1
YER OSTI SUVLARI DINAMIKASI
Yer osti suvlarining dinamikasi deganda, ma’lum tarkibga (litologik,
granulometrik, ximik va b.q.) fizik, suvli xossa va hususiyatlariga (zichlik,
g‘ovaklik, namlik va b.q.) ega bo‘lgan jins qatlamlarida u yoki bu haroratdagi
suvlarning harakat qilish qonuniyatlari tushiniladi. Ma’lumki suv molekulalari bir-
biri bilan qo‘shilib ma’lum tarkibdagi, qalinlikdagi, sarfdagi va yo‘nalishdagi erkin
yer osti gravitatsion suv oqimiga ega bo‘lgunga qadar bir qancha holatlarda (bug‘,
gigroskopik, molekulyar, kapillyar va b.q.) bo‘ladi.
2
3.1.Yer osti suvlarining harakat
qilish turlari va qonuni
Tog‘
jinslari
qatlamlarida
vujudga kelgan yer osti suvlarining
ma’lum yo‘nalishdagi harakati yoki
filtratsiyalanishi suv oqimining ikki
nuqtasi
balandliklari
orasidagi
farqga
va
nuqtalar
orasidagi
masofaga
bog‘liq.
Filtratsiya
bosimsiz
va
bosimli
bo‘lishi
mumkin. Bosimsiz filtratsiya grunt
suvlariga, bosimli filtratsiya artezian
suvlariga xos.
Aytaylik grunt suvi A nuqta
yo‘nalishidan B nuqta yo‘nalishi
bo‘ylab harakat qilmoqda (15.1-rasm). Suvning A nuqtadagi balandligi-H1, B
nuqtadagi balandligi-H2, nuqtalar orasidagi masofa L bo‘lsin. Unda
nuqtalar orasidagi farq
h
2
1
bo‘ladi. Tabiatda bu farq qancha katta bo‘lsa,
grunt suv oqimining tezligi ham shuncha katta bo‘ladi. Fanda L
h
nisbati gidravlik
qiyalik yoki gidravlik gradiyent deb yuritiladi.
Yer osti suvlari oqimining tog‘ jinslari qatlamlari bo‘ylab harakat
qonuniyatlariga ko‘ra lominar chiziqli va turbulent chiziqsiz oqimli suv turlariga
bo‘linadi.
Laminar oqimiga ega bo‘lgan yer osti suvlari asosan g‘ovakli, mayda donador
(qum, qumloq, nisbatan bir xil yirikliklardagi shag‘al, gilli) tog‘ jinslari qatlamlarda
vujudga keladi. Oqim erkin, tekis-paralel, uzluksiz bo‘lib, tezligi uncha katta
bo‘lmaydi. Suv sathiga tushadigan bosim atmosfera bosimiga teng bo‘ladi.
13.1-rasm. Yer osti grunt suvlarining harakat yinalishi. 1-suv itkazmas
=atlam; 2-yer osti grunt suvining satxi; 3-suvsiz jins =atlami; 4-suvli
=atlam; 5-daryodagi suv satxi; 6-yer osti grunt suvining harakat
yinalishi; 7-burg‘u =udu=lari va ularning ra=amlari; 8-yer osti grunt
suvining bulo= xolatida daryo vodiysidagi chi=ish yili; 9-№1 va №2
=udu=lardagi yer osti suv baladligi; 10-№1 va
№2 =udu=lar orali\i
masofasi; 11-№1 va №2 =udu=lardagi yer osti grunt suvlari satx
balandliklarining far=i; 12-№1 va №2 =udu=lardagi suv balandliklarini
kirsatuvchi nu=talari
3
Laminar orqali yer osti suvlarining harakt qilish
qonuniyati birinchi marotaba 1856 yili fransuz gidravligi
A.Darsi (15.2-rasm) tomonidan maxsus tajriba yo‘li bilan
aniqlangan (15.3-rasm). Buning uchun kerakli (I) silindr
olib, qum bilan to‘lg‘izadi va qum g‘ovaklarini suv quyib
to‘yintiradi. Suvni qum qatlamidan sizib o‘tish jarayonida
ma’lum qarshilikni yengib o‘tishni, ya’ni qandaydir
darajada bosim sarf qilinishini hisobga olib, silindrni
yuqori va pastki qismiga bukilgan p’eozametrik naycha
o‘rnatadi (3,4). Naychalardagi suv har xil sathlarda,
yuqoridagisi yuqori, pastdagisi past etib belgilanadi.
So‘ngra silindrda bir xil sathda ushlab turilgan suv kran
orqali (I), maxsus idishga (II) oqizilib, suvni qum jinsi g‘ovaklari orqali sizib o‘tishni
ta’minlaydi, ma’lum vaqt davomida oqib o‘tgan suv sarfi o‘lchab boriladi.
Olingan natijalarni taxlil qilish asosida A.Darsi silindrdan ma’lum vaqt
birligida sizib o‘tgan suv miqdori oqimining ko‘ndalang kesim yuzasi, filtratsiya
koeffsiyenti va bosim gradiyentiga yoki oqim qiyaligi I ga to‘g‘ri proporsional
ekanligini aniqlaydi. Shu bilan u g‘ovakli tog‘ jinslarda yer osti suv oqimini chiziqli
filtratsiya qonunini yaratadi. Shuning uchun bu qonun fanda Darsi qonuni deb atalib,
quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
LJ
K
L
h
h
F
K
Q
Ф
Ф
2
1
bu yerda:
Q-vaqt birligida sizib o‘tgan (filtratsiyalangan) suvning miqdori,
m3\sut;
Kf-o‘rganilayotgan jins uchun doimiy qiymat; jins qatlamining filtratsiya
qiymati, m-sut;
F-jins qatlamidagi (silindrdagi) suv oqimining ko‘ndalang kesim yuzasi, m2
J-bosim gradiyenti
L
h
h
2
1
yoki gidravlik nishoblik (qiyalik);
L-filtratsiya (sizib o‘tish) yo‘lining uzunligi, m-sm.
Tenglamani ikki tomonini, suv oqimining ko‘ndalang kesimiga bo‘lish F
Q
orqali filtratsiya tezligi (V) topiladi, ya’ni
4.3-rasm. Darsi
qurilmasining umumiy
ko‘rinishi
4
KJ
F
Q
V
Agar bosim gradiyenti J=1 deb olinsa, filtratsiya tezligi (V) va filtratsiya
koeffsiyenti (Kf) bir-biriga teng (V=Kf) bo‘ladi. Demak, qiyalik qiymati birga teng
bo‘lganda, filtratsiya koeffsiyentining qiymati filtratsiya tezligiga teng bo‘ladi.
