^лхсл врешшгаго нроедкдх^ггл вскевзкш урешзй ь удцщгшшЕ. областях возиузешк, т.е. црздслси! змхи кц£зцстадвоыс.рцогс pc.sn.ia, в данных гццро-гослогцчеохщ: услсзихи
4. Теоретические е иигодолоптекпо едпехеш дальнзйшого со-Есраенотвовашн гадрогеологхнесхсого сбосногаигя СВД на базе информация, получасасй на образцах горных пород в лабораторных условиях» Б §той цроблехю приоритетное значение для решзния поаргоз-лонлой задачи и^зат и Еаци-дотся:
- результаты теоретичеехшх г вксперзахонташшх исследований ос-лссаяшрг концевых эффектов к порседае!УХ гмп суммарных граничных потерь напора , фор^зруЕЩхсл в праторцевых зонах приборов
Дарси; закономерности изменения и соответствующие пм девять разновидностей внутренних граничных условий , наядой из которых присуще одно единственное положение прямой V- , харак-теризунцееся своими величинами углового коэффициента и начального отрезка на оси градиентов; научное и практическое значение исследованного явлешм для дальнейшего развития теории граничных условий конечшх фильтрационных потоков и методологии определения фильтрационных характеристик грунтов в приборах Дарси; - результаты теоретических исследований по методологии гидрогеологической интерпретации дашшх ОФР, проводимых в условиях'действия определяющих уравнений теории нелинейной фальтрацпи, и в частности, принцип построения обобщенных МИФ, который Гласит: с целью унификации гидрогеологических характеристик нелинейных сред М® необходимо представлять функциями, которые своей асимптотой'имеют обобщенный закон Дарси и вырачаются через параметры этого закона; разработанные с учетом этого принципа обобщенные МНФ, охЕатыващие смрокий диапазон реальных криЕНХ фильтрации и обладающие высокой сшпроксимеционной точностью; метода сопоставления и классификация ШФ, сценки пх нелинейности} научное и практическое значение кяголнешшх исследований дат дальнейшего совершэнствовшшя гидрогеологических основ теории нелинейной фильтрации, методологии определения фияьтращгонтгу;: сгойстз малопроницаемых отложений л прогнозировали! вертикального водообмена при работе СВД в многослойных толщах.
Структура Ц обьем работа. Диссертация состоит пз общей ха-рактеристнки, введения, пести глав, включапцкх 33 параграфа, основных выводов и списка литература пз 505 наименований. Ее общий объем составляет 479 страниц, в тем числе 280 страниц текста, 26 таблиц и 125 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении приводится обоснование актуальности и практической значимости выполненных исследований, обобщаются выводы, сделанные Л.М.Янголем, Е.Б.Шумаковым, В.Ф.Кардовским, Б.С.Масловым, Е.С.Марковым, Н.И.Дружининым, А.Д.Панадиадп, Л.С.Шгсабаро и др. по эффективности двустороннего действия традиционных мелиоративных систем на базе горизонтального дренаха и водохранилищ в условиях заболоченннх полесских равнин. Показывается, что на таких систе-
мах сроки окупаемости капиталовложений на дополнительное увлажнение (притом dea учета стоимости потерь вода в водоподводящих каналах и стоимости потерь уродая о затапливаемых и подтапливаемых зс-мель), как правило, превышают нормативные п свидетельствуют о вдз~ кифехнвко-экоиомцчеоюа я вкологпчеоких показателях этих систем, учитывая это обстоятельство, а токае ограничзнность зарегулировав-ных запасов поверхностных вод равнинных водохранилищ, которыми затапливается до 3Q» плодороднейших низинных торфяников, решение проблемы предлагается искать путем разработки и внедрения комбинированных моделей мелиоративных систем периодического действия, основанных на различных сочетаниях горизонтального дреказа о вертикальным, широко оощвдешшх подземшат трубопроводами и использующих для увлакненкя подземные воды верхннх(а при благоприятных гидрохимических показателях и более глубоких) водоносных пластов, р главе I дана характеристика гидрогеологических условий и мелиоративных оиотш Белорусского. Полесья, кратко освещена история развития ооущшдаво-увлшзштеяышк мелиорации. Показано, что неуотойчиЕуе и лзанмосвязанше источники водного питания, высокая вододрошщае;лос1ь и водообильность подстилакери песчаных отлете-ний и в то ае время оюутствпе условий для стока, а также микро-неоднородноать рельефа к мозаичное переплетений болотшх и дерново-заболоченных почв все оти факторы требует совершенствования традиционных и разработка новых способов регулирования водного режима полесских ландшафтов, охваченных крупномасштабной ыелиора-циой, Б отих условиях начались лоиоки принципиально новых дренажных систем периодического действия, Г.В,Богомоловым, А,И,11вицкш, В.С.Усенко а др, била высказана идея целесообразности применения вертикального дренажа в ооуштсльно-увлшштельних мелиорациях, Осуществление идеи началось о 1970 г., когда благодаря исследованиям В.М.Гаврилко, В,С,Алексеева, Д.Н.Бапкатова и др. технология бурения сква;1ин на воду достигла значительного прогресса и на Осшовском болотном массиве были сооружены дренакные сквашш большого диаметра, показавшие высокие удельные добиты и огромное осушительное действие, В результате было принято решение построить на территории Полесской опыгно-молиоративиой станции опытно-производственный участок вертикального дренака.
Поверхность участка представляет собой низинное болото с мзл-козалежнш торфяником, подстилаемым песками мощностью 50 м. При-
пятая на участке система размещения дренатяшх скватши позволяет исследовать их работу з различных сочетаниях. Глубина дренажных скважин 30...35 м, оборудованы они проволочными и щелевыми фильтрами диаметром 12...14 дюймов и длиной 20...25 м. По всей длине фильтров создана устойчивая гравийная обсыпка. При снзгаении уровня в них на 6...9 м дебеты составляют 140...175 м3/ч. Дяя наблюдения за УГВ проложено 12 створов, оборудованное 120 наблюдательными скваташами.
С целью изучения осуплтелыго-увлатшительного действия СВД и репення других гидрогеологических вопросов ка участке проведено более 100 опытных кустовых и групповых откачек продолжительностью от I до 10 суток л более. Дебит сква^шн изменялся от 40 до 210 м3/ч. Наблюдения за сгагаением и восстановлениемУГВ проводились одновременно не менее чем по 5 наблюдательным сквакинач, удалением на различные расстояния от дренажных. Частота замеров сниясе-ш'л и восстановления уровня изменялась от 2...3 с в начале опыта до 30...60 мин спустя 10 ч после включения илп остановки насоса.
Выполнешше исследования позволили решать ряд практических и научно-методологических вопросов. В частности, благодаря удачно-l.ry размещению дренстшх скважин н наблюдательной сети проведенные опытные и эксплуатационные откачки доли материал для существенного, уточнения бытовавших ранее представлений о зодообильност-и и фильтрационных свойствах безнапорных нластов Полесья; интенспв-ности и режиме подтока к шш подземных вод подстилающих напорных Горизонтов; смловссполпяемости запасов грунтовых вод в осенне-весеннпе периода; закономерностях формирования графиков площадного, временного и комбинированного прослеживания изменения УГВ на заболоченном-массиве при различной интенсивности и продолжительности его дренирования. Опыты показали, что СВД обладают исключительной способностью эффективно регулировать водный режим осушаемых земель.
