1. Режим подземных вод: методы изучения, принципы обработки результатов режимных наблюдений. Оценка инфильтрационного питания грунтовых вод по данным режимных наблюдений.

При анализе РПВ используют хорошо знакомый нам гидрологический год (по месяцам с минимальными запасами влаги в речных бассейнах и питанием подземных вод). Выделяются: существующий (состояние ПВ на момент изысканий или изучения), прогнозный (расчетное изменение состояния ПВ в будущем), эпигнозный или ретроспективный (восстановление изменений режима ПВ в прошлом) РПВ; суточный, сезонный, годовой, многолетний РПВ. РПВ изучается по различным числовым характеристикам (амплитудам и периодам колебаний, экстремумам и средним значеням показателей) и графическим представлениям (графикам изменения уровня, расхода, минерализации, температуры ПВ по времени). В результате изучения этих данных выявляются закономерности и делаются прогнозы. Обработка данных включает в себя систематизацию, обобщение и анализ данных наблюдений. На первичном уровне сначала данные наблюдений упорядочиваются путем составления таблиц; затем строятся хронологические графики уровня, расхода, температуры, минерализации вод, гидрогеохимических характеристик, загрязнения и т.д. для каждой наблюдательной точки; затем строятся хронологические графики уже для каждого из наблюдаемых РОФ (осадков, температуры воздуха, уровней в реке или в скважине и т.п.). По полученным графикам вычисляются и записываются в таблицы основные характерные значения параметров режима ПВ и РОФ. В зависимости от целей, продолжительности и территории исследований может проводиться дополнительная вторичная обработка данных наблюдений, заключающаяся в сопоставлении полученных параметров. Для этого строятся сопоставительные хронологические графики, эпюры и разрезы, по которым можно оценить степень влияние определенного РОФ на режим и другие факторы, их связь, определить тренд изменений, направление действия РОФ. При наличии достаточного числа точек наблюдений можно построить различные карты – гидроизогипс и глубин залегания ПВ, термоизоплет, минерализации и других факторов. С помощью различных статистических методов эти связи подтверждаются количественно. Инфильтрационный расход считается с помощью составления по данным наблюдений уравнения водного баланса ПВ. Используется следующее уравнение: ±([(Qпр-Qот)*Δt]/Δx) ± Wоб*Δt = ± µ*ΔHсрскв,где Qпр и Qот – суммарные подземный приток и подземный отток, Δt – оцениваемый интервал времени, Δx - длина оцениваемого участка, Wоб – интенсивность питания от осадков, испарения и глубинного перетекания, ΔHсрскв – изменение уровня воды в средней скважине участка или среднее изменение для всего участка. Для случая постоянного транзитного стока, например, приход примерно равен отходу. Для других случаев мы можем вычислить их по закону Дарси. Инфильтрация является наибольшей составляющей члена Wоб.

1. Определение геофильтрационных параметров по данным режимных наблюдений.

Оценка параметров фильтрации производится с помощью обработки данных различных опытно-фильтрационных работ – наливов, нагнетаний и откачек воды в шурфы, котлованы и скважины, расходометрии. Методы различны для напорных и безнапорных горизонтов, а также для типов движения. При откачке везде анализируется график функции S = lg t, зависимость понижения напора от времени (при напорном горизонте – еще и от расхода в скважине). При расходометрии с помощью специальной вертушки мерится расход воды в скважине через площадь фильтра. При связи фильтрационного потока с водотоком или водоемом необходимо нахождение сопротивления ложа водоема А = мощность слоя русловых отложений / их Кфильтрации. Для учета суммарного сопротивления ложа водоема используется метод дополнительного слоя – в нем при расчетах истинное расстояние до уреза реки увеличивается на ΔL, при этом принимается, что дополнительное сопротивление, связанное с увеличением длины потока на ΔL, будет эквивалентно сопротивлению русловых отложений, уплотненных в результате кольматации (забивания пор в среде в результате движения водного потока, что приводит к уменьшению проводимости). ΔL зависит от коэффициента водопроводимости пород, параметра А и ширины русла.Также общие параметры фильтрации – ее скорости, направления, коэффициенты – могут быть рассчитаны по картам гидроизогипс по данным линии скважин (практ. работа!).