2013-12-31
1750
Варианты заданий к задаче 5
ЗАДАЧА 5
Построить карту гидроизогипс сечением через 1 м. Показать направление движения грунтовых вод. Определить гидравлический уклон i между двумя точками. Скважины расположены по сетке 50x50 м.
Исходные данные приведены в табл. 13.
Таблица 13
| Номер варианта | Номер скважины | ||||||||
| 120,2 5,2 | 114,7 4,6 | 108,5 3,5 | 121,3 5,1 | 115,6 5,6 | 109,1 4,8 | 104,6 4,5 | 123,2 5,1 | 116,3 6,2 | |
| 90,5 5,4 | 94,8 4,2 | 99,1 3,2 | 94,0 4,0 | 98,4 3,3 | 100,1 2,2 | 96,8 3,7 | 99,7 4,7 | 104,3 4,2 | |
| 114,2 2,1 | 107,3 2,3 | 102,6 2,5 | 112,0 1,8 | 105,1 2,0 | 100,1 2,0 | 110,3 1,7 | 105,7 1,9 | 102,3 2,2 | |
| 88,1 8,2 | 92,0 4,1 | 97,3 3,2 | 91,9 4,2 | 96,3 3,3 | 98,2 3,0 | 99,1 1,8 | 97,0 2,0 | 99,1 2,1 | |
| 90,1 5,3 | 94,0 4,0 | 99,0 3,0 | 93,7 3,8 | 98,1 3,1 | 100,6 2,4 | 97,0 3,8 | 99,7 4,4 | 104,6 4,3 | |
| 115,0 2,7 | 106,9 2,5 | 102,5 2,6 | 112,1 1,9 | 104,9 1,9 | 100,3 2,0 | 110,7 1,8 | 106,0 1,7 | 102,4 2,3 | |
| 114,6 4,5 | 108,5 3,5 | 103,4 3,3 | 115,6 5,3 | 109,7 5,6 | 104,6 5,7 | 121,2 6,01 | 116,3 6,2 | 103,2 3,4 | |
| 88,0 7,8 | 91,9 3,8 | 97,4 3,3 | 92,0 4,1 | 96,7 3,5 | 98,0 2,9 | 99,3 1,9 | 97,3 2,0 | 99,6 2,4 | |
| 87,9 7,8 | 91,1 4,4 | 97,2 3,2 | 93,9 3,8 | 95,9 3,7 | 98,1 3,1 | 99,3 1,9 | 97,3 2,2 | 99,4 2,3 | |
| 90,3 5,2 | 94,9 4,3 | 99,3 3,3 | 95,0 5,0 | 98,5 3,4 | 99,9 1,9 | 96,7 3,9 | 99,8 4,8 | 104,2 4,1 |
Примечание. Абсолютные отметки устьев скважин (числитель) и глубин залегания уровней грунтовых вод (знаменатель).
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ 5
Гидроизогипсами называют линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод. Они отражают рельеф зеркала грунтовых вод.
Карту гидроизогипс строят по результатам единовременных замеров уровней грунтовых вод в скважинах, расположенных, как правило, по сетке (рис. 5). Абсолютные отметки уровня грунтовых вод в каждой скважине определяют по разности между абсолютной отметкой поверхности земли (устье скважины) и глубиной залегания грунтовой воды от поверхности земли.
Задание для построения карты гидроизогипс включает данные по девяти скважинам, расположенным по квадратной сетке. Сетку вычерчивают в масштабе 1:1000, указывая в углах квадратов скважины кружками диаметром 2–3 мм. В первом ряду сетки располагают скважины 1, 2, 3, во втором – 4, 5, 6, в третьем – 7, 8, 9.
Номер скважиныОтметка устья скважины, м
Отметка уровня 
Глубина до воды, м
грунтовой воды, м
Рис. 5. План расположения скважин
Слева от скважины показывают её номер – в числителе, а в знаменателе – абсолютную отметку уровня грунтовой воды. Справа от скважины в числителе записывают абсолютную отметку устья скважины, в знаменателе – глубину залегания уровня грунтовой воды в этой скважине (см. рис. 5). Затем путем интерполяции между абсолютными отметками уровня грунтовых вод находят точки с абсолютными отметками, равными целому числу. Интерполяцию выполняют для всех сторон четырех квадратов, составляющих сетку скважин, и четырех диагоналей (по одной диагонали в каждом квадрате). Для каждой пары диагоналей в одном квадрате для интерполяции выбирают ту диагональ, в пределах которой изменение уровня значительнее.
