Контрольная работа по дисциплине "Геология"

В России поднимаются районы Курска(3,6мм в год), Новая Земля, Северный Прикаспий. Ряд участков европейской территории продолжают погружаться - Москва(3,7мм в год), Санкт-Петербург(3,6мм в год). Опускается Восточное Предкавказье(5-7мм в год). Много веков  интенсивно опускаются районы Голландии(40-60мм в год), Датских проливов(15-20мм в год), Франции и Баварии(30мм в год).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание.5. Постройте карту гидроизогипс по данным замеров в 16 скважинах, заложенных в водоносном аллювиальном пласте в виде квадратной сетки. Расстояние между скважинами 50 м. Масштаб карты 1:500. По карте гидроизогипс определить:

а) направление движения подземных вод(стрелкой);

б) значение напорного градиента i;

в) скорость движения воды(v) в любом квадрате сетки.

Абсолютные отметки уровней воды в скважинах и высоты сечения гидроизогипс приведены в таблице(Вариант 15).

 

Гидроизогипсы - линии, соединяющие точки зеркала ненапорных подземных вод с одинаковыми отметками. Гидроизогипс дают рельеф зеркала водоносного горизонта. Для построения карты гидроизогипс замеряют уровни грунтовых вод в ряде точек на площади распространения горизонта (в скважинах, шурфах, колодцах).

 Гидроизогипсы строим через 0.5м. Для нахождения линии равных отметок определяют положение гидроизогипсы на координатных сетках плана с помощью палетки.

По карте гидроизогипс можно определить направление, гидравлический уклон грунтового потока в любой точке. Грунтовые воды передвигаются только от более высоких отметок к более низким, а по линии гидроизогипс движения не происходит. Движение грунтовых вод подчиняется закону Дарси. Гидравлический градиент напора i определяется по формуле

где h1 и h2 -отметки гидроизогипсов;  а-растояние между ними.

Также можно определить скорость движения воды в любом квадратном сетке по формуле

υф=kф* i,

где kф  - коэффициент фильтрации.   По варианту из 6 задачи(kф=4,5м/сут)

Направление движения поземных вод на карте гидроизогипс обозначается  стрелкой по уклону. Стрелка показывается на плане перпендикулярно к гидроизогипсе.

Определим скорость движения воды в одном из квадратов сетки(11,12,15,16) Для этого определяем гидравлический градиент напора.

I1=(10,0-9,5)/(1,83*5)=0,055        υф1=4,5*0,055=0,246м/сут

i2=(9,5-9,0)/(1,78*5)=0,056        υф2=4,5*0,056=0,253м/сут   

i3=(9,0-8,5)/(1,92*5)=0,052       υф3=4,5*0,052=0,234м/сут

i4=(8,5-8,0)/(1,88*5)=0,053       υф4=4,5*0,053=0,239м/сут

i5=(8,0-7,5)/(3,22*5)=0,031        υф5=4,5*0,031=0,139м/сут

 υср=(0,246+0,253+0,234+0,239+0,139)/5=0,222м/сут.

Задание.6.Определить дебит совершенной скважины, заложенной в водоносном аллювиальном пласте. Воды напорные.

 

Данные к задаче(Вариант 15).

Мощность водоносного пласта.....................................................10м.

Диаметр скважины..........................................................................156мм

Понижение уровня воды в скважине.............................................4м.

Коэффициент фильтрации...............................................................4,5м/сут.

Радиус влияния скважин..................................................................160м

 

Решение:

 

Рис. 2. Приток воды к колодцу; а) грунтовые воды; б) напорные воды

(артезианские).

 

Объем воды, выдаваемый скважиной в единицу времени,называется дебитом (производительностью) и выражается в литрах в секунду или в кубических метрах в час, сутки.

Для расчета дебита в совершенных скважинах применяется формула Дюпюи:

для напорных вод

где П- постоянная величина, равная 1,44;  kф- коэффициент фильтрации; Н- мощность водяного потока; h- высота столба воды в скважине; R- радиус воронки; r- диаметр скважины.

 

Задание.7.Геофизические методы исследования строительной площадки: сейсмические, электрические, радиометрические, магнитные, термические, буровые выработки.

 

Геофизические методы исследования при инженерно-геологических изысканиях выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий, как правило, в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ с целью:

- определения состава и мощности  рыхлых четвертичных (и более  древних) отложений;

- выявления литологического строения  массива горных пород, тектонических  нарушений и зон повышенной  трещиноватости и обводненности;

-  определения глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

- определения состава, состояния  и свойств грунтов в массиве  и их изменений;

- выявления и изучения геологических и инженерно-геологических процессов и их изменений;

- проведения мониторинга опасных  геологических и инженерно-геологических  процессов;

-  сейсмического микрорайонирования  территории.

Сейсмическая разведка, сейсморазведка, методы разведочной геофизики, основанные на изучении особенностей распространения упругих (сейсмических) волн в земной коре, с целью исследования её геологического строения. Для Сейсмическая разведка применяют методы отражённых и преломленных волн и пьезоэлектрического эффекта. Применение отражённых сейсмических волн предложено американским учёным Р. Фессенденом в 1913, независимо советским инженером В. С. Воюцким в 1923, но вследствие значительных технических трудностей впервые реализовано в 1928—30.

Электрическая разведка, электроразведка, группа методов разведочной геофизики, основана на изучении естественных или искусственно возбуждаемых электрических и электромагнитных полей в земной коре. Физическая основа Электрическая разведка — различие горных пород и руд по их удельному электрическому сопротивлению, диэлектрической проницаемости, магнитной восприимчивости и другим свойствам.

Радиометрическая разведка, комплекс методов разведочной геофизики, использующих проявления естественной радиоактивности для поисков и разведки руд радиоактивных элементов. В сочетании с др. методами применяется также при поисках и разведке нерадиоактивных руд (фосфоритов, редких земель, циркония, ванадия и др.), в составе которых содержатся примеси радиоактивных элементов. Как вспомогательный метод используется при геологическом картировании.

Магнитная разведка, магниторазведка, геофизический метод разведки, основанный на различии магнитных свойств горных пород. Применяется на всех этапах геологических исследований и включает: измерения напряжённости геомагнитного поля или его элементов (см. Земной магнетизм); построение магнитных карт; геологическое истолкование результатов измерений, опирающееся на определения магнитных характеристик горных пород.

Гравиметрическая разведка, метод разведочной геофизики, основанный на изучении гравитационного поля Земли. Главное условие для применимости  Гравиметрической разведки — наличие разности плотностей пород, слагающих геологические структуры, способной создать аномальность в наблюдаемом гравитационном поле Земли.