Таким образом, в результате данных исследований впервые в практике осушительно-увланнителышх мелнораций решены вопросы, касающиеся гидрогеологического обосновашш СВД, параметров дренажных скважин и насосно-силового оборудования, режимов эксплуатации СЗД, их водобалансовых показателей и др. Вместе с тем к."асс задач по гидрогеологическому обоснованию проектирования и эксплуатации СВД и традиционных мелиоративных систем значительно
1о
шире. Многие из этих задач сформулированы и решены Е.М.Сергеевым) Д.Г.Балаевым, Б»Б.Штедой, Ф.Б.Абуталневым, В.М.Шестаковым, И.Е. Еерновым, А.И.Головановым, Э.В.Мавляновым, Н.М.Решеткиной, Б. Т. Трофимовым, У.У.Умаровым, Д.Ф.Шульгиным, И.С.Пашковским, А.Б.Сетниковым, И.К.Гавич, Н.Н.Веригннш, В.А.Бароном, А.Б.Бегма-товым, М.Г.Хубларяном» А.Н.Муфгаховым, И.И.Красиным, В.Г.Самой-лекко, В.В.Веселовым, Б.А.Фадбишенко, В.К.Рудаковым и др. Анализ работ этих исследователей приводит к выводу, что разработка бассейновых схем мелиорации и возросшие требования экологического характера ставят перед мелиоративной гидрогеологией новые задачи. На этом основании в главе большое внимание уделено дальнейшему уточнению, постановке и обобщению актуальных задач мелиоративной гидрогеологии применительно к условиям крупномасштабной экологи-т ческой мелиорации,
В главе 2-й излагаются результата теоретических и экспери-мектальныхСлабораторшос и полевых) исследований влияния несовершенства возмущающей сквалашы на пояснение установившейся депрео-сиозюй поверхности лазерного и безнапорного потока в прпсквазош-ной Еоне. Этм исслздова*ашмц установлено существование пьозо-метрзческого разрнваСсказка) уровней у стенки возмутцагаДой артезианской скважины п изучеш закономерности его изменения; Доказываемся," что величина этого разрнваСнаряду с величиной промежутка Еыоачиваюш ¿к )нрэдставляет собой суммарные потери напору на стенке скватш и, таким образом, отражает скин-эффект и все остальные виды несовершенства возмущающей скважины. Данные поиояе-тж позволили разработать новую модель обобщенных фильтрационных сопротивлений возмущащих грунтовых 'И артезианских оквакин, сущ-'ность которой состоит в следующем.
Величина пьезометрического скачка находится в линейной зависимости от дебита скваяины О и понижения в ней урорня и в ©давочных гидрогеологических оквааинах средней глубины составляет 50...80 % от пониаешш Вс . дш расчета величины получена вавшшость 1 ,
- /* £ ~ 5 ЫЪ/Ъ') .
-'с. &(Г~/Г~0!) ~ о ен(е/П)
Многократное равенство (3) указывает на наличие органической связи между величиной и параметрами несовершенства возмуща-кшей скважины; коэффициентом эффективности
Г- - - 3í ~ aonst (4)
коэффициентом обобщенного сопротивления | п приведетшмСрасчех-ным или эффективным) радиусом этой сквашшы . Здесь - удельный дебит скваиппы; О - Q/^g - удельный расход фильтрационного потока. °
При опытных откачках величина *¿~ изменяется от 0,1 до 0,4. Очевидно, чем болылз £ , тем эффективнее работает сквагшна, т.е. тем больше дебит при том же понпнешш уровня в ней
Материалы опытных кустовых откачек и экспериментальных исследований в фильтрационных лотках, опубликованные Э.А.Грикевичем, В.С.Алексеевым, В.М.Беляковым, Н.Д.Бессоновым» Н.А.Карамбировым, А.Д.ВаспльевЕЛ, Н.Ф.Володвко, А.Д.Курмаиешсо, Г.Я.1Дулььаноютш, Г.П.Пагп'ратовол, АЛЬКорзктюй и др., тага:в подтверждают существование . Благодаря эти?.: ксследоваипш наличие разрыва уровней ¿S у стенок поз'лущакиск артезианских скважин считается теперь основным свойством этих елванзш п находит отражение в учебной и каучно-кетодпчегссса литература.
. G целью шяонеппя геометрического салола были внпоянеш соответствуете теоретические исследования. Они показали» что приведенный рздцуо вегмусга^зй артезианской екзанзшн представляет собой пбсцплсу почт. ( ) та пьезометрической поверхности Лстта, проложенной внутрь всзмуцящеЗ сквааина до пересечения с уровнем £с (риа.1). Отспгз следует, что при введении осуществляется переход от пеннганпя к потггаениэ S„ , т.е.
4 f л
нахождение fj равносильно определенна AS . Аналогичным свойством обладает такав показатель обобщенного еонгогавгвЕСЯ возмущающе артезианской скенггенн(плл полргшеа к фоглулз Дзгл па несовершенство этой csbseehu) j; . Установлено, что поправка f представляет собой тангзка угла наклона цкг;ой dS~f(@} к сси Q прл '7\ ~ 1 . Следовательно, определение § равносильно определению AS ¡
> V П
Рис.1.
Способ построения ^ ' и учета ДБ при моделировании возмущанцих скваяшн
I
н
¿5 1
• I , / * 1''
■Х4Щ1
I ШПИ
Г" 1
г-2
Рпс.2.
Схема к выводу зависимостей (12) к.. (14)
V ]
. (6)
Поскольку в реальных условиях всегда 5С > &0 и й5 > 0> , то из (5) и (6) следуют важные соотношения, справедливые для установившейся и неустановившейся фильтрации и для скважин с любой величиной несовершенства:
г<
> о
П
го
(7)
Неравенства (7) сохраняются независимо от того, уменьшена или увеличена проницаемость призабойиой зоны по сравнению с проницаемостью остальной части пласта. Данный вывод справедлив и для случаев, когда оздоровительными моролр2кгпя?л1(гидроразршзом и кислотной обработкой пласта, торпедированием забояа установкой фильтров о высокой водозахватной способностью п незначительными сопротивлениями) удается резко увеличить проницаемость призабой-ной зонн(это приводит к значительному уменьшению разрыва Л8 ,и, следовательно, к соответствующему увеличении коэффициента эффективности сквеяины к ослаблегппо неравенств (7), но не я их ■изменению в обратную сторону).