Lekin bu qiymat suvni tog‘ jinslari g‘ovaklari (n) orqali sizib o‘tgan haqiqiy
filtratsiya koeffsiyenti bo‘lmay, balki suv oqimining ko‘ndalang kesim yuzasi suvli
qatlamning ko‘ndalang kesim yuzasiga teng qilib olingan. Shuning uchun suv
oqimining ko‘ndalang kesim yuzasi tog‘ jinslari g‘ovaklari yuzasiga teng deb
olinadigan bo‘lsa, grunt suvlarining haqiqiy tezligi (U) oqim sarfi qiymatini (Q) jins
g‘ovaklari yuzasi (Fn) nisbatiga teng bo‘ladi.
Fn
Q
U
Yuqoridagi tengliklarni qiyoslash orqali V=Un va deb olish mumkin. Bu demak
tog‘ jinslarining filtratsiya tezligi (V) haqiqiy tezlikning (U) tog‘ jinslari g‘ovakligi
(n) ko‘paytmasiga tengligini ko‘rsatadi.
Tog‘ jinslari g‘ovaklarining qiymati doimo 1 dan kichik bo‘lganligi tufayli
filtratsiya tezligi doimo g‘ovakli tog‘ jinslari qatlamlari bo‘yicha harakat qiluvchi
yer osti suvlari haqiqiy tezligidan taxminan 3-4 marta kam bo‘ladi (Sedenko, 1979).
Tirbulent yoki chiziqsiz oqimga ega bo‘lgan yer osti suvlari g‘ovakli yirik
donali dag‘al shag‘altoshlar, nihoyatda seryoriq qoya toshlar g‘lvaklari, yoriqlari
bo‘ylab harakt qiluvchi suvlar bo‘lib, harakt yo‘li uzoq masofaga cho‘zilganligi,
oqim tezligini yuqoriligi, notekis girdob hosil qilib oqishi bilan harakterlanadi va
oqim harakati bilan kanal, quvurlardan oqayotgan suvlarga o‘xshab ketadi. Bu oqim
harakat
tezligi
fanda
filtratsiyaning
chiziqsiz
qonuni
deyilib
Shezi-
Krasnopolskiyning quyidagi formulasi bilan ifodalanadi:
Bu yerda:
V-tog‘ jinslarini filtratsiya tezligi;
Kf-tog‘ jinslarini filtratsiya koeffsiyenti;
J-gidravlik nishoblik (oqim qiyaligi).
Demak, yer osti suvlarining trabulent harakat tezligi oqim qiyaligining kvadrat
ildiziga proporsional bo‘ladi.
Yer osti suvlarining harakat tezligi (filtratsiya koeffsiyenti) odatda mm-sek,
5
m-sut, km-yil bilan ifodalanadi. Shuningdek yuqorida keltirilgan omillarni
hisobga olgan holda qator emirik formulalarning ham taklif etishgan.
Jumladan, A-Gazen granulometrik tadqiqot natijalari asosida qum jinslari
uchun quyidagi formulani ishlab chiqadi:
KqCd2e (0.7q0.037 t) m-sutka
Bu
yerda
S-empirik
koeffsiyent
bo‘lib, qum donalarning bir xilligiga
undagi mavjud aralashmalarga bog‘liq.
Toza va donalar bir xil qumlar uchun u
Sq800-1200, toza bo‘lmagan gilli har xil
donali qumlar uchun 400-800 oralig‘da
olinadi
(Chapovskiy,
1968);
de-qum
zarralarning ta’sir etuvchi, ya’ni effektiv
diometri,
granulometrik
tarkibini
ifodolovchi egri ichziqdan mm hisobida aniqlanadi (4.4-rasm); t-suvning harorati.
Slixter suvlarning g‘ovaklik darajalarini hisobga olib, filtratsiya koeffsiyentni
aniqlash uchun quyidagi formula taklif etadi:
Bu yerda: M-jins g‘ovakligiga bog‘liq bo‘lgan koeffsiyent (4.1-jadval); d2e-
jinslarni effektiv yoki ta’sir etuvchi diametri, mm.
Formulada effektiv diametri 0,01 va 5 mm bo‘lgan jinslar uchun qo‘llaniladi.
4.1-jadval
G‘ovaklik darajasini ko‘rsatuvchi koeffsiyent M-qiymatlari (Slixter bo‘yicha)
g‘ovaklik
darajasi
M
g‘ovaklik
darajasi
M
26
0,01187
35
0,03163
27
0,01350
36
0,03473
28
0,01517
37
0,03808
29
0,01697
38
0,04157
30
0,01905
39
0,04524
31
0,01905
40
0,04922
32
0,02356
41
0,05339
4.4-rasm.
+um
jinslari
ta’sir
etuvchi
diametrini (x) (d10) ani=lovchi granulometrik
tarkibi egri chizi\i (Y.Ergashevdan)
6
33
0,02601
42
0,05789
34
0,02878
43
-
Har xil tarkibli, mayda donali qumlar hamda strukturasiz gilli jinslarning
filtratsiya koeffsiyentni aniqlashda Kryuger formulasi qo‘llaniladi:
Bu yerda:
K18-harorati 180S bo‘lgan suv oqimining filtratsiya koeffsiyenti;
-1 sm3 hajmdagi jins donalarining yuzasi;
P-jins g‘ovakligi.
Akademik N.N.Pavlovskiy tabiatda chiziqli-laminar yer osti suvlari harakatini
ba’zan trubulent suv harakati bilan almashinishi jarayonlarini hisobga olib, 100S
dagi suv harorati uchun yer osti suvlarini kritik oqim tezligi formulasini taklif etgan:
Bu yerda:
Vkr-yer osti suv oqimining kritik tezligi;
P-tog‘ jinslarni g‘ovakligi;
Re-Reynoldsa soni, o‘rta yiriklardagi qumlar uchun 50-60 ga teng;
de-tog‘ jins donalarining diametri, mm.
