8. Представления о фильтрации подземных вод (п.В.) в литосфере (геофильтрация). Энергетические характеристики водного потока: давление, гравитационный потенциал, гидростатический напор.

П.В. находятся в постоянном движении и непрерывно происходит их разгрузка. Перемещаются они за счет разности в энергетическом потенциале или разности напоров от мест с более высокими значениями в места с более низкими. В соответствии с законами физики П.В. в пределах своей гидравлической системы стремятся достичь такого положения, когда их энергетический потенциал будет минимальным. При движении из области более высокого гидростатического давления к области более низкого, вода теряет энергию, вследствие сип трения (о частицы грунта). Фильтрация П.В.- движение свободной гравитационной воды, происходящее за счет градиента напора и сил тяжести. , где U истинная скорость; Vф- скорость фильтрации: n — активная скважность. U всегда> Vф n = (площадь живого сечения)/площадь фильтрации Поток воды рассматривается сплошным, а не дискретным. Энергетические характеристики: Напор- давление жидкости выраженное высотой столба, на которую она поднимается. 1.Гидродинамический напор (Hg) - обобщенная характеристика потенциальной энергии отражающая энергию гидростатистического давления и энергию положения ее уровня. При низких скоростях течения. Гидродинамический напор является основным показателем энергии подземного потока. Напор характеризуется положением уровня в наблюдаемой скважине, относительно произвольно выбранной горизонтальной плоскости.

где z -ордината точки (м), Р- давление жидкости, Y- плотность жидкостн( кг/ куб.м), g-ускорение свободного падения, ппьез- пьезометрическая высота(высота, на которую поднимается вода под действием гидростатического давления. Изменение кинетической энергии в данной точке. Если пренебречь силами инерции, то гидродинамический напор меняется на гидростатический и характеризует уровень потенциальной энергш в данной точке. Н= z + P/Y

левая часть уравнения-(данные для первой точки), правая часть уравнения (данные для второй

точки), ZX22- расстояние между точками( характеризует изм. Энергии в ед плоскости), АН1-2-потеря энергии Р Y- энергия давления в данной точке.

Потенциал. Пьезометрический напор - скалярная величина, т.е. в любой точке среды, эта величина выражается числом: Vф=gradФ, при Кфильт=const. Ф= const*Hпьюз = Кфильт(z + P/Y) Гидростатическое давление. Р=lim( ΔР/ ΔS), где ΔР- разница давлений, ΔS- расстояние; Р=Ро+Y(ho —z)— формула из лекций., где Ро- давление на жидкость

9. Типы геофильтрационных потоков по структуре и режиму.

Структуру фильтрационного потока определяет характер деформации гидродинамической сетки в пространстве. Естественные потоки бывают трехмерными (пространственные)-гидродинамическая сетка деформируется по трем координатам, двухмерны е(плоские) - по двум пространств, координатам, при этом поток, рассматриваемый в разрезе, называется профильным, а рассматриваемый в плане - плановым(плоскоплановым). Если линии токов(след. и линии равных напоров) располагаются параллельно друг другу, поток называется параллельным(плосконаправленным).При расположении линий равного напора в виде концентрических окружностей поток назыв. Радиальным (радиально сходившийся, радиально расходившийся).Большинство же потоков являются потоками сложной конфигурации совмещение плановых и радиальных, вблизи искусственных соображений - разделяется. В плановых потоках вертик. сеч. принимается плосконаправленным (1>Зm) (m-мошность потока), а в профильных - в плане поток принимается плосконаправленным (В равной 1м). Режим потока определяет изменение элементов потока во времени. По хар-ру гидродинам режима выделяют: стационарные(элементы потока не меняются во времени или несуш. изм), квазистационарные(потокн в которых во всех точках потока изменение напоров ПВ за расматриваемый период (дельта l) происходит с одним знаком и на одну и ту же величин)*, всвязи с чем координация гидродинам, сетки остается без изменений) и нестационарные потоки(элементы потока изменяются во времени). Более всего распространен нестационарный режим.