СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................13
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.................................................. 15
1.1. Определения...................................................................................................................................... 15
1.2. Типизация расчетных схем и условий......................................................................................... 18
1.3. Виды опробований........................................................................................................................... 21
1.4. Фильтрационные параметры......................................................................................................... 23
1.5. Способы обработки данных опытно-фильтрационных опробований................................. 26
1.5.1. Схематизация способов обработки................................................................................. 27
1.5.2. Примеры использования отдельных способов обработки...................29
Графоаналитические способы................................................................................... 29
Точечные способы....................................................................................................... 35
Подбор параметров...................................................................................................... 36
РАЗДЕЛ 2. ИЗОЛИРОВАННЫЙ НАПОРНЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ПЛАСТ.................................... 41
2.1. Неограниченный в плане водоносный пласт (схема Тейса).................................................. 41
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 44
Восстановление уровня............................................................................................... 47
Откачка из скважины большого диаметра.............................................................. 51
Откачка с постоянным понижением........................................................................ 53
Дуплетное опробование.............................................................................................. 55
2.2. Полуограниченный в плане водоносный пласт........................................................................ 57
2.2.1. Полуограниченный в плане пласт: граница I рода...................................................... 59
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 60
Восстановление уровня............................................................................................... 61
2.2.2. Полуограниченный в плане пласт: граница II рода..................................................... 63
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 64
Восстановление уровня............................................................................................... 65
2.3. Ограниченный в плане водоносный пласт (пласт-полоса)..................................................... 68
2.3.1. Пласт-полоса: границы I рода........................................................................................... 71
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 72
Восстановление уровня............................................................................................... 76
2.3.2. Пласт-полоса: границы II рода.......................................................................................... 77
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 78
Восстановление уровня............................................................................................... 81
2.3.3. Пласт-полоса: границы I и II рода.................................................................................... 83
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 84
Восстановление уровня............................................................................................... 87
2.4. U-образный водоносный пласт..................................................................................................... 89
2.4.1. U-образный пласт: параллельные границы I
рода, перпендикулярная граница I или II рода............................................................ 92
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 92
Восстановление уровня............................................................................................... 95
2.4.2. U-образный пласт: параллельные границы II рода,
перпендикулярная граница I или II рода....................................................................... 97
Откачка с постоянным расходом............................................................................... 97
Восстановление уровня............................................................................................... 99
2.4.3. U-образный пласт: параллельные границы I и II рода,
перпендикулярная граница I или II рода..................................................................... 101
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 102
Восстановление уровня............................................................................................. 103
2.5. Угловой водоносный пласт.......................................................................................................... 104
2.5.1. Угловой водоносный пласт: границы I рода............................................................... 109
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 110
Восстановление уровня............................................................................................. 112
2.5.2. Угловой водоносный пласт: границы II рода.............................................................. 113
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 114
Восстановление уровня............................................................................................. 117
2.5.3. Угловой водоносный пласт: границы I и II рода........................................................ 119
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 120
Восстановление уровня............................................................................................. 122
2.6. Круговой водоносный пласт........................................................................................................ 123
2.6.1. На внешнем контуре граница обеспеченного питания: граница I рода............... 125
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 126
2.6.2. Непроницаемый контур пласта: граница II рода....................................................... 129
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 129
2.7. Планово-анизотропный пласт..................................................................................................... 132
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 134
2.8. Полузакрытый пласт...................................................................................................................... 141
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 142
2.9. Плановая линейная граница ограниченной длины................................................................ 142
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 144
РАЗДЕЛ 3. НЕСОВЕРШЕННАЯ СКВАЖИНА: ТОЧЕЧНЫЙ
ИСТОЧНИК В НАПОРНОМ ВОДОНОСНОМ ПЛАСТЕ.......................................... 146
3.1. Неограниченный в плане и в разрезе пласт............................................................................. 152
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 153
Восстановление уровня............................................................................................. 161
3.2. Полуограниченный пласт............................................................................................................. 165
3.2.1. Полуограниченный в плане пласт: граница I рода.................................................... 166
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 166
Восстановление уровня............................................................................................. 169
