Понятие об установившейся и неустановившейся фильтрации подземных вод

Понятие об установившейся и неустановившейся фильтрации подземных вод. Фильтрация подземных вод в пористой или трещиноватой среде горных пород может иметь установившийся или неустановившийся характер Строго говоря, движение подземных вод в горных породах всегда является в той или иной мере неустановившимся, т.е. переменным во времени.

Неустановившееся движение проявляется в изменениях уровня подземных вод, что обусловливает изменения напорных градиентов, скоростей фильтрации и расхода подземного потока. Изменения эти могут быть вызваны влиянием естественных или искусственных факторов, определяющих условия питания, движения и разгрузки подземных вод. К числу таких факторов можно отнести неравномерное выпадение и инфильтрацию атмосферных осадков, колебания горизонтов поверхностных водоемов, паводки на реках, сооружение и функционирование водохранилищ и каналов, процессы орошения и осушения земельных территорий, откачки подземных вод из скважин и горных выработок, захоронение сточных вод и др. В районах, где условия питания и разгрузки подземных вод изменяются во времени незначительно, движение подземных вод можно рассматривать как установившееся, т.е. практически не изменяющееся во времени.

При установившейся фильтрации уровни и скорость движения подземных вод в одних и тех же точках не изменяются во времени, являясь лишь функцией координат пространства.

H,Y,Vconst. Установившееся и неустановившееся движение подземных вод наблюдается как в безнапорных, так и в напорных водоносных горизонтах. Особенно резко выраженный неустановившийся характер носит движение подземных вод в первый период работы водозаборных сооружений При этом следствием неустановившегося движения в безнапорных водоносных горизонтах является осушение части водоносного горизонта в пределах создаваемой депрессии, происходящее при понижении уровня в процессе откачки вода. Осушение пласта в зоне влияния откачки происходит постепенно, вызывая изменение уровня, скорости движения и расхода подземного потока.

При изучении условий движения подземных вод неглубоких безнапорных водоносных горизонтов упругие свойства воды и горных пород обычно не учитываются, а соответствующий этому режим фильтрации называется жестким n, гconst. В напорных водоносных горизонтах неустановившееся движение определяется упругими свойствами воды и горных пород.

При вскрытии напорных вод скважинами и снижении напоров при откачках происходит разуплотнение воды с одновременным упругим расширением пород, под влиянием чего вода как бы выдавливается из пласта в скважины водозаборные сооружения. Так возникает своеобразный режим подземных вод, соответствующий неустановившемуся характеру их фильтрации. Помимо упругих свойств воды и горных пород на неустановившееся движение в напорных водоносных горизонтах могут оказывать влияние и иные факторы, в том числе приток води из других горл-зонтов или осушение водоносного пласта в области его выхода на поверхность. При наличии постоянно действующих поверхностных источников питания, с которыми гидравлически связаны напорные водоносные горизонты, и интенсивного поступления в них воды из соседних слоев движение подземных вод стабилизируется и со временем приобретает характер установившегося.

Y,V const. Гидродинамические расчеты по прогнозу и оценке условии неустановившейся Фильтрации подземных вод выполняются с учетом фактора времени. При этом исковые значения параметров потока подземных вод определяется как функции координат пространства времени.