Shuningdek, lominar suv oqimi harakati trubulent suv oqim harakati bilan,
ba’zan aralash harakatda bo‘lishi ham mumkin. Suvlarning bunday aralash harakati
qonuni Smerker formulasi bilan ifodalanadi:
Bu yerda: m-tog‘ jinslarining hususiyatiga bog‘liq bo‘lgan kattalik bo‘lib 1 dan
2 oralig‘ida o‘zgaradi. m-1 bo‘lganda VqKJ; m-2 bo‘lganda VqKJ bo‘ladi
(Mavlonov va b.q., 1976).
4.2. Tog‘ jinslari filtratsiya koeffsiyentini o‘zgarishiga ta’sir etuvchi omillar
Amaliyotda (tabiatda) turli ginetik gruxga kiruvchi tog‘ jinslarining suv
o‘tkazuvchanlik koeffsiyenti, ya’ni filtratsiya koeffsiyentining qiymati qator
omillarga bog‘liq bo‘lishi aniqlangan. Bu omillarga asosan quyidagilar kiradi:
1.Tog‘ jinslarini granulometrik tarkibi;
2.G‘ovakligi va ularni yo‘nalishi;
3.Suvni oqish jarayonidagi harakati;
4.Minerologik va kimyoviy tarkibi.
Jumladan, gil, suglinok, shag‘al jinslarining tashkil qiluvchi zarra va
bo‘laklarning katta-kichikligiga qarab ularni filtratsiya koeffsiyentlari 0,001 mm dan
7
10 m-sutkagacha va undan yuqori bo‘lishi mumkin (15.2-jadval).
4.2-jadval
Ba’zibir bo‘shoq donador va gilli jinslarining filtratsiya koeffsiyentlari
(V.D.Lomtadze bo‘yicha, 1984)
№
Jinslar
Filtratsiya
koeffsiyenti, m-
sutka
1
Gillar
0,001
2
Suglinoklar (lessimon jins)
0,1-0,001
3
Supesva mayda donali
qumlar
2-0,1
4
qumlar: mayda zarrali, o‘rta
zarrali, yirik va dag‘al
zarrali.
10-2; 30-10;
50-30
5
qumli chaqiq toshlar,
shag‘allar
100-30
6
Sof shag‘allar
100
N.Ya.Denisovning ma’lumoti bo‘yicha less jinslari g‘ovaklarining vertikal
naysimon yo‘nalishida bo‘lishi ularni vertikal tomonga suv o‘tkazuvchanligi
gorizontal tomonga suv o‘tkazuvchanligiga qaraganda o‘n marotaba yuqori bo‘lishi,
ba’zi hollarda alyuvial, ko‘l, dengiz jinslari kesmasida qum qatlarini bo‘lishi esa,
ularnigorizontal yo‘nalishi bo‘yicha suv o‘tkazuvchanligini bir necha bor oshib
ketishi ta’kidlanadi. Shuningdek, less jinslarini optimal namlikda ma’lum bosim
ostida siqilishi, ularni g‘ovaklarini kamayishiga, suv o‘tkazuvchanligini kamayib
ketishi ham ko‘rsatiladi. N.Ya.Denisivni bu xulosalarini bizning Toshkent oldi
hududi less jinslari ustida o‘tkazgan laboratoriya eksperimental tadqiqot ishlari
natijalari bilan isbotlangan (M.Sh.Shermatov, 1971). Jumladan, less jins qatlamidan
olingan manolitdan kompression-filtratsion asbob (anjom) halqasiga qirqib
joylashtirilgan namunani tabiiy bosim (1,75 kg-sm2) ostida (monolit olingan qatlam
ustidayotuvchi jins og‘irligida) va 2-8 kg-sm2 qo‘shimcha bosim g‘ovakligini,
8
filtratsiya koeffsiyentini ham qonuniy ravishda o‘zgarishiga olib kelgan (4.3-jadval).
Olingan natijalar less jinslaridan suv omborlarida sun’iy ekran (to‘siq) sifatida
ishlatish imkoniyatlarini beradi.
4.3-jadval.
Lessimon jinslarning zichligini, g‘ovakligini va filtratsiya koeffsiyentini
bosimini oshishi bilan o‘zgarishi
O‘rganilga
n hudud
Bosim
o‘zgaris
hi MPA
Tabiiy zichligi, g-sm3
Zichligin
i
o‘zgarish
i, g-sm
g‘ovakli
gini
o‘zgarish
i
Filtratsiya
koeffsiyenti
ni
o‘zgarishi,
m-sut
nam
holda
quruq
holda
Tabiiy
g‘ovakli
gi
Toytepa-
Piskent less
massivi.
Ko‘rilgan
tuproq
qatlami
(pogrobven
niy
pochvenniy
e gorizont)
0,175
1,71
1,53
43,56
1,84
43,29
0,6676
0,2
1,83
43,13
0,5202
0,3
1,89
40,49
0,2215
0,4
1,92
39,09
0,1197
0,5
1,95
37,53
0,02859
0,6
1,97
36,57
0,00803
0,7
1,99
35,73
0,00138
0,8
2,0
34,77
0,00138
Tog‘ jinslari qatlamlarining suv o‘tkazuvchanligi yoki filtratsiya koeffsiyentini
haroratga bog‘liq ekanligini harakterlash uchun maxsus formulalar ishlab chiqilgan.
Masalan, jins qatlamlari bo‘yinga harakat qilayotgan yer osti suvlarining 100S dagi
qiymatini aniqlash uchun quydagi formula taklif etilgan (Ya.N.Denisov):
Bu yerda: t1-jins filtratsiya koeffsiyenti K1t ni t1 haroratiga to‘g‘ri kelgan
qiymati.
Jinslar filtratsiya koeffsiyentini tII haroratga to‘g‘ri kelgan qiymati KIIt ni
aniqlash esa ushbu formula orqali amalga oshiriladi:
Agar laboratoriya sharoitida 150S harorat uchun aniqlangan filtratsiya
9
koeffsiyenti KII-24,5 m-sutka ma’lum bo‘lib, tII-80S haroratga to‘g‘ri keladigan
filtratsiya koeffsiyentini aniqlash zarur bo‘lsa, uni aniqlash yuqorida uyeltirilgan
(KIIt) formula asosida quydagi qiymatga ega bo‘ladi.
4.3.Yer osti suvlari oqim sarfini aniqlash
Yer osti suvlarining oqim sarfi deganda ma’lum vaqt birligi davomida suvli
qatlamning ko‘ndalang kesimi yuzasidan oqib o‘tgan suv miqdori, tushiniladi (4.5-
rasm).
