1.2 Скорость движения грунтовых вод в характерных зонах

Движение воды в горных породах определяется их водными свойствами и степенью насыщенности. При этом нужно различать инфильтрационное движение(просачивание) – это движение воды по свободным порам пород, то есть не заняты водой, а фильтрация – это движение воды в зоне полного насыщения , при наличии разности гидравлических напоров от мест с более высоким к местам с более низким напором.

Рисунок 1.2 Схема движения грунтовых вод

Скорость движения зависит от величины разности напора и длины пути фильтрации, то есть от гидравлического уклона.

Чтобы вычислить скорость движения грунтовых вод, рассчитаем гидравлический градиент по формуле:

J= , (1.2)

где: H₁ – отметка более высокой горизонтали, м;

H₂ – отметка более низкой горизонтали, м;

l – расстояние между горизонталями, м.

Вначале определим lmax. Для этого на карте гидроизогипс замеряем максимальное расстояние АА₁ между двумя соседними гидроизогипсами и умножаем его на 50 с учётом масштаба.

Далее вычислим l_ср, замерив на карте гидроизогипс расстояние ВВ₁.

Повторяя аналогичные вычисления, определим l_min , замерив расстояние СС₁.

lmax

Далее вычислим lср, замерив на карте гидроизогипс расстояние ВВ₁

lср

Повторяя аналогичные вычисления, определим lmin, замерив расстояние СС₁

lmin

Теперь, зная гидравлические градиенты, определим скорость движения грунтовых вод по формуле Дарси:

V=K₁ , (1.3)

где: К₁ – коэффициент фильтрации,табл.1.2, м/сут,

J – установившийся градиент напора.

Так как песок пылеватый, принимаем коэффициент фильтрации

К₁=1,0 м/сут.

Скорости и движения грунтовых вод в трех характерных точках будут соответственно равны:

V_АА1=1*0,0029=0,0029м/сут

V_АА1=1*0,005=0,005м/сут

V_АА1=1*0,011=0,011м/сут

Таблица1.2- Коэффициенты фильтрации пород

№	Название породы	Коэффициенты фильтрации, м/сут
1	Глины, монолитные скальные породы	0,001
2	Суглинки, слаботрещиноватые породы	0,1-0,001
3	Супесь	0,1-0,5
4	Лесс	0,25-0,5
5	Песок пылеватый	0,5-1,0
6	Песок среднезернистый	1-5
7	Песок крупнозернистый	5-20
8	Сильнотрещиноватые	20-5070-150
9	Среднетрещиноватые	20-60
10	Гравий	50-150
11	Галечник	100-500
12	Крупный галечник	>500

Зная пропорциональную зависимость между напорным градиентом и скоростью фильтрационного потока, можно сделать вывод: движение грунтового потока в водонасыщенных слоях со скоростью до 400 м/сут имеет параллельно- струйчатый характер.