Оценка несовершенства возмущающих грунтовых оквачпн до недавнего времени производилась о использование« попрвзок | , полу-че!шых для артезианских сквалаш, т.е. бзз учета существования промежутка высачивашк я к0~ и законсмзрностой ого изменения, Поэтому вопросы увязки величины А? о параметрами несовершенства грунтовой сквааины(прнведенпш радиусом п коэффициентом обобщенного сопротивления £ ) до сих пор не рассматривались. Автором впервые получены решения по опрзделегшя , учитывающие зависимость Ак от параметров обобщенного сопротивления грунтовых окваглн и Ь'' . Установлено, что попоаика
С. V с* *
к .формуле Дшш £ 1 компенсирующая сушариоэ несовершенство грунтовой снваяшШ, представляет собой тангенс угла наклона прямой кд ~ к £ = J ) к ссп $ при &- 1 . Зто значит, что при введении в формулу Дюпюа осуществляется переход от напора /г с внутри екга^ашн к напору ?1а в пласто по внешней
А* - ]/и 2~ = - /гс
Я
(8)
- = coцst. (Ю)
2 - 5с/н
Опытные кустовые откачки при установившемся движешш позволяют определять водопроводшость(или коэффициент фильтрации) пласта двумя способами; отдельно по наблюдательным скважинам(депрессион-ная поверхность I ра рис.2)
_ *А(П/П) = 9&Г*/У = ^ ш)
и по возмущающей( ) и наблвдатедьным( А ) скважинам вместе (фиктивные депрессиошше поверхности 2 на рис.2)
Существование скачка уровней А в у стенки возмущающей артезианской сквазощы дает основание ставить вопрос о достоверности значений водопроводимости, определяемой по формуле (12), и необходимости учета А$ в прямых и обратных задачах динаьрки подо ¡м-ных вод. Исследования показали, что значения Т^ являются г^'.йс-цией расстояния до наблвдательшх скватан и величины скачча Ав , поскольку в (12) раоход потока рассчитывается по фикт^гв-ным депрессионным поверхностям, уклон которых определяется величинами /"и А5 .с удалением наблюдательных сква'хин от возмущающей и уменьшением Аб фиктивные депрессионные поверхности выволакиваются, всегда оставаясь круче реальной депреосионной поверхности I (рис.2), Это приводит к тому, что значения возрастают при уменьшении А$ и увеличении А , всегда оставаясь меньше . Очевидно, только при Аб - О функция (12) переходит в константу . Теоретически и экспериментально установлено, что
г . ,т« „э,
2ЯГ(Зс-$К/- К
или при Л = # (одиночные откачки)
г в , r; + t ш)
к* 2S Sa K
где - отрезок оси » отсекаемый графиком Vct- ~
- тангенс угла наклона прямой ^-/v = / (£п ) к оси при дшшом сопротивлении возмущающей скважины.
Чтобы вместо 1сажущш:ся значений водопроводимости пласта Т^^ или Г/?/? получать истинную величину проводимости в формулы (12) и (14) необходимо вводить поправку £ , определяемую по зависимости (5). Если же при этом поправка ßg отражает лишь некоторую чаоть обобщенного сопротивления скважины(напримерi только несовершенство по степени вскрытия пласта фильтром), то с ^ и в этом случае компейсируется лишь некоторая часть суммарных потерь напора ЛЗд, ^ AS t результате вместо ^ снова получаются кажущиеся(т.е. заниженные по сравнению с 3 ) значения во-допроводшости:
** 2JT(S(,-Sr.) ** *
ИЛИ при /"= /С
2JtSc ** *
Очевидно, если —>• О , то Т^ и ^ ,
а при /д. имеем % и .
Тагапл образом, неучет существования ¿5 у стенки возмущающей скважины или неточное его определение косвенными методами(например, через поправки jhp ) приводят к тому, что кажущиеся величи-ш проводит,гости подчиняются зависимостятл (12)...(16) и становятся в несколько раз меньшими по сравнению с*действительной проводимостью пласта ^ . Это значит, что зависимости (13)...(16) можно использовать в качестве критерия существования и точности определения ß и g .
Существование JS у стенки возмущающей скважины требует учета этого явления в краевых задачах теории фильтрации и, в частности, при моделировании вертикального дренажа на интеграторах ЭГИД. Задача решается заданием напора в пласте по внешней стенке дренажной скьажккы(в этом случае учитывается' величина AS и осуществляется переход от Sc к &а ) путем подключения к модели
сквакщыСиголъчатой шиые) добавочного электрического сопротивления ^¿е г эквивалентного потерям напора . Для расчета получена вавяоимооть
= =
где „У0 - удельное электрическое сопротивление модели.
Поскольку в масштабе моделирования реальная скважина радиуса заменяется игольчатой шиной радиуса , то компенсация потерь напора, возникающая при этой замене, осуществляется добавочным электрическим сопротивлением ^¿^ , рассчитываемым по формуле Н.И.Другпнзка. Складывая ^ и , получаем суммарное элек-
трическое сопротивление, компенсирующее потери напора в кольцах Ъ ~ ' и £ - '<с (раоД)»
>Р = - |) (18)
'сум 2Я ' 2Я Iй'-
1 Формула (18) широко применяется прг моделировании СВД. Поскольку дренакше сквашцы на СЕД являются несовершенными, то возник вопрос о принципах размещения наблюдательной се'л1 при эксплуатации СВД и производстве кустовых откачек. Ватаым является также вопрос о влиянии несовершенства дрепшшых скваздш на дополнительное поникеиш кривой депрессии в присквагинКой зоне. Для ре-шешш в тих вопросов на фильтрационных лотках различной конструкции исследовано влияние длины фильтра дренажной скваиош £ на поведете функций ^ Л?) , 50 ) , ¿И , где
&Н - $с ~ 30 - промежуток нависашш у стойки дренажной сквазаи-ны. Эксперименты показали, что прй неизменном дебите скватлшы с увеличением степени-ее несовершенства, т.е. с уменьшением С , величины и М возрастают по линейным'зависимостям} при зтом понижение кривой депрессии по внешней стенке дренажной скважины не только не возрастает, как это принимается в некоторых гипотезах, но, наоборот, уменьшается по линейной зависимости при значительных дебитах и практически сохраняется постоянным при средних ■ и небольших расходах. Отсюда следует, что о увеличением несовершенства возмущающей скваашш дополнительного снижения уровня' в присквадннной зоне пласта не наблюдается. Увеличение несовершен-
• «с •
ства возмущающей скважины приводит только к увеличению яоникения уровця внутри скваяины 5С и, таким образом, вызывает дополнительное увеличение разрыва уровней на'ее стенке. К этому выводу приводят также опыты в грунтовых лотках на взаимодействующих . скважинах и анализ экспериментальных данных, полученных В.С.Усен-ко в целевом лотке.