3.2.2. Полуограниченный в плане или в разрезе пласт: граница II рода......................... 171
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 172
Восстановление уровня............................................................................................. 175
3.3. Ограниченный пласт...................................................................................................................... 178
3.3.1. Ограниченный в плане водоносный пласт: границы I рода.................................... 180
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 181
Восстановление уровня............................................................................................. 183
3.3.2. Ограниченный в плане или в разрезе водоносный пласт:
границы II рода................................................................................................................... 185
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 186
Восстановление уровня............................................................................................. 188
3.3.3. Ограниченный в плане водоносный пласт: границы I и II рода............................. 191
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 191
Восстановление уровня............................................................................................. 194
3.4. Пласт-квадрант................................................................................................................................ 196
3.4.1. Плановый пласт-квадрант: границы I рода.................................................................. 198
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 199
Восстановление уровня............................................................................................. 201
3.4.2. Плановый или профильный пласт-квадрант: границы II рода................................ 204
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 205
Восстановление уровня............................................................................................. 208
3.4.3. Плановый или профильный пласт-квадрант: границы I и II рода........................... 211
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 211
Восстановление уровня............................................................................................. 214
3.5. U-образный пласт........................................................................................................................... 217
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 223
Восстановление уровня............................................................................................. 228
3.6. Угловой пласт.................................................................................................................................. 231
3.6.1. Угловой пласт неограничен в разрезе.......................................................................... 233
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 233
Восстановление уровня............................................................................................. 237
3.6.2. Угловой пласт полуограничен в разрезе...................................................................... 239
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 241
Восстановление уровня............................................................................................. 244
3.6.3. Угловой пласт ограничен в разрезе............................................................................... 247
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 247
РАЗДЕЛ 4. НЕСОВЕРШЕННАЯ СКВАЖИНА: ЛИНЕЙНЫЙ ИСТОЧНИК
В НАПОРНОМ ВОДОНОСНОМ ПЛАСТЕ.................................................................. 250
4.1. Неограниченный в плане и в разрезе пласт............................................................................. 255
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 256
Дуплетное опробование............................................................................................ 261
4.2. Полуограниченный пласт для линейного источника............................................................. 263
4.2.1. Полуограниченный в разрезе пласт.............................................................................. 264
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 264
4.2.2. Полуограниченный в плане пласт................................................................................. 268
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 269
4.3. Ограниченный пласт...................................................................................................................... 272
4.3.1. Ограниченный в разрезе пласт....................................................................................... 272
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 274
4.3.2. Ограниченный в плане водоносный пласт.................................................................. 279
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 280
4.4. Пласт-квадрант (плановый или профильный).......................................................................... 281
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 283
4.5. U-образный пласт........................................................................................................................... 285
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 289
4.6. Угловой пласт.................................................................................................................................. 293
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 295
4.7. Наклонный линейный источник................................................................................................. 298
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 299
РАЗДЕЛ 5. ПЛАНОВО-НЕОДНОРОДНЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ПЛАСТ........................................ 300
5.1. Линейная граница раздела: две зоны неоднородности......................................................... 300
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 303
5.2. Линейная граница раздела: три зоны неоднородности......................................................... 307
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 309
5.3. Круговые зоны неоднородности................................................................................................ 311
5.3.1. Неограниченный в плане водоносный пласт.............................................................. 312
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 313
5.3.2. Ограниченный в плане водоносный пласт.................................................................. 316
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 317
5.3.3. Включение круговой зоны неоднородности.................................................. 317
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 318
5.4. Планово-неоднородные пласты, ограниченные границей обеспеченного питания..... 319
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 321
РАЗДЕЛ 6. ОДНОСЛОЙНЫЙ БЕЗНАПОРНЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ПЛАСТ................................ 323
6.1. Совершенная скважина в безнапорном изотропном водоносном пласте....................... 323
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 325
Нагнетание с постоянным повышением............................................................... 327
6.2. Несовершенная скважина в безнапорном анизотропном водоносном пласте.............. 329
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 331
6.3. Несовершенная скважина большого диаметра в
безнапорном анизотропном водоносном пласте................................................................... 335
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 337
6.4. Несовершенная скважина в полуограниченном в разрезе
безнапорном изотропном водоносном пласте.................................................................338
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 339