Интерполяцию можно выполнять арифметическим методом либо с помощью палетки.
Арифметический метод интерполяции заключается в том, что для интерполируемого отрезка составляют пропорцию: расстоянию между скважинами (т.е. длине отрезка) соответствует данное превышение (т.е. разность уровней). Определяют, какому расстоянию в пределах данного отрезка соответствует единичное (0,1, 0,5 или 1 м) изменение уровня и отсекают на данном отрезке требуемые целые значения отметок.
Интерполяцию с помощью палетки выполняют следующим образом. Вычерчивают на кальке палетку, представляющую собой систему параллельных линий, проведённых на равном расстоянии друг от друга (5 мм). Количество линий принимают в зависимости от отметок уровня грунтовых вод. Возле каждой линии указывают отметку уровня воды (в целых числах) – от минимальной отметки до максимальной (рис. 6, а). Точки, отметки уровней которых подлежат интерполяции, соединяют вспомогательной прямой линией (после окончания интерполяции линия может быть стерта). Палетку накладывают на одну из точек таким образом, чтобы отметка на палетке и отметка точки совпадали. Эту точку фиксируют путем прокола булавкой. Затем палетку поворачивают вокруг булавки до тех пор, пока отметка второй точки не совпадет с отметкой на палетке. На пересечении отрезка, соединяющего точки с масштабной сеткой палетки, находят искомые точки (рис. 6, б).
Точки с одинаковыми отметками уровня грунтовых вод соединяют плавными линиями (гидроизогипсами). Цифры, соответствующие некоторым отметкам уровня грунтовых вод (не менее 4–7 на всю карту), проставляют в разрывах гидроизогипс.
Направление движения грунтовых вод показывают короткими стрелками, располагаемыми перпендикулярно к гидроизогипсам и направленными в сторону понижения отметок уровня грунтовых вод (рис.
7).
Гидравлический уклон i определяют между любыми двумя точками (либо между двумя скважинами) как частное от деления превышения уровня воды в этих точках на расстояние между ними.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 5
Построить карту гидроизогипс сечением через 1 м. Показать направление движения грунтовых вод. Определить гидравлический уклон i между любыми двумя точками. Исходные данные приведены в табл. 14.
Таблица 14
| Номер скважины | ||||||||
| 90,3 5,5 | 94,2 4,2 | 99,0 3,0 | 93,9 4,0 | 98,3 3,3 | 100,2 2,2 | 96,9 3,7 | 99,5 4,5 | 104,2 4,1 |
Рис. 6. Палетка для интерполяции (а) и схема интерполяции (б)
Вычерчиваем схему расположения скважин в масштабе 1:1000. Справа от скважины указываем исходные данные об абсолютных отметках устьев
скважин и глубин залегания уровня грунтовых вод. Слева от скважин указываем ее номер, а в знаменателе – абсолютную отметку уровня грунтовых вод, определяемую по разности цифр, приведенных справа. Например, абсолютную отметку уровня грунтовой воды в скважине I определяем по разности 90,3–5,5=84,8 м, в скважине 2 абсолютная отметка уровня грунтовой воды равна 94,2–4,2=90,0 м и т.д. Абсолютные отметки уровня грунтовой воды записываем в знаменателе каждой из скважин и по этим отметкам путем интерполяции находим точки с абсолютными отметками, равными целому числу. Через точки с одинаковыми отметками проводим плавные кривые линии (гидроизогипсы), указывая цифрами в разрывах гидроизогипс их отметки. Гидроизогипсы не должны пересекаться либо иметь резкие переломы (см. рис. 7).
Рис. 7. Карта гидроизогипс
Направление движения грунтовых вод показываем стрелками, располагаемыми перпендикулярно к гидроизогипсам и направленными в сторону уменьшения отметок.
Гидравлический уклон определяем между двумя точками (или скважинами) как частное от деления разности отметок в этих точках на расстояние между ними. Расстояние между точками определяют, исходя из выбранного масштаба карты. Например, гидравлический уклон между скважинами 6 и 2
.