Одним из важнейших достижений теории опытных откачек является разработанное Н.Н.Веригинш, В.А.Мироненко и В.М.Шеотанезым методологическое положение о том, что размещение укороченных фильтров наблюдательных скваяш должно быть таковии, чтобы сводились к минимуму 'возможные искажения истинных величин снижения УТВ. Практическая реализация этого положения нередко сводитря к рекомендациям располагать укороченные фильтры наблюдательных скважин в осевом ярусе ~ горизонтальной плоскости, проходящей через середину (ось) фильтра возмущающей сква?лда(к примеру, если озрздина фяль-тра(осевой ярус) дренажной скважины находится на глубине 50м, тз на этой не глубине должны располагаться укороченные фильтры всех наблюдательных скваяин)» Выполнение этих рекомендаций приводи? к огромным экономическим затратам. Но главное здесь з том, что фиксируют осеЕне пьезометры, какую е точки зрения проектирования и эксплуатации ОВД ош! 'несут информацию. Поэтому бшш проведена соответствующие опыты (на фильтрационных лотках вдоль потока устанавливались пьезометры не только в осевом ярусе, но и на других • глуб;5нах, начиная со дна лотка и кончая УГВ). Эти исследования показали, что на любых расстояниях от дренажной скважнш напоры, фиксируемые'.пьезометрами осевого яруса, являются налменыпими по сравнению о напорами, фиксируемыми пьезометрами другах(вышэ н нн-ае расположенных) ярусов и, как правило, не показывает наличия скачка уровней(который, однако, имеет место) у стенка дренажной скважины, В результате пьезометры осевого яруса характеризуют положение некоторой пьезометрической поверхности, отрааанцей величины напоров в пласте на глубине осевого яруса. Эта пьезометрическая поверхность не иглеет никакого отношения к формированию вбдного режима осушаемых земель, поскольку занимает в пласте максимально глубокое положение по сравнении с истинной денрессионной поверхностью, фиксируемой наблюдательными скважина!® глубиной И ~ И + к2 + к 3 , где к^ - длина отстойника, к^ - дтш затопленной части фильтра при максимальной глубине опускания УГВ
за наблюдаемый промежуток времени. Отсюда следует, что показания наблюдательных скйажин, оборудованных фильтрами осевого яруса и применяемых ныне при опытных кустовых откачках, нельзя использовать для измерения положения депрессионной поверхности, величины скачка уровней у стенки дренажной скважины, определения параметров пласта и последующего прогнозирования глубины залегания УГВ при работе вертикального дренажа. Таким образом, как с позиции практической и теоретической значимости получаемой информации, так и с экономической точки зрения необходимо от дорогостоящих глубоких, размещаемых на уровне осевого яруса, наблюдательных скважин переходить к предлагаемой наблюдательной сети глубиной Н , которая рассчитывается исходя из мощности зоны аэрации и максимальной Амплитуды колебания УГВ в течение рассматриваемого периода эксплуатации СВД.
В главе 3-й приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований несовершенства скважин при работе СВД в неустановившемся режиме. Отменено, что наиболее значительный вклад в создание современной теории неустановившихся фильтрационных сопротивлений дренажных скважин внесли А.Л.Хейн, В.Н.Щелка-чев, Н.Н.Веригин, М.С.Хантуш, В.С.Усенко, Е.С.Дзекцер, Б.С.Шержу-ков, А.В.Надарейшвили, И.В.Зеленин и др. С целью дальнейшего развития этой-теории с позиций существования скачка уровней у стенок возмущающих скважин методы, разработанные для изучения установившихся фильтрационных Сопротивлений, были применены для исследования характера изменения , | , ^ во времени при неустановившейся фильтрации. В результате установлены закономерности поведения функций Л&^^О:) , ^ ) , ^ = при квазистационарном режиме. Здесь - поправка-функция к формуле Тейса, компенсирующая неустановившееся обобщенное сопротивление возмущающей скважины в момент времени t ; - неустановившийся приведенный радиус возмущающей скважины в момент времени Ъ , выполняющий ту же роль; А 8 - величина пьезометрического скачка в момент времени t после пуска скважины в работу. Доказано, что график функции = ) представляет собой прямую с угловым коэффициентом 4 $ Т/$ :
= = ¿¿I + О" , (21)
а от г *
где - понижение'уровня'внутри возмущающей скважины на момент времени t ; - понижение пьезометрической поверхности в пласте по внешней стенке возмущающей скважины на момент времени t ;
= <Г/¿' = 71 /Те - 1 - угловой коэффициент графика ^ = вп ; (Р- = ¿с~ г, - то же, графика = / ) ; I - - то же, графика временного прослеживания сниже-
ния уровня в пласте ^ = / (бг t) \ = _ то же,
графика £nt) . ^
Из (6) и (20) следует, что неустановившийся ^ и установившийся Рд ' приведенные радиусы возмущающей скважины имеют одинаковый физический и геометрическим смысл.
С учетом поиравок-фушсций ^ и ^ , компенсирующих неустановившееся .обобщенное сопротивление возмущающей скважины, формула Тейса принимает вид
= ' (22)
Из многократного равенства (22) следует, что при введении в формулу Тейса функций ^ и осуществляется переход от понижения 5С( к понижению , т.е. учитывается неустановившаяся величина разрыва уровней . При этом во всех случаях используются одни и те же истинные значения'водопроводимости "Г и пьезо-проводности пласта О , определяемые по изменению уровня в наблюдательных скважинах.
На практике, однако, часто используются не истинные А иГ , а кажущиеся(по В.Н.Щелкачеву) или приведенные(по Н.Н,Веригину) значения пьезопрозодности и проводимости Тс , определяемые по данным изменения уровня внутри возмущающей скваэдшы , величины а.у.Тп искажены влиянием неустановившихся обобщенных со-
противландй возмущающей скважины и оущеотвенно отличаются от своих истинных значений Й л Поэтому возникла необходимость в установлении связей <2 и } . Изучение этого
вопроса позволило установить, что неустановившееся обобщенное сопротивление возмущающей скваташы состоит из двух сопротивлений: константы , осуществляющей перевод кажущейся пьезопро-водн'ости Е истинную пьезопроводнооть пласта СС ~ ехр(~ ) , и функций временй , осуществля-
ющей перевод катутцейся проводимости 'с в истинную проводимость пласта То Гс + у/^я ■, где р - @£Т/5а е •
Вместе взятые поправки на пьезопроводнооть х проводимость
£заменяют функцию | ^ , вводимую в формулу
Тейса для компенсации неустановившихся потерь напора на стенке возмущанцей сквакиш.
О учетом этих выводов для расчета понижения в формуле Тейса в равной мерз можно использовать как истинные', СС , ^ ), так и приведешше( , ^ ) значения гидрогеологически параметров:
й* 4ТГ1 ^2 4яге[ к /
д /, 2,2*ае? <**) 9 2,25 ае±
= ШГК ш -р- • («>
и "
Из С23) следует, что'при откачках из одиночных скважин иног-
даСеоли I ) можно получить истинное значение проводимости
пласта 7* , но никогда в этих условиях(из-за существования ) нельзя получить истинной величины пьезопроводности пласта с. . Это значит, что в строгой постановке определение а необходимо вести только по наблюдательным скважинам.