Suv o‘tkazmaydigan qatlam gorizontal holatda bo‘lganda, suv oqimi unga
paralel bo‘lib, bosimsiz grunt suvlarining sarfi Dyupi formulasi yordamida
aniqlanadi:
Bu yerda:
V-suv oqimi kengligi;
h1h2-grunt suvining I, II kesimdagi sath balandigi;
L-I, II kesimlar oralig‘idagi masofa;
K-filtratsiya koeffsiyenti.
Tabiatda grunt suvlari har xil qiyalikda harakat qilish mumkin. Bu grunt
oqimining pastki suv o‘tkazmaydigan qatlamning yotish holatiga bog‘liq (4.5-rasm).
Suv o‘tkazmaydigan qatlam qiya holatda bo‘lganda qo‘shimcha gorizontal yuza (0-
0) olingan holda N.G.Kamenskiyning quyidagi formulasidan foydalaniladi:
Oqim sarfini oqim kengligiga bo‘lish yo‘li bilan qiyosiy sarf qiymatini olish
mumkin:
Yuqorida keltirilgan ohirgi ikki formula mukammal gorizontal suv yig‘ish
qurilmalariga keladigan suv sarfini hisoblashda ishlatiladi.
Yer osti suvlari bosimli bo‘lgan holatlarda ularni oqim sarfini aniqlash ushbu
15.5-rasm. Yer osti suvlarining suv o‘tkazmas qatlam gorizontal (A) va qiya (B)
xolatidagi oqim harakati (M.V.Sedenkodan). N1 va N2-I va II kesmalar oralig‘idagi
suv bosimi I-I va II kesmalar orasidagi masofa; h1, h2-I va II kesmalar orasidagi yer
osti suv ustuni; 0-0-shartli qiyoslash gorizontal tekisligi
10
formula yordamida amalga oshiriladi (Babushkin, Bindeman, 1962).
Formulada H1 va H2 -I,II kesimlar orasidagi yoki quduqlardagi gorizontal
yuzadan hisoblangan p’ezometrik bosim, m-suvli qatlamning qalinligi.
Ba’zan yer osti suvlarining tog‘ jinslari qatlamlari orqali oqishi va yer yuzasiga
olib chiqishi natijasida paydo bo‘lgan buloqlarning suv sarfi (Q) ni aniqlashga to‘g‘ri
keladi. Bunda quyidagi oddiy formula qo‘llaniladi:
Bu yerda: V-ma’lum hajmga ega bo‘lgan idishga to‘ldirilgan suv miqdori, t-
idishga suvni to‘ldirish uchun ketgan vaqt.
Buning uchun buloq suvi oqib chiqish joyda kichik xovuz hosil qilinib, xovuzni
bir tomoniga suvni erkin oqib chiqishini ta’minlaydigan moslama (tarnov, quvir)
o‘rnatiladi. Suv xovuzdan bir maromida oqib chiqqandan keyin o‘lchash ishlpri
boshlanadi. Buloqlar suv sarflarini o‘lchash usuli burg‘u quduqlaridan
chiqarilayotgan suv sarflarini o‘lchashda ham qo‘llaniladi. Bunda hajmi avvaldan
aniq bo‘lgan maxsus idishlar ishlatiladi.
.Yer osti suvlari oqimining harakat yo‘nalishi va tezligini
aniqlash usullari
Yer osti suvlari oqimi, o‘zining vaujudga kelish, harakat qilish, sarflanish
maydonidagi mavjud tog‘ jinslaprining genetik turlariga, tarkibiga, qalinligiga, suv
o‘tkazmaydigan qatlamlariga nisbatan suvli qatlamlarning yotish holatiga, yer
yuzasiga nisbatan yaqin yoki chuqurda oqishiga, hamda tektonik sharoitining
murakkabligiga qarab tekis, radial (to‘planib va yoyilib oquvchan) va egri chiziqli
ko‘rinishida bo‘ladi (15.6-rasm). Ana shu yuqorida keltirilgan omillarning ta’sir
darajasiga qarab yer osti suvi doimo o‘z oqim holatini bir ko‘rinishidan ikkinchi
ko‘rinishga o‘zgartira boradi. Masalan, karst va yoriq suvlari harakat qiluvchi tog‘
jinslari yoriqlarini, karst bo‘shliqlarini kengayishi va torayishi bilan suvning yig‘ilib
yoki yoyilib oqish holati sodir bo‘ladi.
11
Yer osti suvlarining oqim yo‘nalishini
gidroizogips va gidroizop’ez haritalari yordamida
aniqlash usullari to‘g‘risidagi ma’lumot grunt va
artezian suvlari boblarida berilganligini hisobga
olib, biz bu yerda yer osti grunt suvlarining
haqiqiy harakat tezligini aniqlash to‘g‘risida so‘z
yuritamiz.
Yer osti grunt suvlarining haqiqiy tezligini
aniqlash asosan dala sharoitida kalorimetrik,
ximik va elekatroximik usullar yordamidv amalga
oshiriladi. Buning uchun eng avvalo grunt
suvlarining harakat tezligini aniqlash lozim bo‘lgan maydonda tarqalgan tog‘ jinslari
qatlamlarining yotish holatlarini, qalinligini, litologik tuzilishini, suv sathi
chuqurligini aniqlash maqsadida bir necha burg‘u quduqlari yoki shurflar qaziladi.
Olingan ma’lumotlarni taxlil qilinishi asosida suvning harakat yo‘nalishi aniqlanadi.
Anashu yo‘nalish bo‘yicha joylashgan burg‘u quduqlari, shurflar ajratib olinadi.
Ulardan biri, ya’ni suv sath chuqurligi yer yuzasiga yaqini asosiy deb olinib, idikator
yuborish uchun, qolganlari kuzatish maqsadlari uchun qo‘llaniladi.
