Движение подземных вод. Инфильтрация воды. Ламинарный и турбулентный режим движение подземных вод. Формула дарси.

Рух падземных вод у залежнасці ад памераў пустотаў, па якім яны перамяшчаюцца, можа быць ламінарным і турбулентным. Ламінарны рух назіраецца пры фільтрацыі падземных вод у дробназярністых грунтах, турбулентны – пры руху вады ў больш буйных шчылінах і пустотах.

Згодна тэорыі інфільтрацыі папаўненне падземных вод ідзе шляхам прасочвання атмасферных ападкаў у глебу і грунт.

Пры ламінарным руху часцінкі вады перамяшчаюцца па паралельным траекторыям у адным і тым жа напрамку. Пры такім руху яе хуткасць (v) прапарцыянальна падзенню напора на адзінку адлегласці, ці гідраўлічнаму ўхілу (i):

V = k, i

дзе k – каэфіцыент фільтрацыі грунтоў, які прадстаўляе хуткасць руху вады ў грунце пры гідраўлічным ухіле роўным адзінцы. Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых вод ад ўхілу называецца законам Дарсі. Колькасць вады (Q) яна фільтруецца праз некаторае папярочнае сячэнне грунта (F), раўняецца здабытку плошчы гэтага сячэння на хуткасць:

Q = v F, ці v = k i F,

дзе k – каэфіціент фільтрацыі; i = h₁ – h₂ /l = h/l – гідраўлічны ухіл; h - велічыня напору; l – адрэзак, на якім адбываецца фільтрацыя вады; F – папярочнае сячэнне, праз якое адбываецца фільтацыя вады ў грунце.

Пры турбулентным руху часцінкі вады рухаюцца хаатычна, уздоўж і поперак агульнага напрамку цячэння. У гэтым выпадку хуткасць (v) можна выразіць у выглядзе формулы Шэзі:

V= С √RI,

дзе R – гідраўлічны радыус, ці адносіны плошчы папярочнага сячэння да змочанага перыметру; I – гідраўлічны ўхіл; С – каэфіцыент, які залежыць ад шурпатасці і няроўнасцей сценак ёмкасці (рэчышча), па якім рухаецца вада. У сваю чаргу змочаны перыметр есць даўжыня лініі, па якой плошча сячэння змочваецца воднай плынню.

11. Типы питания и режима почвенных и грунтовых вод.

Прамыўны тып – тып рэжыму глебавых вод, характэрны для абласцей, у якіх сума гадавых ападкаў (Х) значна перавышае выпарэнне (Z).

Непрамыўны тып характэрны для вобласці, дзе ападкі значна меншыя, чым выпарэнне (Х < Z). Такім чынам, у глебе назіраецца дэфіцыт вільгаці

Выпатны тып рэжыму глебавых вод назіраецца толькі ва ўмовах засушлівага клімату (Х << Z) і блізкага залягання грунтовых вод. Грунтовыя воды звычайна мінералізаваны і атрымліваюць дадатковае жыўленне збоку.

Па даследаванням вучоных выдзяляецца тры тыпы жыўлення і і рэжыма грунтовых вод:

*Кароткачасовага, пераважна летняга жыўлення («мярзлотны»);

*Сезоннага жыўлення (пераважна вясенне-асенняга);

*Круглагадовага жыўлення («пераважна зімовага»).

Выдзяленне гэтых тыпаў рэжыму абумоўлена занальнымі асаблівасцямі жыўлення і расходавання грунтовых вод. Мярзлотны тып адрозніваецца не толькі кароткачасовым жыўленнем, але і кароткім летнім перыядам сцёку грунтовых вод.

Сезоннае жыўленне грунтовых вод характэрна для кантынентальнага клімату з прцяглайі халоднай зімой.

Кругагадовае жыўленне грунтовых вод характэрна для клімату з непрпцяглай мяккай зімой, на працягу якой інфільтрацыя атмасферных ападкаў у грунт неперапыняецца.

12. Типы гидравлической связи подземных и речных вод.

Узаемадзеянне рачных і падземных вод найбольш поўна разгледзены ў працах Б.І.Кудзеліна і О.У.Папова. Характар узаемадзеяння паміж рачнымі і падземнымі водамі залежыць ад умоў залягання ваданоснага слоя, глыбіні ўразання рачной даліны, местазнаходжання выхаду падземных вод на паверхню адносна вышыні стаяння ўзроўня вады ў рацэ.

Пры адсутнасці гідраўлічнай сувязі ваганні ўзроўня вады падземных вод не залежаць ад ваганняў узроўня вады ў рацэ.

Адсутнасць гідраўлічнай сувязі можа быць і часовай пры даволі нізкім стаянні ўзроўня вады ў рацэ. Гідраўлічная сувязь на раўнінных рэках назіраецца ў наступных выпадках суадносін рачных і падземных вод.

Першы варыянт назіраецца ў тым выпадку, калі грунтовыя воды жывяць раку пры нізкім узроўнгі вады ў яе рэчышчы. У час паводкі, калі пад’ём вады ў рацэ значна перавышае ўзровень грунтовых вод, адбываецца фільтрацыя вады з ракі ў берагі. У прыбярэжнай зоне накопліваюцца вялікія запасы грунтовых вод як шляхам інфільтрацыі, так і шляхам сцёку з ракі пад напорам павадкавых вод.

Другі варыянт Запасы грунтовых вод пастаянна папаўняюцца шляхам фільтрацыі рачных вод. Узроўні вады ў рацэ заўсёды знаходзяцца вышэй паверхні грунтовых вод.