В главе 4-й излагаются результаты натурных исследований закономерностей формирования неустановившейся депреосионной поверхности при работе дренажных скважин в пластах с площадным питанием и приводится их теоретическое обобщение на базе известных решений М.С.Хантуша, И.А.Чарного, Ф.М.Бочевера, В.М.Шестакова, В.А.Васильева, Н.Н.Лапшина к др. К примеру, снижение уровня в одном из горизонтов трехслойной толщи характеризуется зависи-
мостью(В.М.Чуйко, 1967) „ ,,
у , , ... • ,
которая при ±2-2,5' Л 2а (7^/3принимает вид
3 V * 2,25 а^ где ' - 'о Г
7* ~
=
о У
а ^ а (■?, /2В)Х° ; Л - 2 т /г ; (26)
£ 2 *
о: = 2/(*/а * Л*
Здесь ^ , Нд , Л „ - комплексные гидрогеологические параметры, заходящиеся в сложных связях с истшшыми гидрогеологически,а параметрами , ^ , ¡Й^ , , 2? , Для их определения требуется заложение большого количества наблюдательных сквгггш на осушавши и бблее глубокие водоносные горизонты, участвующие в формировании дренажного стока и депрессиошюй поверхности. Такая наблюдательная сеть стоит крайне дорого и существенно сигает экономические показатели СВД, Это одна, практи-, чгская сторона вопроса. Имеется и другая, методологическая, связанная прежде всего с тем, что движение подземных вод в разделяющих малопроницаемых отложениях подчиняется тем или шш МНФ и пока представляет огромное препятствие для оценки комплексных гидрогеологических параметров (особенно параметра В ) с требуемой для проектирования СВД точностью. Поэтому в гидрогеологической практике широкое распространение получили обобщенные гидрогеологические параметры, в неявном виде отражающие всю гамму гидравлических связей возмущенного пласта со смежными и определяемые традиционно простыми методами с использованием наблюдательной сети, закладываемой на возмущенный горизонт.
Методологическое обоснование теории обобщенных гидрогеологических параметров дано в работах Н.А.Плотникова, Н.И.Плотникова, П.ПЛОшментова, Ф.Ы.Бочевера, И.Е.Жернова, Л.С.Язвина, Б.В.Бо-ревского,' Б.Г.Самсонова, А.Б.Ситникова, И.В.Зеленина, В.М.Коно-
нова, Н.И.Дробнохода и др. О целью дальнейшего развития этой теории в выражении (25)- от комплексных гидрогеологических параметров перейдем к их обобщенным аналогам. Для этого выражение (25) с помощью подстановки *
at- я аоГ (27)'
преобразуется в формулу Тейса, содержащую обобщенные гидрогеологические параметры: ,
^ 2.
Входящая в (28) обобщенная пьезопроводаость определяется с использованием опытных значений S^^ , А , t , @ по известной зависимости
& а^ S^Ji + 2 6t Г - 2,2ft. (29)
Из (27) и (28) следует, что обобщенная пьезопроводаость €1^ является функцией координаты п, таким обра-
зш, отражает характер изменения упругоемкосш возмущенного пласта вдоль пути движения фильтрационного потока переменной массы.
'Объяснение' а той гипотезе в первом приближении мотаю дать исходя из того, что напряженность, а следовательно, и упругоемкость пласта находятся в тесной зависимости от количества содержащейся в нем. зхидкости, Но поскольку в потоках переменной кассы, формирующихся при наличии перетекания, вто количество вдцкости изменяется по пути движения потока, то, 'очевидно, в этом ss направлении, будет изменяться и упругоемкость дренируемого пласта.
Дшх экспериментальной проверки этой гипотезы по формуле (29) 'било обработано множества опытных кустовых откачек, выполненных в однородных по проводслаоти пластах. При этом рассматривался только квазпотадаонзршй режим формирования депрессионной поверхности, при котором графики временного и площадного прослеживания изменения уровня образуют семейства параллельных прямых с угловыми коэффициентами соответственно L - const и coast .
Анализ полученных данных показал, что, в отличие от абсолютно изйгшрозанныхСэтачонЕах) пластов, где всегда ~ 21 , во всех этих опытах Ф 2 £ .. Оказалось, что в одних гидрогеологических условиях 2 с , в других 2 С (к примеру, в Прзаштскои Полесье при средних реяимах эксплуатации вертикального дренажа t^ = 0,45 м, i - 0,10 м). При этой в
2Ь
обоих случаях, т.е. когда ¿^ Ф 2 I , изменение опытных в билогариймической системе координат ¿п О,^ — Сп Ь с высокой степенью точности аппроксимируется прямой
¿ка*+Л&?- (зо)
с начальным отрезком 61 и угловым коэффициентом А , которые здесь, очевидно, также являются обобщенными гидрогеологическими параметрами.
Теоретически установлено, что параметр водообмена Л определяется по изменению уровня в двух или более наблюдательных аква-шшах, расположенных в зоне квазистационарного решила, о шпользо-вазтем зависимости
Л - 2 V - "У _
Опыт,однако, говорит о том, что наиболее удобен графо-анали-тичеекий способ спределения А. по экспериментальным графикам б: йр, « /(&! Г") , тангенс угла наклона которых к оол $г /" и равен величине X .
Данные исследования показывают, что в природных условиях могут существовать три разновидности квазистацзюнарного режима неустановившегося движения подземных вод: идеальная, присущая абсолютно изолированным пластам( 21 , Л « О ) и две реальных или естественных, наблюдаемых в пластах о алощаднш питанием ( ¿, 4 21 , О < л < 2 и ¿л> 21 ь л< О ), дцо-альная разновидность нвазпетшшонарного реяима нами в опытах на обнаружена. Поэтому встал вопрос о том, по какой методика, использующей обобщенные гидрогеологические параметры, мояпо прогнозировать формирование неустановившейся депресоконяой поверхности при двух других разновидностях естественного кваэкотйцпонериого режима. Эта задача представляет большой практический интерес и решена путем замены в (28) обобщенной пьезопроводностя ее значением, определяемым полуэмшриче ской функцией (30), впервые полученной в 1965 г. при анализе данных опытных куотошх откачек
на железорудных месторождениях КМА. В итоге мы получаем обобщенную формулу Тейса в 5__£., .^а^
содержащую агтроксимациошшй параметр , численно равный обобщенной пьезоцроводности (Л^ в точке = I, и водобалансо-вую поправку(параметр водообмена) Л , отражающую степень гидравлической связи возмущенного пласта с соседними по разрезу и, таким образом, компенсируыцую(вместе с другими обобщенными параметрами) наблюдаемое расхождение в формировании неустановившихся депрессиошшх поверхностей эталонного и реального пластов.
Закономерность (30) и выведенная на ее основе формула (32) позволяют получить ряд ноеых зависимостей, имеющих принципиальное значение для методологии гвдрогеологичеокого обоснования ОВД. Например, из (32) следует, что естественный квазистационарный режим неустановившейся фильтрации харяктеризуется следующими графиками временного, площадного и комбинированного прослаживания изменения уровня:
= ^ + = + П/(2~Л)]&Г ; (33)
* 135)
•■■¿ж*/'- ) >
/с
где Л р. , , - отрезки оси , отсекаеше прямыми (33)...(35). При Л = 0 из (33)..»(35) следуют графики временного, площадного и комбинированного(по Джейкобу) прослеживания уровня, характерные для известной(идеальной) разновидности квазистационарного режима. Этот факт тлеет важное практическое значение и использован для разработки нового метода определения обобщенных гидрогеологических параметров по данным опытных кустовых откачек при неустановившемся движении. Метод основан на применении преобразования (2), вытекающего из формулы (35). Из данного преобразования следует, что при Д^О графики комбшшрованного прослеживания необходимо строить в координатах
^ — £п С¿/л г~л'). Только в этом случае опытные реличины образуют единый график комбинированно^по автору) просле-^-
Рис.З. Графики комбинированного прослеживания снижения УГВ в наблюдательных скважинах 7а.».34 т Дхейкобу (а) и автору (б) при опытной кустовой откачке из окв. 7, пущенной в работу о дебитом 100 ¡Р/ч (ошт 47). Участок вертикального дренажа в центральной зоне Белорусского Полесья,
живания для любого количества наблюдательных скваатн, расп'олозеп-ных в зоне квазистационарного режима, и наблюдается высокая сходимость прогнозных и фактических понижений уровня ^¿(рис. 3,6).