4.4.1. Kalorimetrik usul yordamida yer osti suvlari oqim tezligini aniqlash
Bu usul ma’lum miqdordagi rangli bo‘yoq moddasini (indikatorni) asosiy
quduqdagi suv oqimi orqali oqizilib, ma’lum vaqt o‘tgandan keyin kuzatish
quduqlaridagi suv rangini o‘zgarganlik darajalari bilan qiyoslashga asoslangan
(A.D.Babushkin, 1962, Sedenko, 1979). Ishqoriy suvlar uchun flyuoressiyen, eozin,
eritrozin, qizil kongo, flyuorotren, nordon suvlar uchun metilen sinkosi, havorang
anilin, qizil kongo va neyteral suvlar uchun yuqorida ko‘rsatilgan hamma bo‘yoq
moddalari ishlatiladi (15.2-jadval). Rangli indikatorlarni tayyorlash, bo‘yoqlarni
ishqoriy (nashotir spirti) yoki kuchsiz kislotalar (uksus) yordamida eritish yo‘li bilan
amalga oshiriladi. Tajriba quyidagi tartibda olib boriladi.
1.Asosiy va kuzatish quduqlaridan suv namunalarini indikatorlar ta’sir
ettirilguncha qadar olish;
2.Olingan namunani flyuroskop asbobidagi mavjud standartlardagi suv
15.6-rasm. Yer osti suvlari o=imining
shakllari (V.P.Ananev, K.I.Korobkin
biyicha, Y.Ergashevdan).
1-tekis; 2-radial yoyiluvchi; 3-radial
tiplanuvchan; 4-egri chizi=li o=imlar
12
namunasi bilan solishtirib, o‘rganilayotgan suvning tabbiy holatdagi rangi to‘g‘risida
ma’lumotga ega bo‘lish;
3.Asosiy quduqqa tayyorlangan indikatorni quyush va quyilgan vaqtini
belgiladi;
4.Kuzatish quduqlaridan avvaliga har 2-5 soatda, keyin har 15-20 minutda
maxsus naychalarga suv namunalardan olib flyuroskop asbobi orqali suv rangini
o‘zgarib borishini kuzata borish;
5.Kuzatish natijalarni maxsus kitobga yozish;
6.Kuzatish asosida suv rangining eng ko‘p o‘zgargan (tII2) va o‘zgarish
boshlanishi holatiga to‘g‘ri kelgan vaqt (t12) topildi. So‘ngra asosiy quduq bilan
kuzatish qudug‘i orsidagi masofa “l” olinib, rangi eng ko‘p o‘zgargan quduqdan suv
olingan holatiga to‘g‘ri vaqtga kelgan (tII2) bo‘linadi va yer osti suvining o‘rtacha
haqiqiy tezligi (U) topiladi:
Yer osti suvining haqiqiy tezligi (U) va asosiy quduq bilan, kuzatish qudug‘i
orasidagi gidravlik qiyalikni (J) hisobga olib, filtratsiya tezligini (V), hamda V-Un
bo‘lganligini hisobga olib filtratsiya koeffsiyentini (Kf) topiladi:
7.Olingan hamma natijalar asosida yakuniy xulosalar chiqariladi.
4.2-jadval
Har xil tog‘ jinslarining haqiqiy filtratsiya tezligini aniqlash uchun kerak
bo‘lgan
bo‘yoqlarning
har
10
m
masofa
uchun
taxminiy
miqdori
(V.D.Babushkindan)
Bo‘yoqlar
har
10
m
masofaga 10
g
(quriq
holatda)
Tog‘ jinslari
Gil
qum
Yoriqli
qoya toshlar
Karstli
Flyuoressein
5-20
2-10
2-20
2-10
Eozin
5-20
2-10
2-20
2-10
Eritrozin
10-40
10-30
10-40
10-40
qizil kongo
20-80
20-60
20-80
20-80
Metelin
20-80
20-60
20-80
20-80
13
sinkasi
Havorang
anelin
20-80
20-70
20-80
20-80
qizil ponso
10-40
10-30
10-40
10-40
4.4.2.Yer osti suvlari oqim tezligini kimyoviy usulda aniqlash
Mutaxassislar ximik usulni, chuqur bo‘lmagan suvli qatlamlarida harakat
qiluvchi yer osti suvlari uchun qo‘llashni avzal deb bilishadi (Sedenko, 1979). Ximik
usulni qo‘llash maqsadida nariy xlor, ammoniy xlor, litiy xlori eritmalaridan
foydalaniladi. Uslubni ishlatish mexanizmi klorometrik uslubga o‘xshab ketadi, eng
avvalo ximiyaviy taxlil asosida suv tarkibidagi tabbiy holatdagi xlor ionlarning
miqdorini har 2-3 soatda namuna olish yo‘li bilan sutka davomida o‘zgarish
qonuniyatlari to‘g‘risida ma’lumotga ega bo‘linadi. Buning uchun asosiy quduqda
yuqoridagi indikatorlardan birortasi olinib (natriy xlor tuzi ishlatilgani ma’qul),
talabga muvofiq holda eritma tayyorlanadi (4.3-jadval). Tayyorlangan eritma asosiy
quduq orqali suv oqimiga qo‘shiladi. So‘ngra kuzatish quduqlari orqali avvalgidek
2-5, keyin har 15-30 minutda suv namunasi olinib, tarkibi shu zoxotiyoq dala
kimyoviy laboratoriyasi yordamida aniqlanib boriladi (4.7-rasm).
Olingan natijalar yordamida chizma chizilib, yer osti suvini harakat tezligi,
filtratsiya koeffsiyenti mavjud formulalar asosida aniqlanadi.
4.3-jadvalYer osti suvlari oqimining harakt tezligini aniqlash maqsadida
ishlatiladigan ximiyaviy indikatorlarini kerakli miqdori (V.D.Babushkindan)
Indikatorlar
Miqdori, kg
Asosiy (markaziy ) va kuzatish
burg‘u
quduqlari
oralig‘idagi
masofasi, m
Natriy xlor
10-15
5-7
Natriy xlor
5-10
3-5
Ammoniy xlor
3-5
2-5
Litiy xlor
0,010-0,015
2-5
4.4.3.Yer osti suvlari oqim tezligini elektrokimyoviy uslubda aniqlash
14
Elektrokimyoviy uslub, yer osti suvlari oqimiga elektrolitlar (amoniy xlor,
natriy xlor tuzlari) ta’sir ettirish yo‘li bilan suvni elektr o‘tkazuvchanligini o‘zgarishi
holatlariga asoslangan. Elektrolitlar harakati va suv oqimining elektr tokini
o‘tkazishni maxsus qurilmalar yordamida amalga oshiriladi (4.8-rasm). Bu uslub
avvalgi ikki uslubdan oddiyligi va markaziy qudiq bilan kuzatish quduqlari orasidagi
suv oqim qarshiligini doimiy ravishda uzluksiz holatda kuzatish va milliamperlarda
aniqlash imkoniyatini beradi. Tok kuchini oshishini vujudga kelishi suv
mineralizatsiya darajasini oshishga,
suv oqimi elektr o‘tkazuvchanligini
kamayishiga olib kelishini ko‘rsatadi.
