24.Безнапорные грунтовые воды и их изображение на картах и разрезах.

Безнапорными грунтовыми водами называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающих на первом от поверхности водоупоре. Они имеют свободную поверхность – зеркало. Положение зеркала отвечает рельефу данной местности. Водоупор, на котором лежит водоносный слой, называется ложем, а расстояние от водоупора до УГВ – мощностью водоносного слоя. Питание безнапорных вод происходит за счет атмосферных осадков, а также поступления воды из поверхностных водоемов и рек. Грунтовые воды безпрерывно находятся в движении и образуют потоки, направленные в сторону общего уклона водоупора. Для выявления характера зеркала составляют карты гидроизогипс – линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными или относительными отметками уровней грунтовых вод. Эти линии отражают рельеф зеркала вод. Для построения карты замеряют уровни грунтовых вод в скважинах, расположенных по сетке. Полученные отметки записывают над каждой скважиной и методом интерполяции строят гидроизогипсы.

25.Напорные воды и их изображение на картах и разрезах.

К напорным грунтовым водам, или артезианским, относятся подземные воды водоносных горизонтов, перекрытых и подстилающихся водонепроницаемыми пластами горных пород и располагающихся на больших пространствах и глубинах вне сферы воздействия местных дрен (рек, оврагов и других понижений).

Напорные (артезианские) воды связаны с залеганием водоносных слоев в виде синкленалей и моноклиналей. Площадь распространения напорных водоносных горизонтов называют артезианским бассейном. Отдельные части водоносных слоев залегают на различных высотных отметках, что и создает напор подземных вод. Область питания, как правило, не совпадает с площадью распространения межпластовых вод. Карта гидроизопьез строится аналогично карте гидроизогипс. Если напорных водоносных горизонтов несколько, для каждого из них на карте наносится своя система гидроизопьез. По данным картам изучают условия формирования потоков артезианских вод, определяют направление их движения, выделяют участки возможного самоизлияния и др.

26. Основной закон фильтрации – закон Дарси. Скорость фильтрации и действительная скорость подземных вод.

Закон Дарси - закон фильтрации жидкости в пористой среде, выражающий линейную зависимость скорости фильтрации от напорного градиента V = KI где V – скорость фильтрации, К – коэффициент фильтрации, I – напорный градиент. Под скоростью фильтрации понимают расход жидкости, т.е. объем жидкости, протекающей в единицу времени через единицу площади, в пористой среде. Действительная скорость подземных вод - скорость движения подземных вод в порах или трещинах горных пород. Определяется при помощи индикаторов, вводимых в водоносный пласт или делением расхода подземного потока на действительную площадь фильтрующего течения.

27. Коэффициент фильтрации и методы его определения.

Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации при напорном градиенте I = 1. Определяется формой и размерами пор. На значение коэффициента фильтрации также влияют фильтрующие свойства воды (вязкость, плотность), минеральный состав грунтов, степень засоленности и др. Методы определения: расчетные, лабораторные, полевые. Расчетным путем коэффициент определяют преимущественно для песков и гравелистых пород. Для расчетов используют формулу, связывающую коэффициент фильтрации грунта с его гранулометрическим составом, плотностью, пористостью, степенью однородности и т.п. Лабораторные методы основаны на изучении скорости движения воды через образец грунта при различных градиентах напора. Принцип работы: в цилиндрический сосуд с двумя боковыми пьезометрами помещают испытуемый грунт. Через него фильтруют воду под напором. Зная диаметр цилиндра F, напорный градиент (I = ΔH/L) и измерив расход профильтровавшейся воды Q, по формуле Q = kФIF kФ=Q/FJ= QL/F(h1 –h2), где h1, h2 – показания пьезометров; L – расстояние между точками их присоединения.