Применение в этих условиях, т.е. при Л Ф 0, преобразования Джейкоба у/Йг (А ^ )] приводит к тому, что опытные
значения образуют семейство(леоенку) прямых, в котором каждой наблюдательной скважине соответствует свой график Дтейкоба (см. рис. 3,а).
Рассмотренные закономерности перераспределения УГВ присущи естественному квазистадионарному режиму( Р~ ). При про-
ектировании СВД огромное значений уделяется также прогнозированию УГВ на осушаемых землях в краевых областях депрессиошшх воронок, за пределами зоны квазистационарного реяима( > ). Поэто-
му возник вопрос о закономерностях формирования УГВ в удаленных областях возмущения. Для его решения в однородных по проводимости пластах были выполнены специальные опыты. Они показали, что в зоне ^ > таких пластов при А, Ф 0 угловой коэффициенг графиков временного прослеживания закономерно уменьшается с удалением от дренажной окваниш. Эта закономерность во всех опытах аппроксимируется Функцией
I + ГА//7 ; > (36)
где ¿= еоп&1: дая зоны С^ ; ¿(1-) - величина с в точке(наблвдательной сквакине) »* ; — внешняя
граница зоны квазистационарного решила} с1 - угловой коэффициент прямой ¿(^1 ^ / . Всегда < 0.
Научно-практическое значение фушщхш (35) состоит в том, что она открывает пути для 'дальнейшего совершенствования методологии проведения гидрогеологических прогнозов, размещения Наблюдатель-■ ной сети, постановки ОФР и их-интерпретации в зонах >
при эксплуатации СВД и производстве гидрогеологических изысканий.
. Исследованные закономерности формирования УГВ при опытных и эксплуатационных откачках являются основным источником гидрогеологической информации, позволяющей оценить фильтрационные параметры, граничные условия и водообильность дренируемых водоносных горизонтов. Однако эта ценнейшая и в то же время дорогостоящая информация пока используется не полностью в основном из-за слабой ' изученности физики перетекания и процесса восстановления депрес-сионных воронок, формирующихся в дренируемом и смежных горизонтах. Поэтому на' болотных массивах, осушаемых СВД, были проведены наблюдения за восстановлением депрессионных поверхностей после остановки дренагаых скважин. Данными опытами установлено, что пш на-
личин площадного питания( Л г4 0 ) процессу воостановлешш УГВ в целом свойственны те аз закономерности, которые присуди сшс.е-нию УТВ. К примеру, в зоне пласта & % после остановки дренажной сквачшны формируется ■ естественный квазистэционарный режим восстановления УГВ, при котором графики времешюго прослеживания восстановления уровня параллельны между ссбсй( i- 3 aons-t ) t графики комбинированного(по Джейкобу) прослеживания ращепляютоя, а графики комбзшировашогоСпо автору) прослеживания воостановлешш выстраиваются в прямую, единую для всех наблюдателышх гаша-::аш. За областью квазистоцпонарного режима( > ) угловые
коэффициенты графиков временного прослеживания восстановления уровня i- уменьшаются о ростом Л в соответствии с функцией (33).
Восстановление УГВ начинается мгновенно с момента остановки насоса t только внутри дренажной, сквожшы и непосредственно вокруг нее з пласте. Образуется зона развивающегося восстановления уровня радиусом . Спустя 15...20 мзш процесс принимает квазистсциснаршй характер и величина растет во Бремени по степенной зависимости, в 3...8 раз отставая от роста радиуса влияния сткачки з тех же условиях. За пределами зоны начавшегося восстановления УГВ ( Л> ) дспрессионная поверхность не
продолжает поиграться, на з абсолотпо изолированном пласте, а становится чеподиязной и запгешт о,тао и то же устойчивое положение , фиксируемое в помоги остановки сюдовиы . С этого положения з начинается восстановление УГЗ при подходо фронта восстачовлсши Л'" .
В..ГЛРП0...5-й приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленные па дальнейшее совершенствование методологии гидрогеологического обоснования ОВД по дашшм лабораторных оаределе'пй фильтрационных сеойств грунтов. Из этой проблемы рассмотрено два аспекта: методология проведения экспериментов в трубках Дарси, связанная с оценкой влияния дестабилизируйся* кснцсвых эффектов на поведение прямой V J {J J , и методология определения гидрогеологических параметров малепронкца-отложений, движение подземках вод в которых подчиняется тем клл иным моделям нелинейной фпльтрацпи(Ш5).
Содержание полученных выводов, научная и практическая значимость установлениях закономерностей кратко освещены в разделе
■.Научная новизна работы". Для примера приведем одну из обобщенных МНФ, которая охватывает обширный клаос управляемых нелинейных моделей:
'■**/<-т]- (3"
где ^оу - начальный градиент напора, присущий данному классу ЫНФ; у 11///) - число, характеризующее нелинейность кривых V » ¿О) в области малых градиентов напора; £ - управляющий параметр, благодаря которому при данном «7eDn$t можно изменять нелинейность кривых V а £ (3) . На этом основании модель (37) является управляемой, работая при 8 £ I.
Для сопоставления МНФ и выяснения юс общих свойств введено ряд критериев. Одним из них является основная характеристическая функция(ОХФ), представляющая собой отношение скорости фильтрации в МНФ при градиенте 3 а к скорости фильтрации Кс <7^
в законе Дарси при тех же К0 и 3« . ОХФ модели (37) имеет вид „
„(- 8,. Лк „ ^/_£_(за,
и показывает, что область существования этой модели при В = I характеризуется соотношениями: о с /з^ 1 и соответственно 1 & УС7?' 3 *) ^ 0 • Обобщешшй закон Дарси
является обще!: асимптотой кривых (37) и раскрывает содержание зависимости - У ( ^г ) ,
Особый интерес представляет случай, когда 8=1, Тогда из (37) следуют МНФ, получившие широкое применение в современной физике и теории движения подземных вод: если ф = 0, то ^ = О и модель (37) переходит в закон Дарси; если ^ —> с» , то 30Т! ~ 301 и модель (37) трасформируется в обобщешшй закон Дарси (39); если ^ = 2, то ¿Ц, е (2/з)Зд^ и ш получаем уравнение Воларовича-Гуткина, выведенное для идеальной пористой среды, состоящей из плоских капилляров; если ^ = 3, то ' Э' - (з/ь) и модель (37) переходит в известное уравнение
Еондаренко-Нерпина, часто называемое еще уравнением Еукингема-Рейнера, тагске полученное для идеального грунта, состоящего из цилиндрических капилляров, и т.д.
