Определить коэффициент фильтрации массива водоносных песков по результатам откачки из одиночной скважины

Номер варианта 4.

Коэффициент фильтрации К = Q ln (R/r) / р (2H-S)S.

К = 40 м/сут.

Составить описание геологического процесса, выбранного в соответствии с номером варианта по табл 7. При характеристике геологических процессов необходимо рассмотреть: причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах развития этих процессов, мероприятия по их предупреждению и борьбе с ними

Согласно 4 варианту, необходимо описать геологический процесс сели.

Сель — это стремительный поток большой разрушительной силы, состоящий из смеси воды и рыхлообломочных пород. Обычно сели возникают внезапно в бассейнах небольших горных рек в результате интенсивных дождей, при бурном таянии снега, иногда при прорыве морен. Сели отличаются относительной кратковременностью — большая часть селей продолжается не более 4−6 ч, а часто они заканчиваются в течение нескольких десятков минут. Особенностью селей является также резкий подъем уровня, связанный с волновой природой формирования селя. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя и двигается сплошной стеной из грязи, камней и воды. Таких волн за один сель может быть несколько десятков. Еще одна особенность — высокая насыщенность потока обломочным материалом.

В схематическом виде селевой бассейн может быть подразделен на три основные зоны:

• 1 — зона зарождения — верхняя часть бассейна, представленная водосборной воронкой или ледниковым цирком, где формируется сель. Это область крутых склонов и активного разрушения пород.
• 2 — зона транзита, занимает среднюю и нижнюю часть бассейна. В пределах этой части осуществляется в основном транспортировка селевых масс по руслу, но часто имеет место дополнительное питание селя обломочным материалом и частичное отложение селевых масс.
• 3 — зона отложения или разгрузки селя, располагается обычно в устьевой части бассейна, где уклоны уменьшаются, и энергия потока падает. Здесь образуются скопления обломочных масс селевого потока в форме гряд, террас, конусов выноса.

Схема эта в природе часто нарушается. Например, многие свежие селевые бассейны на крутых и коротких склонах хребтов почти не имеют зоны транзита — обширная воронка, где происходит разрушение и снос продуктов выветривания, сразу переходит в широкий конус выноса у подножия хребта. Очень часто верховья селевых бассейнов служат лишь водосбором, а формирование селя происходит в русле, в среднем или даже нижнем течении, за счет размыва дна и берегов. Такое строение характерно для многих мелких селевых бассейнов высокогорий, верховья которых сложены выходами скальных пород, устойчивых к выветриванию.

Различия в морфологии селевых бассейнов сказываются на режиме селевой деятельности. Сели ливневого происхождения в бассейнах с малой площадью формируются чаще, но являются кратковременными, а объем выносов их незначителен. В крупных бассейнах с длинными руслами образуются мощные продолжительные сели, но сходят они обычно реже. Эти различия селевых бассейнов позволят разделить их на два основных типа:

• 1. Русловые сели формируются в крупных и средних по площади селевых бассейнах. Обычно это долины рек с выработанным продольным профилем и разработанным руслом. В них формируются сели самого разнообразного генезиса — вследствие ливней, интенсивного таяния снега, прорыва озер, срыва оползней или при сочетании этих причин.
• 2. Склоновые сели зарождаются в эрозионных врезах на склонах гор. Для них характерны незначительные площади бассейнов, крутые уклоны, отсутствие постоянных водотоков, невыработанные русла. Образуются эти сели вследствие размыва рыхлого покрова в средней и нижней частях склона во время ливней или интенсивного снеготаяния. Зона отложений склоновых селей невелика по площади, но может менять свое положение.

Основными условиями, необходимыми для возникновения селей, являются значительные уклоны речных русел и временных водотоков, интенсивный склоновый и русловой сток и наличие рыхлых или легко эродируемых горных пород в русле и на склонах.

Для возникновения селя требуется одновременно совпадение трех обязательных условий:

• 1. наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);
• 2. наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;
• 3. достаточная крутизна склонов (не менее 10−15°) селевого бассейна и водопотока (русла селя).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть: интенсивные и продолжительные ливни; быстрое таяние снегов и ледников; землетрясения и вулканическая деятельность и др. К возникновению селевых потоков часто приводят и антропогенные факторы: проводимые на склонах вырубка лесов, взрывные работы, разработка карьеров, массовое строительство.

Заблаговременные мероприятия по предупреждению селей:

В селеопасных районах устраиваются противоселевые дамбы и плотины для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др., сооружаются обводные каналы, снижается уровень горных озер, укрепляется земля на склонах путем посадки деревьев, проводятся наблюдения, организуется система оповещения и планируется эвакуация.