Bu uslub asosan kam mineralashgan
suvlar uchun qo‘llaniladi. Natijalarni
qayta ishlash yuqoridagi uslublar kabi
olib boriladi. Chizmada elekr tok
kuchini o‘zgarishi ordinata, vaqt
abssisa o‘qida ko‘rsatiladi.
Shuningdek, hozirgi vaqtda yer
osti suvlari oqim tezligini aniqlashning
geofizik,
raioitop
uslublari
ham
mavjud. Radioiztop uslubi amaliyotda kam holatlarda ishlatilsada, geofizik uslub
o‘zining nihoyatda keng qo‘llanilishi
bilan ajralib turadi.
4.5.Suv chiqarish inshoatlariga yer
osti suvlarining oqib kelish qonuniyatlari
Yer betiga yer osti suvlarini
chiqarishda
ishlatiladigan
hamma
inshoatlarni suv chiqarish inshoatlari deb
ataladi. Suv chiqarish inshoatlari yer osti
suvlarining turlari, oqish chuqurligini,
harakat tezligini, oqib kelish holatlarini
hisobga olgan holda vertikal (burg‘u quduqlari, shurflar) va gorizontal (zovir,
4.8-rasm. Yer osti suvlari oqim harakati tezligini
elektrokimyoviy
usul
yordamida
aniqlash
qurilmasining
sxemasi
(V.D.Babushkin
va
M.V.Sedenkolardan). 1-reostat; 2-tok manbai; 3-
tilliapermetr; 4-kuzatish =udu\i; 5-tuz eritmasini
=uyish uchun ishlatilgan asosiy =udu=
4.9-rasm. Suv chiqarish inshoatlari-grunt quduqlari va
shurflarning umumiy ko‘rinishi
A-mukammal quduqlar va shurflar; B-tubidan va yon
tomonlaridan suvni o‘tkazishi mumkin bo‘lgan mukammal
bo‘lmagan quduqlar va shurflar; D-faqat tub tomonidan
suvni o‘tkazishi mumkin bo‘lgan quduqlar va shurflar
15
ariqcha, transheyalar, buloqlar oqib chiqish joylariga quriladigan xovuzlar va b.q.)
qurilmalarga bo‘linadi.
Burg‘u quduqlari va shurflar orqali suv chiqarish hamda chiqarilayotgan
suvning miqdori, bu inshoatlarning suvli tog‘ jins qatlamini butunlay kesib o‘tib, suv
o‘tkazmaydigan qatlamga yetganligiga va yetmaganligiga bog‘liq. Ular bu
holatlariga qarab mukammal bo‘lgan va mukammal bo‘lmagan quduq, shurflarga
Mukammal
bo‘linadi.
quduqlar
va
shurflar suvli qatlamni butunlay kesib
o‘tgan, suv o‘tkazmaydigan qatlamgacha yetganligi (tarqalganligi) bilan, mukammal
bo‘lmagan quduqlar va shurflar esa suvli qatlamni butunlay kesib o‘tmagan,
uni faqat bir qismini egallaganligi bilan bir-birlaridan ajraladi (5.9-rasm). Suv
chiqarish inshoatlaridan suvni chiqarish maxsus nasoslar, erliftlar yordamida amalga
oshiriladi. Buning uchun qudiq ichiga quvir va maxsus filtrlar o‘rnatiladi. Filtrlar
quduqning diametriga suvli qatlamni tashkil etuvchi tog‘ jinslarining litologik
tuzilishiga, zarralar o‘lchamining yirikligiga, suvni bosimli yoki bosimsizligiga
qarab har xil bo‘lib, teshiklar yumaloq, yoriq-parellopiped shakllardan iborat bo‘ladi
(4.10-rasm). Ularni karkaslari yog‘ochdan, keramikadn, plastmassadan, metalldan
va b.q. yasaladi. Nasoslar yordamida mukammal quduqlardan yer osti suvlarini
so‘rib chiqarish jarayonida quduqlarni tomonlari bo‘ylab yer osti suvining tabiiy
sathi (N) pasaya boradi. Bu pasayish quduq joylashgan joydan boshlab R radius
kengligida sekin asta qonuniy ravishda h, h1, h2 qatlamlari darajasida yuz beradi va
ohirgi pasayish yer osti suvining dastlabki tabiiy sathgachan borib yetadi. Yer osti
5.10-rasm. Filtrlar va ularni
kirinish xolatlari
A-teshikli filtr; B-yori=li filtr
16
suvlari sathlarining anashu h, h1, h2 qiymatlari darajasida pasayishi natijasida
vujudga kelgan egri yuza depression varanka deb ataladi (4.11-rasm).
Yer osti suvini quduqdan nasoslar orqali chiqarilguncha bo‘lgan sathi, statik,
suvni quduqdan chiqargandan keyingi paydo bo‘lgan sathni dinamik yoki quduqning
ish sathi deb, quduqdan ma’lum vaqt birligida so‘rib chiqarilayotgan suv miqdorini
esa quduqning suv sarfi yoki debiti deb yuritiladi. Amaliytda yer osti suv sarfini
bilish xalq xo‘jaligi ob’ektlarini suv bilan ta’minlashda katta ahamiyatga ega.
Buning uchun vertikal va gorizontal suv chiqarish inshoatlariga oqib keladigan suv
oqimi sarfini bilish lozim bo‘ladi.
4.11-rasm. Mukammal (a) va mukammal bo‘lmagan (b) =udu=lardagi depression voronkaning hosil bo‘lish xolatlari (G.V.Bogomolovdan
ba’zibir izgartirishlar bilan)
1-suvli =atlam; 2-suv o‘tkazmaydigan =atlam; 3-filtr va ularni joylashish xolati; N-
suvli =atlamlardagi grunt suvining tabiiy =alinligi va satxi; h-=udu=dagi suvni
nasoslar yordamida so‘rib olish va=tidagi balandligi; r-=udu= radiusi; R-suvni
=udu=dan so‘rib olish jarayonidagi ta’sir =ilish radiusi; u,u1,u2-deprission voronka
hosil bo‘lishi jarayonida suvli =atlam satxi kamayishini ko‘rsatuvchi kesmalar; t-
mukammal bilmagan =udu=dagi suv satx balandligi; S-suv satxining kamayishi
17
Ma’lumki
mukammal
bo‘lgan
quduqlarga kelayotgan suv oqimini sarfi
to‘g‘ri chiziqli filtratsiya qonuniga binoan:
Q=FKfJ teng.