Поскольку реальные связные грунты обладают широким спектром фильтрационных и реологичес1шх свойств, то движение подземных вод в этих отложениях характеризуется различными моделями, в том чйс-ле обобщенной 1ШФ
где иог, - ^/п ~ / (/г ) - расчетная величина начального градиента напора, соответствующая конкретному значению параметра/г , страшащего степень нелинейности кривой фильтрации в области малых градиентов напора.
Асимптотой кривых (40) является обобщенный закон Дарси
= (41)
из которого следует, что при // —> 0 обобщенная ЫНФ (40) переходит в закон Дарси; если /7 = I, то - и мы имеем обобщенный закон дарси (41); если 11 = 2, то Удп~ ц мы полуюте?! известную модель Арье 0
и т.д. Отсюда следует, что представление ряда частных МИФ в воде одной, обобщенной модели имеет определенное теоретическое и прикладное значение, поскольку только из обобщенной ШФ видны взаимосвязь менду основными фильтрационными характеристиками грунта и полная картина поведения кривых фильтрации V ® £ (и) _ при изменении или 30п от 0 до .
В главе 6-й обобщены материалы шоголетних натурных испытаний осушительно-увлахнительного действия СВД на низинных торфяниках, дано описание схемы районирования Пр'шятского Полесья по условиям применения СВД, освещены задачи и объемы гидрогеологических изысканий для проектирования СВД, изложены принцип действия и оптимальные конструкции нового поколения осушительно-увлаяшх-телышх систем периодического действия с дискретной проводящей сетью, приведены рекомендуемые модели СВД и их технико-экономические и водобалансовые показатели.
Анализ многолетнего опыта сельскохозяйственного освоения тор-
фяно-болотных почв, мелиорируемых ОВД, показал высокую эффектк нооть этих систем в года как о обычными, так и экстремальными (засушливыми и влажными) погодными условиями вегетационного nej ода. К примеру, засушливый 1979 г. характеризовался аномальным (по отношению к норме) климатическими условиями: снежной и мор( ной зимой, интенсивным весенним паводком(обеспеченность полово; полесских рек составила I...5 %), засушливым летом, холодной и сухой осенью. За период наибольшего водопотребления(май и июнь оказались жаркими) сумма выпавших осадков составила 115,8 мм п] норме 189 мм, а суммарное испарение превысило осадки в 2...3 ре за. Возникло переооушение почв. В результате средний урожай зе] новых составил 15,1 ц/га, часть пооевов погибла. В то же время на землях, где водный ражим почв регулировался СВД, урожайноси многолетних трав, по данным Н.М.Авраменко, в 1979 г» колебаласх от 104 до 107 ц/га абсолютно сухого вещества по сравнению с 65,9 ц/га на контроле. Стоимость электроэнергиа при работе СВД режиме орошения составила, по данным А.И.Митраховича и В.А.Неш: ро, 1,6 руб/га.
В доадяивоы и холодном 1980 г. недобор топка за вегетацию ный период был. равен 300° С и только за ишь выпало 133 мм осадков(это в 2 раза больше нормы). Обильные дозди сопровождались штормовыми ветрами. В этих погодных условиях урожайность трав на СВД при пяти циклах стравливания составила 81... 116 цД абсолютно сухого вещества. В условиях влажного и холодного лета такую урожайность следует отнести к довольно высокой. Стоимость электроэнергии при работе СВД в режиме осушения не превысила .1,65 руб/га, что меньше или сопоставимо о аналогичными затратам на польдерных системах.
Основные выводы диссертации содержат краткую характерном ку важнейших результатов, изложенных в главах, и заканчиваются перечнем задач дальнейших исследований по повышению технико-эко номическнх и экологических показателей СВД.
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Сравнительная оценка формул определения промежутка высачива-нпя. - Записки Ленинградского горного института, том 48, вып. 2 Л., ISS5, с. 39-50.
2. Определение величины промежутка высачивания у стенок горных выработок. - «Известия вузов. Горный журнал", 1985, Й 9,
с. 3-10.
3. Гидрогеологические расчеты дрен и параметров водоносных горизонтов. - Автореферат кандидат, дао. Л., 1966, 25 с.
4. Об исходам предпосылках при определении промежутка высачивания 'и параметров пластов. - „Известия вузов. Геология и разведка", 1966, .'5 3, с. 119-128.
5. Экспериментальные исследования безнапорной фильтрации. -В сб.: «Использование и охрана водных ресурсов Белоруссии". Часть 2. Минск, 1966, с. 81-93.
6. К определению коэффициента фильтрации опытными откачками, - „Инженерно-физический журнал", 1967, т. 12, И 5, с. 657-661.
. 7. О параметрах неустановившейся фильтрации. - В сб.: «Использование и охрана водных ресурсов Белоруссии". Минск, «Парта п техника", 1967, о. 197-205.
8. Эффективность моделирования вертикального дренажа на интеграторах ЭГДАо - «Тезисы технического совещания по вертикальному дренажу". М., 1960, 3 с.
9» Вопросы расчета и моделирования реальных фильтрационных полей. - В сб.: «Вспросы водо^сгяй'Зетешюго строительства". Минск, 1968, с. 177-187.
10. К исследовании неустановившейся депрессионной поверхности при работе вертикального дренажа. » В сб.: «Гидротехника, мелиорация и использование осушенных земель", .Минск, 1868, с. 183-193.
11. Исследование неустановившейся фильтрации в неограниченном пласте. - В сб.: «Использование водных ресурсов". Минск, «Наука и техника", 1969, о* 197-206,,
12. Вопросы гидрогеологической типизации водоносных горизонтов. - В сб.: «Использование водных ресурсов". Минск, «Наука и . техника", 1969, с. 82-90.
13. Оценка точности расчета поверхности депрессии при осушении вертикальным дренажем. - В сб.: Исследования по мелиорации болот и минеральных земель". Сборник научных трудов.-НЗХА, т. 59. Горки, 1969, с. 164-174.
14. К'определению коэффициента пьезопроводноста опытными от-
качками. - В cd.: «Материалы 3-й научной конференции молодых ге< логов Белоруссии". Минск, 1969, с. 162-165,
15. Оценка сопротивления водопонижакщих скважин по опытным откачкам. - В сб.: «Материалы 3-й научной конференции молодых г< ологов Белоруссии". Минск, 1969, с. I68-I7I.
16. Некоторые особенности расчета параметров пластов по данным гидрогеологических работ. - В сб.: „Материалы междуведомственного совещания по мелиоративной гидрогеологи! и инженерной геологии", вып. 2. Минск, 1969, с. 43-47.
17. К определению обобщенного сопротивления водопонижающих скважин. - В сб.: «Вопросы водохозяйственного строительства". Минск, IS69, с. I03-121.
18. Учет сопротивляемости фильтров при моделировании вертикального дренажа на интеграторах ЭГДА. - В сб.: „Гидротехника и мелиорация торфяных почв", часть 2. Минск, 1969, с. 34-44.
