Динамика - подземная вода
Cтраница 2
В постановке исследований динамики подземных вод важно представлять себе не только ее прямую связь с природными условиями, но. Это обстоятельство побуждает широко демонстрировать приложения получаемых расчетных зависимостей и способов расчета к методике гидрогеологических исследований. Особое внимание следует уделять вопросам схематизации гидрогеологической обстановки, решаемых с учетом отмеченных прямых и-обратных связей. [16]
Завершая рассмотрение основ динамики подземных вод и методов гидрогеологических расчетов, хотелось бы еще раз подчеркнуть, что выявление количественных закономерностей движения подземных вод требует обстоятельной проработки на всех этапах исследований. Особое внимание следует уделять этапу геофильтрационной схематизации, в процессе которой должны быть рассмотрены основные позиции постановки расчетов, причем исходными для составления геофильтрационной схемы являются гидрогеологическая схема и принятая математическая ( теоретическая) модель процесса. В сравнительно сложных случаях целесообразно отрабатывать геофильтрационную схему путем решения обратных задач, особенно с использованием моделирования, требующего ясного и наглядного представления расчетной схемы. При расчетах миграции подземных вод помимо геофильтрационной схемы должна быть составлена также миграционная схема, опирающаяся на исходную физико-химическую модель миграционных процессов. [17]
В дальнейшем развитии динамики подземных вод важнейшая роль принадлежит целенаправленным натурным исследованиям природных закономерностей гидрогеологических процессов, подкрепляемых экспериментальными и теоретическими работами. [18]
Первые работы по динамике подземных вод за рубежом были осуществлены Дарси ( 1856), который опытным путем установил линейную зависимость между скоростью фильтрации и потерей напора на единицу длины фильтра. Это открытие в настоящее время широко известно как закон Дарси. Через год французский ученый Дюпюи применил закон Дарси к практическим задачам и вывел инженерную формулу для расчета притока воды к колодцам. В настоящее время эта формула называется именем Дюпюи. [19]
Роль разломов в динамике подземных вод устанавливают путем изучения отношения четных изотопов урана ( значений 7) и проведения водноге-лиевой съемки. Как правило, значения у в водах зон разломов [31] повышены по сравнению с общим региональным фоном. Причины этого явления связаны как с особенностями литологического состава пород зон разломов, так и с напряженным состоянием массивов пород. Установлено, в частности, что изменение напряженного состояния горных пород, например, при подготовке землетрясения приводит к значительному увеличению [ 13J значения у в водорастворенном уране. Например, регио нальные значения у для поверхностных и неглубоко залегающих подземных вод областей альпийской складчатости на территории СССР варьируют в пределах 1 2 - 1 9, в то время как в водах зон разломов, как правило, 7 2 5, достигая в некоторых случаях 10 и более. [20]
Для понимания путей развития динамики подземных вод важно иметь в виду, что ее основные гидромеханические положения были заложены исследованиями, проведенными рядом известных специалистов, работавших в области гидравлики и теоретической механики ( А. [21]
В своей обобщающей работе Основы динамики подземных вод, опубликованной первым изданием в 1934 г., Каменский подвел итоги знаний по динамике подземных вод и развил их в целом ряде вопросов. Им впервые были разработаны основы теории движения грунтовых вод в неоднородных по водопроницаемости породах и ряд положений по теории неустановившегося ( переменного во времени) движения подземных вод. Работы Каменского позволили отразить в теории движения подземных вод конкретные природные условия, способствуя тем самым внедрению динамики подземных вод в гидрогеологию. [22]
Простейшим примером физической модели в динамике подземных вод является фильтрационный лоток, заполненный тем же фильтрующим материалом, что и изучаемый водоносный комплекс, и характеризующийся теми же геометрическими пропорциями. На такой модели успешно изучались некоторые сложные проблемы динамики подземных вод, связанные, в частности, с перемещением границы раздела вод разного состава. Напомним, что и сам закон Дарси был получен, по сути дела, на базе физической модели. Очевидным преимуществом моделирования в фильтрационном лотке является физическая наглядность, осязаемость модели. Кроме того, представляется, что на такой модели проще всего соблюсти критерии подобия ( хотя бы потому, что моделирование ведется в физической среде, идентичной водоносному пласту); оказывается, однако, что часто это совсем не так. [23]
Применение этого метода для решения задач динамики подземных вод было предложено Г.Н.Каменским еще в 40 - х годах. [24]
Особое значение имеет развитие физико-химических представлений динамики подземных вод при решении задач формирования качественного состава подземных вод, когда возникает необходимость изучения процессов миграции подземных вод, включающих в себя тепломассоперенос компонентов подземных вод с учетом взаимодействия воды и породы. Потребность в исследованиях миграции подземных вод особенно важна при изучении и прогнозе условий их загрязнения; все чаще такие исследования проникают в решение вопросов формирования состава подземных вод на региональном уровне. [25]
Рассматривая основы гидравлики применительно к задачам динамики подземных вод, ограничимся представлениями о законах сопротивления в водных потоках, связывающих кинематические и энергетические характеристики потока, и элементах трубной гидравлики. [26]
Настоящее учебное пособие дает систематическое изложение основ динамики подземных вод ( ДПВ) и соответствует учебной программе специальности 080300 Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания. В пособии последовательно рассматриваются гидрогеологические, физические и математические основы движения подземных вод, главным образом, для зоны активного водообмена, принципы систематизации гидрогеологических условий и основы аналитических и численных исследований геофильтрации, влагопереноса и массопереноса в гидрогеологических системах. Значительное внимание уделено проблемам изучения гидродинамики естественных потоков подземных вод, прогнозированию их режима в районе водозаборов, гидротехнических сооружений, на мелиорируемых территориях, обработке опытно-фильтрационных исследований и наблюдений, что имеет в настоящее время важное практическое значение. [27]
Для более полного представления современного математического аппарата динамики подземных вод приведено изложение основ использования метода интегральных преобразований, получившего широкое применение в специальной литературе. Кроме того, в ряде разделов введены упражнения, проработка которых дает возможность некоторой самостоятельной проверки понимания используемого расчетного аппарата. [28]
Гидрогеодннамика, или, как ее традиционно называют, динамика подземных вод - отрасль гидрогеологии, исследующая законы движения воды в земной коре. Круг вопросов, которые относятся к гидрогеодинамике, чрезвычайно широк: процессы стационарной и нестационарной фильтрации подземных вод, гидродинамические расчеты водозаборных и дренажных сооружений, принципы схематизации гидрогеологических условий, теория и методы расчетов гидрогеологических параметровi гидродинамические теории миграции подземных вод, режим, баланс и ресурсы подземных вод, принципы моделирования гидрогеологических процессов. [29]
 |
Расположение наблюдательных скважин по квадратной сетке ( заштрихованы элементы потока. [30] |
Страницы: 1 2 3 4