Київський національний університет

імені Тараса Шевченка

О.Є.Кошляков

В.І.Мокієнко

ПРАКТИКУМ

З ДИНАМІКИ ПІДЗЕМНИХ ВОД

Навчальний посібник

Рекомендовано

Міністерством освіти і науки України

як навчальний посібник

для студентів геологічних спеціальностей

вищих навчальних закладів

Київ - 2004

УДК 551.49 (07)

Кошляков О.Є., Мокієнко В.І. Практикум з динаміка підземних вод : Навчальний посібник. – К.: Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”, 2004. – 114 с.

Рецензенти І.М.Байсарович, канд. геол.-мінерал. наук, доцент

Б.М.Мандрик, канд.. геол.-мінерал. наук, доцент

Навчальний посібник розраховано на студентів геологічного факультету денної та заочної форм навчання, які вивчають дисципліну “Динаміка підземних вод”. Метою даного видання є допомога в засвоєнні цього базового курсу із спеціальності “Гідрогеологія” , що в подальшому допоможе оволодінню рядом інших дисциплін, а також опануванню спеціальності в цілому.

Затверджено Вченою Радою

геологічного факультету

вересня 2004 року

Вступ.

Згадуються основні положення загальноосвітніх і геологічних дисциплін, що надалі будуть використовуватись в курсі "Динаміка підземних вод" для полегшення адаптації до нового матеріалу та кращого його засвоєння.

Головні питання та відповіді теми:

1.Що вивчає динаміка підземних вод (ДПВ)?

Декілька варіантів визначень:

ДПВ - вчення про закономірності руху води у пористих та тріщинуватих гірських породах, що розглядає систему “вода-порода” (І.Є.Жернов).

ДПВ вивчає кількісні закономірності руху підземних вод, розробляє теоретичні основи та методи геогідродинамічних розрахунків, що відповідають умовам формування режиму та балансу підземних вод під впливом природних та штучних факторів (В.М.Шестаков).

ДПВ (гідрогеодинаміка) - галузь гідрогеології, що досліджує закони руху води в земній корі (І.С.Зекцер).

2.Які природні сили викликають рух підземних вод?

Слід розрізняти негравітаційний та гравітаційний рух підземних вод.

Негравітаційний рух характерний для фізично зв'язаної вологи в зоні аерації та дрібнодисперсних глинистих породах. Цей рух виникає за рахунок різниці пружності водяної пари та залежить від розмірів частинок породи, розмірів пор, концентрації порового розчину. Цей вид руху носить назву міграції вологи.

Гравітаційний рух обумовлюється дією сили земного тяжіння у зонах аерації та насичення при наявності різниці напорів.

3.Які властивості гірських порід дають можливість воді рухатись крізь породу?

Такими властивостями являються пористість та тріщинуватість гірських порід.

4.Що таке пористість?

Пористість - загальний об'єм всіх пустот в породі. Кількісно пористість характеризується коефіцієнтом пористості, що дорівнює співвідношенню об'єму пор в зразку породи до всього об'єму зразка породи.

5.Що таке тріщинуватість?

Тріщинуватість - сукупність в гірських породах тріщин різного походження, як правило з'єднаних між собою. Кількісно тріщинуватість характеризується коефіцієнтом тріщинуватості, що дорівнює співвідношенню об'єму тріщин в зразку породи до загального об'єму зразка породи.

6.Які гірські породи є пористими?

Піски, піщаники, алеврити, суглинки, супіски, глини.

7.Яку розмірність має величина коефіцієнту пористості (тріщинуватості)?

Виходячи з розуміння того, що коефіцієнт пористості (тріщинуватості) являє собою співвідношення об'ємів, пористість є величиною безрозмірною.

8.Що таке розмірність?

Це вираз зв'язку даної фізичної величини з величинами, покладеними в основу системи одиниць. Відповідно, розмірність будь-якої фізичної величини визначається співвідношенням між нею та тими фізичними величинами, що прийняті за основу. Наприклад, для позначення розмірності фізичних величин застосовуються такі символи: L - розмірність довжини, M - розмірність маси, T - розмірність часу.

9.Що таке витрата водного потоку взагалі?

Це кількість води, що протікає через поперечний переріз потоку за одиницю часу.

10.Що таке витрата потоку підземних вод?

Це кількість води, що протікає через живий переріз потоку за одиницю часу.

11.Яку розмірність має витрата потоку?

В гідрогеології та ДПВ розмірність витрати потоку підземних вод - м³/діб або л/сек.(в загальному випадку L³/T).

12.Що є основними характеристиками потоків підземних вод?

Основними характеристиками потоків підземних вод є величини їх рівнів (напорів) та витрат.

13.Що таке рівень підземних вод?

Рівень підземних вод - це положення вільної або напірної поверхні підземних вод по відношенню до деякої площини порівняння

14.Що таке водоносний горизонт та водоносний комплекс?

Це частина геологічного пласта чи весь пласт, заповнений гравітаційною водою, що має єдину водну поверхню (напірну чи безнапірну). У водоносному горизонті виділяють зону живлення, зону розповсюдження (транзиту), зону стоку та зону розвантаження. Якщо в товщі водоносних та водотривких порід з різних причин важко виділити самостійні в гідравлічному відношенні водоносні горизонти, мова йде про водоносні комплекси.

15.Яким чином відображується рівень (напір) підземних вод на гідрогеологічній карті?

Рівень (напір) підземних вод відображується на гідрогеологічній карті у вигляді ізоліній, що з'єднують точки з однаковими значення рівня або напору. Такі ізолінії мають назву – гідроізогіпс (ізолінії рівня) або гідроізоп'єз (ізолінії напору).

16.Що таке фільтрація підземних вод?

Фільтрація - процес руху підземних вод, що виникає у насичених гірських породах під дією природних та штучних факторів.

17.Що таке потоки та басейни підземних вод?

Область розповсюдження підземних вод, що знаходяться у стані спокою, називається басейном підземних вод. Як правило басейни приурочені до крупних синклінальних структур, крайових прогинів. При наявності руху підземних вод мова іде про потоки. Поняття басейну є умовним (коли рух підземних вод непомітний). ДПВ вивчає потоки підземних вод.