6.5. Инфильтрационное питание и перетекание в безнапорном
круговом водоносном пласте.............................................................................................. 340
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 342
Откачка с постоянным понижением...................................................................... 343
РАЗДЕЛ 7. ОТКАЧКА ОКОЛО РЕКИ................................................................................................. 344
7.1. Полуограниченный в плане напорный пласт: граница III рода.......................................... 344
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 346
7.2. Полуограниченный в плане безнапорный пласт: граница III рода.................................... 352
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 353
7.3. Неограниченный в плане безнапорный водоносный пласт пересекает река.................. 354
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 356
7.4. Скважина под рекой....................................................................................................................... 359
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 360
РАЗДЕЛ 8. ДВУХСЛОЙНЫЕ ВОДОНОСНЫЕ КОМПЛЕКСЫ..................................................... 361
8.1. Двухслойный безнапорный анизотропный комплекс........................................................... 361
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 362
8.2. Двухслойный безнапорный изотропный комплекс............................................................... 363
Откачка с постоянным расходом (без учета капиллярной каймы)................. 365
Откачка с постоянным расходом (с учетом капиллярной каймы).................. 368
8.3. Круговой двухслойный комплекс............................................................................................... 369
8.3.1. Круговой комплекс: два пласта с разными фильтрационными
свойствами.......................................................................................................................... 369
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 371
8.3.2. Круговой комплекс: два пласта с близкими фильтрационными
свойствами.......................................................................................................................... 373
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 374
8.4. Двухслойный комплекс, разделенный непроницаемым слоем.......................................... 374
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 377
8.5. Двухслойный комплекс: два пласта с близкими фильтрационными свойствами........... 386
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 387
РАЗДЕЛ 9. ВОДОНОСНЫЕ КОМПЛЕКСЫ С ПЕРЕТЕКАНИЕМ................................................. 391
9.1. Перетекание без учета емкости разделяющего слоя............................................................. 391
9.1.1. Перетекание из водоносных пластов с постоянным напором................................ 391
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 395
Откачка с постоянным расходом из скважины большого диаметра.............. 399
Откачка с постоянным понижением...................................................................... 401
9.1.2. Перетекание из водоносного пласта с изменяющимся напором.......................... 404
Откачка с постоянным расходом из 2-го пласта.................................................. 407
Одновременная откачка из двух пластов............................................................... 415
9.2. Перетекание с учетом емкости разделяющего слоя.............................................................. 418
9.2.1. Трехслойные системы: хорошо проницаемый слой
и два слабопроницаемых слоя........................................................................................ 418
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 420
9.2.2. Двухслойные системы: хорошо проницаемый и слабопроницаемый
слои....................................................................................................................................... 422
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 424
9.2.3. Трехслойные системы: два хорошо проницаемых слоя разделены
слабопроницаемым слоем............................................................................................. 426
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 428
9.2.4. Трехслойная система с незначительным перетеканием: два хорошо
проницаемых слоя разделены слабопроницаемым слоем...................................... 432
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 434
9.2.5. Двухслойная система с незначительным перетеканием: хорошо
проницаемый слой и слабопроницаемый полуограниченной
мощности............................................................................................................................. 436
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 438
9.3. Несовершенная по степени вскрытия скважина в водоносном пласте с перетеканием 439
9.3.1. Несовершенная по степени вскрытия скважина в ограниченном
в разрезе водоносном пласте с перетеканием........................................................... 440
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 441
9.3.2. Несовершенная по степени вскрытия скважина в полуограниченном в
разрезе водоносном пласте с перетеканием............................................................... 447
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 448
9.4. Анизотропный водоносный пласт в водоносном комплексе с перетеканием................ 452
9.4.1. Профильно-анизотропный пласт................................................................................... 452
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 454
Дуплетное опробование............................................................................................ 456
9.4.2. Планово-анизотропный пласт......................................................................................... 458
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 458
9.5. Ограниченные в плане водоносные комплексы с перетеканием
(прямолинейные границы)........................................................................................................... 462
9.5.1. Полуограниченные в плане водоносные комплексы с перетеканием................. 464
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 466
9.5.2. Пласт-полоса в водоносном комплексе с перетеканием......................................... 468
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 469
9.5.3. Пласт-квадрант в водоносном комплексе с перетеканием...................................... 476
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 478
9.5.4. U-образный водоносный комплекс с перетеканием................................................. 480
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 482
9.6. Круговой пласт с перетеканием.................................................................................................. 488
9.6.1. Перетекание из водоносного пласта с постоянным напором................................ 489
9.6.1.1. Круговой пласт с перетеканием: граница I рода......................................... 491
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 491
Откачка с постоянным понижением...................................................................... 494
9.6.1.2. Круговой пласт с перетеканием: граница II рода........................................ 495
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 496
Откачка с постоянным понижением...................................................................... 498
9.6.2. Перетекание из водоносного пласта с изменяющимся напором.......................... 500
9.6.2.1. Круговой пласт с перетеканием: граница I рода......................................... 502
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 502
9.6.2.2. Круговой пласт с перетеканием: граница II рода........................................ 504
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 504