Agar
despersion
voronkaning
u,x
nuqtalari
o‘rnini
(4.12-rasm)
to‘g‘ri
burchakli kordinatalar sistemasida olib, u
nuqtadan ordinata o‘qi bo‘ylab silindr
chizsak, bu silindrni kesim yuzi quduq
tomonga yo‘nalgan va quduq o‘qidan x masofadagi grunt suvlari oqimining kesim
yuzi esa g‘q2pxu bo‘ladi. Bu kesim yuzi orqali quduqqa oqib kelayotgan suv sarif
bosim gradiyenti
dx
dy
J
bo‘lgand
dx
dy
K
y
x
Q
ф
2
bo‘ladi. O‘zgaruvchan kattaliklarni
bo‘lib, I kesimdan II kesimgachan bo‘lgan oralig‘ida integrallansa (4.11-rasm).
ydy
x
dx
пK
Q
y
y
x
x
2
1
2
1
2
HJ
S
H
S
R
o
o
3
2
topiladi.
Tenglama mukammal quduqlardan suvni so‘rib olish jarayonidagi egrilik
depressiya tenglamasi bo‘lib, 1968 yil Dyupyui tomonidan amaliyotga kiritilgan
(Sedenko, 1979).
Tenglamadagi x1qr (quduqqa o‘rnatilgan filtr radiusi), x2qR (depresiya
voronkasining radiusi), y1qh (suv o‘tkazmas qatlamdan yuqoridagi suv stolbosining
balandligi), y2qH (suv o‘tmas qatlamdan boshlab hisoblangan suvning balandligi)
deb olinadigan bo‘lsa, mukammal quduqlarga oqib kelayotgan yer osti suvi sarfini
aniqlash formulasi hosil bo‘ladi: quduqdagi suv sathini S qimmatiga kamayishini
(pasayishini) va H2-h2q(2H-S) S ekanligini hisobga olinadigan bo‘lsak, unda
r
R
S
S
H
K
Q
ф
ln
ln
2
bo‘ladi. Yuqoridagi formulani amaliyotda ishlatilishni yanada
qulayolashtirish maqsadida, undagi natural logorifmni o‘nli logagrimga keltirilib,
o‘rniga uni qiymati mukammal quduqlarga oqib kelayotgan bosimsiz suvlar uchun
formula quyidagi ko‘rinishga keladi:
r
R
S
S
H
Q
lg
lg
2
366
.
1
Formulada: Q-suv sarfi, m3-
sut; H -suvli qatlam qalinligi, m; h-dinamik sath, m; taxminan 0,5-0,7H ga teng
(Y.Ergashev, 1990); r-quduq radiusi, m; R-ta’sir radiusi, m; Kf-filtratsiya
4.12-rasm. Grunt =udu=laridan suvni sirib
olish jarayonida suv sarfini (debitini)
ani=lash sxemasi (M.V.Sedenkodan)
18
koeffsiyenti, m-sut. Devorlaridan suv o‘tkazadigan, tomonidan suv o‘tkazmaydigan
jins qatlamlaridan tuzilgan, ya’ni tubidan suv oqib ketmaydigan mukammal
bo‘lmagan inshoatlar uchun yer osti suv sarfini aniqlashda quyidagi formula
qo‘llaniladi:
4
2
2
2
ln
ln
h
t
h
h
t
r
R
h
H
K
q
ф
bu yerda:
h-quduqdagi suvning aktiv zona chegarasining pastki qismidan,
ya’ni quduqning suv bilan ta’minlaydigan suvli gorizontning pastki qismidan
boshlab hisoblangan dinamik sath balandligi, m;
t-quduqdagi suv ustinining balandligi, m;
q-quduqning suv sarfi, m3-sutka;
Kf-filtratsiya koeefsiyenti. Amaliyotda quduqlarning solishtirma yoki qiyosiy
suv sarfi degan ibora ishlatiladi. Quduqlarning solishtirma suv sarfi deganda
quduqdagi suv sathining, suvni nasos orqali so‘rib olish jarayonida har bir metriga
pasayishidagi sarfi (q) tushiniladi va quyidagiDbpbi formulasi yordamida
aniqlanadi:
1.Bosimsiz suvlar uchun
r
R
S
H
K
q
ф
ln
ln
2
m3-sutka
2.Bosimli suvlar uchun
r
R
m
K
q
ф
ln
ln
2
m3-sutka
Yuqoridagi formulalarda keltirilgan depression varonkaning ta’sir radiusi (R)
I.P.Kuskinning quyidagi formulasi:
HK
R
95
.
1
, yordamida, yoki V.S.Ilin (1935)
formulasi bilan aniqlanadi:
HJ
S
H
S
R
o
o
3
2
, formulalarda S, So-quduqdagi suv
sathlarining pasayishi, (SqH-h), m; H-yer osti suv ustinining balandligi, m; K-
filtratsiya koeffsiyenti m-sutka; J-gidravlik nishoblik. Quduq solishtirma suv sarfi
miqdorining (q) o‘zgarishiga qarab, ta’sir radiusi (R) qiymatini taxminan aniqlasa
ham bo‘ladi (4.4-jadval).