19. О применении вертикального дренажа. - «Сельское хозяйство Белоруссии", 1971, J5 V, с. 39-40. Соавтор - В.Ф.Кардовский
20. Некоторые обобщения основной формулы теории упругого ре нима. - В сб.: «Мелиорация и гидротехника". Труды БСХА, т. 81. Горки, 1971, о. 202-207.
21. К расчету уровня подземных вод при работе вертикального дренажа. - В сб.: «Водное хозяйство Белоруссии", вып. I. Минск, иВышэйшая школа", 1971, с. 80-90.
22. О влиянии несовершенства возмущающей скважины на-точное определения коэффициента фильтрации. - «Доклада АН БССР", 1971, Т. 15, JS 12, с. III7-II20.
23. К исследованию несовершенства возмущающей скважины в нг турных условиях. - В сб.: «Мелиорация переувлажненных земель", т. 20. Труда БелНШМиЕХ. Минск, «Урадаай", 1972, с. 228-240.
24. Дренаж комбинированный, управляемый. - „Сельское хозяйство Белоруссии", 1973, Jí> I, с. 42-43.
25. О геометрическом смысле приведенного радиуса возмущающ! скважины. - В сб.: «Проектирование и расчет сооружений водохозяйственных систем". Труда БСХА, т. 101. Горки, 1973, с. 22-30,
26. Учет несовершенства возмущающих скважин при моделировании вертикального дренажа в условиях неустановившейся фильтрации. - В сб.: „Мелиорация переувлажненных земель".'Минск, 1974 с. 34-38.
27. Исследование несовершенства возмущающей скважины при. неустановившейся фильтрации. - »Доклады АН БСОР", 1974, т. 18,
й 9, о. 847-850, Соавтор - Р.А.Станкевич,
28. Натурные исследования неустановившейся фильтрации к скважинам. — В сб»* н Водное хозяйство Белоруссии", вып. 4. Минск, нЕышэйшя школа", 1975, о. 48-55.. ,
29,.Осушительно-увланнлтельная система на базе вертикального дренажа, - Проспект для В.ЩХ СССР. Минск, «Полымя", 1974, 3 с. Соавтор - А.И.Мурашко»
20. Осушительно-увлажнительниэ -системы на базе вертикального дренажа в Белорусском Полесье.«Гидротехника и мелиорация", 1975, Л I, с. 62-69. Соавторы А.И.Мурашко, А.Т.Шпаков.
31. Осупштельно-ушшгаштельная автсматизировшшая систеш на базе вертикального дренажа. Минск, чПолымя", 1975, 5 с* Соавтор - А.И.Мурашко.
32» Регулирование водного режима осушаемых площадей вертикальным дренажем и орошение подземными водами-. - В сб.: нЦробле-мы Полесья", вып. 4. Минск, пНауна п техника", 1975, с. 133-151. Соавторы - А.И.Мурашко, А.Т.Шпаков.
33. К вопросу о гидрогеологическом обосновании вертикального дренажа в зоне Белорусского Полесья. - В сб.: «Материалы методического семинара по гидрогеологическим исследованиям на осуша-екых землях", Ппнск, 1975, с. 86-91.
34. Графо-аналитический метод определения Шдрогеологиче-ских параметров по данным опытных откачек. - В сб.: „Материалы методического семинара »Оценка и прогноз мелиоративной обстановки на осушает,-их землях и задачи мелиоративнс-гвдрогеологической службы". Шшск, 1976, с. 8-10.
35. Тупиковые канаты. - «Сельское хозяйство Белоруссии", 1978, Ги 5, с. 33.
36. Временные рекомендации по применению вертикального дренажа в Припятском Полесье. Киев» 1978, 60 с. Соавторы - Г.И.Пастухов, Ю.А.Чирва, Г.А.Халметов.
37. К определению пачального градиента напора и водопроницаемости грунтов в приборах Дарен. - В сб»: «Конструкции и расчеты осушительно-увлажнительных систем", вып. 2. Минск,'1978, с. 154168.
38. К исследованию граничных условий и проницаемости водонос-
ных пластов лабораторными методами. - В сб.: ,,Мелиорация земель Полесья и охрана окружающей среды". Кйев, 1978, с. 166-171.
39. О размещении наблюдательной сети при производстве опытны откачек. - В сб.: «Современные методы исследований и обработки данных в гидрогеологии", вып. 4, Ташкент, 1978, с. 86-91.
40. Исследование промежутка высачивания и несовершенства дре накных скважин. - В сб.: «Мелиорация переувлажненных земель". Труды БелНИИМиВХ, т. 27. Минск, „Урадаай", 1979, с. 101-111.
41. Натурные исследования неустановившейся гравитационной фильтрации к скважинам. - В сб.: »Краевые задачи теории фильтрации". Тезисы докладов Всесоюзного оовещания-оемшара. Часть 2. Ровно, 1979, с. 187-188.
42. О неустойчивости движения ньютоновских и аномальных жидкостей в приборах Дарси, - В об.: »Краевые задачи теории фильтр; ции". Тезисы докладов Всесоюзного совещашш-оеминара. Чаоть 2. Ровно, 1979, о. 194-195,
43. Гидрогеологические основы вертикального дренажа. Минск, «Наука и техника", 1979, 288 о.
44. Гидрогеологические расчеты при осушении и орошении земель. - В кн.: «Справочное руководство гидрогеолога". Под ред. В.М.Макоимова. Том I. Л., «Недра", 1979, о, 451-454.
45. Способ обработки данных опытных откачек при неустановившейся фильтрации. - В сб.: «Конструкции и расчеты осушительн увлажнительных.систем". Вып. 4. Минск, 1979, с. 51-63. *
46. Осушитально-увлажнительная система. А.С. СССР й 718535, кл. Е 02 В 11/00. - ..Открытия, изобретения, прошшлешше образ! товарные знаки", 1980, й 8, с. 116.
47. Вопросы гидрогеологического обоснования вертикального дренажа в зоне Полесья. - В сб.: «Мелиорация и водное хозяйстве 16 52. Киев, «Урожай", 1981, о. 17-21.
48. О влиянии длины фильтра на понижение кривой депрессии вблизи скважины. - В сб.: «Новые конструкции мелиоративных систем и сооружений на них". Минск, 1982, с. 171-180.
49. О структуре режимнсн-балансовой сети на опорных учаотка осушаемых территорий. - В сб.: «Вопросы проектирования и экспл атации мелиоративных систем". Минск, 1984, с, 136-141.
50. Закономерности восстановления депрессионной поверхност в пластах с напорным питанием. - В сб.: «Повышение эффективное
- Костюкович, Петр Николаевич
- доктора технических наук
- Ташкент, 1990
- ВАК 04.00.06
- Техническая эффективность горизонтального дренажа на орошаемы землях юга Украинской ССР
- Изменение водного режима почв и водоохранные мероприятия в зоне влияния осушительных систем
- Мелиоративное состояние почв рисовых оросительных систем Приханкайской низменности и пути его улучшения
- Защита дренажно-коллекторной сети от заиления с помощью современных материалов и оборудования
- Методы мелиорации длительно-сезонно-мерзлотных почв болотных систем Западной Сибири