РАЗДЕЛ 10. НАКЛОННЫЙ ВОДОНОСНЫЙ ПЛАСТ...................................................................... 506
10.1. Напорный водоносный пласт переменной мощности.......................................................... 508
10.1.1. Неограниченный в плане водоносный пласт переменной мощности.................. 509
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 510
Восстановление уровня............................................................................................. 512
Откачка с постоянным понижением...................................................................... 513
10.1.2. Полуограниченный в плане водоносный пласт переменной мощности:
граница I рода..................................................................................................................... 515
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 515
Восстановление уровня............................................................................................. 517
10.1.3. Полуограниченный в плане водоносный пласт переменной мощности:
граница II рода.................................................................................................................... 517
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 518
Восстановление уровня............................................................................................. 519
10.2. Безнапорный наклонный водоносный пласт........................................................................... 520
10.2.1. Наклонный неограниченный в плане водоносный пласт........................................ 520
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 521
Восстановление уровня............................................................................................. 523
10.2.2. Наклонный полуограниченный в плане водоносный пласт:
граница I рода..................................................................................................................... 524
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 524
Восстановление уровня............................................................................................. 526
10.3. Безнапорный наклонный водоносный пласт с перетеканием............................................. 527
10.3.1. Наклонный неограниченный в плане водоносный пласт с перетеканием.......... 527
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 528
Восстановление уровня............................................................................................. 529
10.3.2. Наклонный полуограниченный в плане водоносный пласт
с перетеканием................................................................................................................... 530
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 530
РАЗДЕЛ 11. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ.............................................................................. 532
11.1. Неограниченный в плане водоносный пласт........................................................................... 534
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 535
11.2. Полуограниченный в плане водоносный пласт: граница I рода......................................... 538
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 540
РАЗДЕЛ 12. ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТАЯ СРЕДА......................................................................... 544
12.1. Трещиновато-пористый напорный водоносный пласт......................................................... 544
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 546
12.2. Трещиновато-пористый безнапорный водоносный пласт................................................... 550
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 551
12.3. Скважина в вертикальной трещине............................................................................................ 553
12.3.1. Псевдорадиальный поток к вертикальной трещине.................................................. 554
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 555
12.3.2. Линейный поток к трещине............................................................................................. 559
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 559
Восстановление уровня............................................................................................. 562
12.4. Скважина в вертикальной дайке.................................................................................................. 562
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 564
12.5. Скважина в горизонтальной трещине........................................................................................ 570
12.5.1. Безнапорный пласт............................................................................................................ 572
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 572
12.5.2. Напорный пласт................................................................................................................. 574
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 574
12.5.3. Напорный пласт, совершенная скважина.................................................................... 575
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 575
РАЗДЕЛ 13. ГРУППОВАЯ ОТКАЧКА И ПЕРЕМЕННЫЙ РАСХОД............................................ 577
13.1. Ступенчатое изменение расхода................................................................................................. 579
Откачка с постоянным расходом............................................................................. 580
Восстановление уровня............................................................................................. 583
13.2. Функциональное изменение расхода........................................................................................ 584
Откачка при линейном изменении расхода.......................................................... 585
Откачка при параболическом изменении расхода.............................................. 586
Откачка при экспоненциальном изменении расхода......................................... 587
13.3. Откачка с кусочно-постоянным понижением уровня в опытной скважине................... 588
РАЗДЕЛ 14. ЭКСПРЕСС-ОПРОБОВАНИЯ.......................................................................................... 590
14.1. Цели и задачи экспресс-опробований; обзор проведенных работ в данной области... 591
14.2. Опробование в напорном пласте совершенной по степени вскрытия скважиной........ 593
14.3. Несовершенная по степени вскрытия скважина в напорном пласте................................. 597
14.4. Опробование в безнапорном пласте......................................................................................... 598
14.5. Учет профильной анизотропии при обработке экспресс-опробований.......................... 601
14.6. Экспресс-опробования при наличии скин-эффекта.............................................................. 603
14.7. Экспресс-опробование в скважине, пересекающей трещину............................................ 605
14.8. Колебания уровня при мгновенном наливе (отборе) воды из скважины......................... 605
14.9. Радиус влияния при экспресс-опробовании............................................................................ 608
14.10. Аналитическая обработка экспресс-опробований на основе
решений для стандартных опытно-фильтрационных расчетных схем.............................. 609
14.11. Рекомендации по проведению экспресс-опробований........................................................ 609
ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................. 611
ЛИТЕРАТУРА..................................................................................751
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ.....................................................................763
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ...................................................................766