4.5.4-jadval
Solishtirma suv sarfi bilan ta’sir radiusi orasidagi bog‘liqlik (S.A.Kolning
ma’lumotlariga ko‘ra Y.Ergashovdan)
Solishtirma suv sarfi, l-s
Ta’sir radiusi, m
19
2,0 dan ko‘p
300-500
2,0-1,0
100-300
1,0-0,5
50-100
0,5-0,33
25-50
0,33-0,2
10-25
0,2 dan kam
an kam
Nasoslar yordamida bir yoki bir necha quduqlardan suv chiqarish jarayonida
quduqlardan chiqayotgan suv sarfini aniqlashda suvli qatlamning filtratsiya
koeffsiyentini bilish ham lozim bo‘ladi. Bosimsiz suv qvtlamida qazilgan bitta
mukammal burg‘u qudug‘i natijalariga asosan filtratsiya koeffsiyenti (K) quyidagi
formula orqali aniqlanadi (Sedenko, 1979):
S
S
H
r
R
Q
K
)
2
(
lg
lg
732
,
0
, bosimsiz bir qancha mukammal burg‘u quduqlari uchun
)
(
)
2
(
lg
lg
732
,
0
2
1
2
1
1
2
S
S
S
S
H
x
x
Q
K
, Bosimli yakka mukammal burg‘u quduqlar uchun
S
M
r
R
Q
K
217
,
0
)
lg
(lg
366
,
0
, bosimli bir qancha mukammal burg‘u quduqlarini bir
vaqtda ishlash jarayoni uchun,
2
1
2
1
1
2
)
(
217
,
0
lg
lg
366
,
0
S
S
M
x
x
K
Formulada Q-quduqdan surib chiqarilayotgan suv sarfi (debiti), m3-sutka; R-
suvni surib olinishi jarayonidagi ta’sir radiusi, m; g- markaziy qudug‘iga o‘rnatilgan
filtrning suvni qabul qilish qismining radiusi, m; H-bosimsiz suv gorizontning
qalinligi, m; S-markaziy o‘rganilayotgan quduqdagi suv sathining pasayshi, (SqH-
h), m; x1 va x2-markaziy quduqdan kuzatish qudug‘i oralig‘idagi masofa, m; S1
vaS2-kuzatish quduqlaridagi suv sathining pasayishi; M-bosimli qatlamning
qalinligi, m; -mukammal bo‘lmagan burg‘u qudug‘i uchun tuzatish 4.6-jadvaldan
olinadi.
Ma’lumki suvni ta’sir qilish radiusi (R) logarifm belgisi bilan qator
formulalarida qatnashadi. Jumladan, yakka quduqlardan suvni chiqarish (otkachka)
jarayonida filtratsiya koeffsiyenti hisoblash har xil tog‘ jinslariga to‘g‘ri keladigan
ta’sir qilish radiusi qiymatini ishlatish bilan amalga oshiriladi (4.7-jadval).
20
Yuqorida yer osti suvini haraktining ba’zibir tomonlari to‘g‘risidagina to‘xtalib
o‘tildi. Burg‘u quduqlarining suvli qatlamlarga o‘rnatilish holatlariga, yer usti suv
manbalariga (daryo, ko‘l, suv omborlari, kanallar va b.q.) nisbatan, hamda bir-
birlariga uzoq yaqin joylashtirilishiga, filtrning turlariga, suvli qatlam tog‘
jinslarining tarkibi, xossa va hususiyatlariga qarab, yer osti suvlari filtratsiya
koeffsiyentini (K), sarfini (Q), ta’sir radiusini (R), suv sathining pasayishini (S) va
boshqa ko‘rsatgichlarni hisoblaydigan qator formulalar, uslubiy qo‘llanmalar
mavjud (V.D.Babushkin va b.q., 1969; F.M.Bochever va b.q., 1969; P.P.Klimentov,
V.M.Kononov, 1973; V.D.Shestakov, D.N.Bashkatova, 1974; V.M.Maksimov va
b.q., 1967; M.V.Sedenko, 1979 va b.q.). talabalar anashu adabiy manbalarni topib
o‘z faoliyatlarida foydalansalar foydadan xoli bo‘lmaydi.
4.6-jadval
Mukammal bo‘lmagan quduqlar uchun tuzatish (M.V.Sedenkodan, 1979)
J
M (x1, x2, x3)
0,5
1
3
10
30
100
200
500
1000
200
0
0,05
0,00423
0,135 2,3
12,6
35,
5
71,9
94
125
149
169
0,1
0,00391
0,122 2,04
10,4
24,
3
42,8
53,8
69,5
79,6
90,9
0,3
0,00297
0,090
8
1,29
4,79
9,2
14,5
17,7
21,8
24,9
28,2
0,5
0,00165
0,049
4
0,656
2,26
4,2
1
6,5
7,86
9,64
11,0
12,4
0,7
0,00546
0,016
7
0,232
0,87
9
1,6
9
2,67
3,24
4,01
4,58
5,19
0,9
0,000004
8
0,001
5
0,025
1
0,12
8
0,3
0,52
8
0,66
4
0,84
6
0,98
3
1,12
4.7-jadval
Har xil jins qatlamlarida vujudga kelgan ta’sir qilish radiusining qiymatlari
21
(M.V.Sedenkodan, 1979)
№
Tog‘ jinslari
Ta’sir
qilish
radiusining qiymati,
m
1
Supessimon jinslar (tarkibida qum zarralari ko‘p
bo‘lgan sof tuproq)
10-20
2
Mayda zarrali va changli qumlar
20-50
3
Gilli mayda va har xil zarrali qumlar
50-75
4
Tarkibida har xil mayda, o‘rta, yirik, zarrali qumlar
80-150
5
Tarkibida mayda donalar ko‘p bo‘lgan shag‘al, mayda
shag‘allar; o‘rta zarrali bir xil tarkibli qumlar
100-120
6
Tarkibida mayda donalari deyarli kam bo‘lgan shag‘al
mayda shag‘allar, yirik zarrali bir xil tarkibli qumlar
200-300
7
Kam yoriqli qoya tosh jinslari
50-200
8
Ko‘p yoriqli qoya tosh jinslari
300 va undan oshiq
Takrorlash va tekshirish uchun savollar
1.Yer osti suvlari dinamikasi deganda siz nimani tushunasiz?
2.Yer osti suvlarining harakat qilish turlari to‘g‘risida gapirib bering.
3.Darsi qonunini harakterlovchi tenglamani yozib ko‘rsating va izohlab bering.
4.Filtratsiya koeffsiyenti va filtratsiya tezligi so‘zlari ma’nosini tushuntirib
bering.
5.Yer osti suvlari harakat yo‘nalishi va tezligini aniqlashda qanday usullar
qo‘llaniladi?
6.Suv chiqarish inshoatlari to‘g‘risida gapirib bering va chizib ko‘rsating.
7.Mukammal va murakkab bo‘lmagan quduqlar bir-bilaridan qanday holatlari
bo‘yicha farq qiladi?
8.Yer osti suvlari sarflarini aniqlash yo‘llari to‘g‘risida gapirib bering. Suv
sarflarini aniqlash formulalarini yozib ko‘rsating.
