Введение к работе
Актуальность проблемы. Строительство водохранилищ приводит к существенному изменению характера взаимодействия поверхностных и подземных вод и, а зависимости от геологического строения побережья и климатической зоны, может вызывать подтопление и заболачивание прибрежных территорий, засоление почв, активизацию просадок грунта и другие неблагоприятные последствия.
Стоимость мероприятий, направленных на предотвращение негативных явлений, вызванных повышением уровня подземных вод, в некоторых случаях сопоставима со стоимостью строительства гидротехнического сооружения.
Знание особенностей изменения величины подпора подземных вод (ППВ) во времени дает возможность еще на стадии проектирования предусмотреть необходимые защитные мероприятия для предотвращения неблагоприятных последствий, связанных с этим явлением. С другой стороны, на основе правильного прогноза ППВ можно прогнозировать изменение ресурсов и запасов подземных вод и их качественный состав, т.е. последствия изменения гидрогеологических условий в прибрежной зоне водохранилища.
Не менее важной задачей является ' текущая оценка режима подземных вод и его возможных изменений применительно к эксплуатируемым водохранилищам, в береговой зоне которых могут располагаться населенные пункты, промышленные предприятия, сельскохозяйственные угодья и другие объекты, на которых может неблагоприятно сказаться повышение уровня грунтовых вод при развитии подпора.
Все это обусловливает необходимость изучения пространственно-временных закономерностей изменения гидродинамических характеристик взаимодействия подземных и поверхностных вод в береговой зоне водохранилища и разработку на этой основе методики расчета ППВ, не требующей значительных материальных и трудовых затрат и в то же время позволяющей оценивать подпор подземных вед с достаточной точностью на основе учета комплекса гидродинамических факторов.
Цель работы - изучение влияния различных гидродинамических факторов на скорость и характер развития подпора подземных вод и усовершенствование на этой основе методики его расчета. В процессе исследований решались следующие задачи:
1. оценка влияния на характер взаимодействия поверхност
ных и подземных вод в воне подпора следующих гидродинамических
факторов:
краевых условий на верховой границе потока;
смещения уреза водохранилища в процессе его наполнения;
изменения водопроводимооти потока при подъеме уровня воды в водохранилище;
-
оценка времени стабилизации уровня подгемных вод в условиях подпора при различных граничных условиях на верховой границе;
-
изучение степени влияния отдельных гидродинамических факторов ( граничных у оповий, смещения уреза водохранилища, изменение водопроводимооти потока) на точность прогностических расчетов.
А. Разработка методики оценки подпора подземных вод о учетом смещения уреза водохранилища и изменения водопроводимооти потока в процессе его наполнения.
Научная новизна работы:
на основе модельных исследований процесса взаимодействия поверхностных и подгемных вод установлены гидродинамические закономерности развития подпора подземных вод в зоне влияния водохранилищ;
дано новое гидродинамическое обоснование схемы расчета подпора подгемных вод о учетом влияния на его развитие отдельных гидродинамических факторов;
обоснс~ано использование для оценки подпора подземных вод параметров, являющихся характеристиками конкретного водохранилища, отражающих, о одной стороны, гидрогеологические и геоморфологические условия прибрежной зоны, о другой стороны, условия эксплуатации водохранилища;
разработаны приемы переочета гидродинамических характеристик подземного потока, полученных для водоносного горизонта, характеризующегося одними фильтрационными параметрами, применительно к водоносному горизонту о другими фильтрационными параметрами.
Практическая значимость работы заключается в том, чтс разработанная методика прогноза подпора подземных вод, учитывающая влияния различных гидродинамических факторов, позволяеі
на стадии проектирования водохранилища давать ориентировочный прогноз подпора подземных вод и корректировать его по мере поступления дополнительной информации. Методика позволяет оценить роль уже существующих водохранилищ в изменении экологической ситуации прилегающей территории.
Предложенные универсальные зависимости позволяют рассчитывать ППВ, не прибегая к длительным дорогостоящим натурным исследованиям или математическому моделированию, и могут быть рекомендованы для практического использования в условиях ограниченной исходной информации.
Реализация результатов. Результаты исследований использованы при составлении прогноза подпора подземных вод в зоне влияния Ирганайского водохранилища и оценке возможных изменений уровня подземных вод в лотах рек Катуни и Оби под влиянием проектируемой Катунской ГЭС.
Апробации работы .Основные результаты и методические положения диссертационной работы докладывались на конференции молодых специалистов (Ленинград, ГГИ, 1992 г.) на научных семинарах Отдела взаимодействия поверхностных и подземных вод ГГИ (1990,1992,1994 гг.), на Секции расчетов стока и водного баланса Ученого совета ГГИ (1992 г.)
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы две работы, и две находятся в пгчати.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, общим объемом 202 страницы, включает 121 страницу машинописного текста, 37 рисунков, 13 таблиц, 19 приложений на 34 страницах. Список литературы включает 86 наименований.