книги из ГПНТБ / Коротков А.И. Основы климатологии, гидрологии, гидрогеологии и инженерной геологии морских побережий учеб. пособие

—70

Это выражение носит название закона Дарси. В дифференциальной форме закон Дарси записывается уравнением

При і = 1 V - к , т.е. коэффициент фильтрации представ­ ляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице. Наиболее употребительные в гидрогеологии размерности величины коэффициента фильтрации - ы/сутки или см/сек.

Коэффициент фильтрации является одним из основных пара­ метров при гидродинамических расчетах, связанных с водоснаб­ жением, осушением месторождений полезных ископаемых, гидро­ техническим строительством и т.д. (табл. 8).

Накопленные опытные данные показали, что в природе встречаются случаи, не подчиняющиеся закону Дарси. Верхний предел применимости этого закона ограничен так называемой к р и т и ч е с к о й с к о р о с т ь ю фильтрации, выше

которой скорость увеличивается медленнее, чем нарастает гид­ равлический уклон.

Критическая скорость фильтрации зависит как от свойств жидкости, так и от свойств породы и определяется по формуле

мулой Краснопольского, установленной для сильно трещиноватых пород.

Закон Дарси имеет также нижний предел применимости; при фильтрации в глинистых породах необходим некоторый начальный напорный градиент, при котором начнет передвигаться связан­ ная вода. Величина его определяется опытным путем.

Изучение движения нефти, рассолов, термальных вод пока­ зало, что скорость их фильтрации зависит не только от свойств породы, но и от вязкости и удельного веса фильтрующейся жид­ кости. Поэтому при изучении движения жидкостей вводится по­

Л Р

Величина д х представляет собой градиент давления, т.е. перепад давления на единицу длины. Для образца длиной

I формула примет вид

— 73

Р981 • ІО5

Пласты, поэффициент проницаемости которых измеряется единицами и десятыми долями дарси, обладают хорошей проница­ емостью.

Движение подземных вод может быть установившимся и не­ установившимся. При у с т а н о в и в ш е м с я движе­ нии скорость и напор в любом сечении подземного потока не меняются во времени. Такое движение характерно для большинст­

рость и напор в одном и том же сечении подземного потока непостоянны. Такое движение характерно для некоторых сильно­ трещиноватых и занарстованных массивов, а также в ряде под­ земных потоков, связанных с человеческой деятельностью(гор­ ные выработки, эксплуатационные скважины с переменным режи­ мом и т.д.).

Сложность условий питания и движения подземных вод вы­ зывает необходимость типизации их потоков, Только при таком

—75

I

Рис. 11. Схема ра човесня соленых и пресньах вод на мор­ ском побережье (по Н.К.Гпринскому):

1 - уровень моря; 2 - зеркало грунтовых вод; 3 - кон­ такт между соленой морской н пресной грунтовой водой

—76

Такова ориентировочная глубина до уровня соленых вод на морском побережье, сложенном однородными песками, при от­

кальными сечениями, расположенными на расстоянии d x (рис. 11,6). Скорость фильтрации потока по закону Дарси

—77

х г - х х = I - расстояние между рассматриваемыми сечения­

ми.

тогда

h l

q = к

21

1лр

Последнее уравнение наиболее удобно для подсчета еди­ ничного дебита потока грунтовых вод, поскольку значения h 1

иh t соответствуют абсолютным отметкам зеркала грунтовых

вод.

Если за второе сечение принять, как это предлагает

где h - абсолютная отметка зеркала грунтовых вод; I - расстояние от данной точки до берега моря.

Это уравнение позволяет приближенно определить расход потока пресных вод по одной опробованной скважине, заданной на морском побережье.

На косах, вдающихся в море, или на песчаных островах грунтовые воды питаются только выпадающими на площадь косы или острова атмосферными осадками. В результате посередине косы или острова образуется водораздел грунтовых вод, от которого вода движется к морю (рис.12).

—79

анаклон контакта соленых и пресных вод по формуле

достигает в отдельных случаях нескольких километров.

Для борьбы с вторжением морских вод предпринимаются раз­ личные меры, в том числе: сокращение количества откачиваемой воды из колодцев и скважин; искусственное пополнение пресных подземных вод; раздельная откачка пресных и соленых вод; со­ здание подземной плотины вдоль береговой линии.

Наиболее эффективным методом борьбы с Вторжением морских