ДВИЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Движение подземных вод подчиняется определенным законам и им присущи определенные формы передвижения.
Законы движения. Подземные воды могут передвигаться в горных породах как путем инфильтрации, так и фильтрации. При инфильтрации передвижение воды происходит при частичном заполнении пор воздухом или водяными парами, что обычно наблюдается в зоне аэрации. При фильтрации движение воды происходит при полном заполнении пор или трещин водой. Масса этой движущейся воды создает фильтрационный поток.
Фильтрационные потоки подземных вод различаются по характеру движения и подчиняются двум законам. Если движение грунтового потока в водоносных слоях (галечнике, песке, супеси, суглинке) имеет параллельно-струйчатый или так называемый ламинарный характер; то и он подчиняется закону Дарси. Ламинарный характер движения воды наблюдается также в трещиноватых породах, но при скорости движения не более 400 м/сут. При наличии крупных пустот и трещин движение воды в породах носит вихревой или турбулентный характер. но это наблюдается сравнительно редко. Это второй закон.
Движение подземных вод может быть установившимся и неустановившимся, напорным и безнапорным.
При установившемся движении все элементы фильтрационного потока (скорость, расход, направление и др.) не изменяются во времени. Во многих случаях эти изменения настолько малы, что для практических целей ими можно пренебречь.
Фильтрационный поток называется неустановившимся, если основные его элементы изменяются не только от координат пространства,
Ненапорные грунтовые воды имеют водоупор снизу и свободную поверхность сверху. Ненапорные подземные воды в зоне полного насыщения передвигаются при наличии разности гидравлических напоров (уровней) от мест с более высоким к местам с низким напором (Уровнем). Это можно видеть на рисунке. Разность напоров DН=Н1-Н2 сечениях I и II обусловливает движение воды в направлении сечения II.Скорость движения грунтового потока зависит от разности напора (чем больше DН, тем больше скорость) и длины пути фильтрации l.
Отношение разности напора DН к длине пути фильтрации / называют гидравлическим уклоном (или гидравлическим градиентом I) I= DН/ l
Современная теория движения подземных вод основывается на применении закона Дарси:
— расход воды или количество фильтрующейся воды в единицу времени, м3/сут; 
—коэффициент фильтрации, м/сут; F —площадь поперечного сечения потока воды, м2; DН —разность напоров, l - длина пути фильтрации, м.
Формы потоков грунтовых вод
На строительных хозяйственных площадках при решении практических задач по водоснабжению или устройству дренажей почти всегда необходимо знать направление движения потоков воды. Грунтовые воды совершают сложные движения в зависимости от местных геологических рельефа местности и других факторов. Различают потоки радиальные (сходящиеся и расходящиеся) и криволинейные.
| 
| 
| 
|
Рисунок. Форма потоков грунтовых вод: плоский; б — радиальный расходящийся; в — радиальный сходящийся; г — криволинейный
|
Р и с. 49. Форма потоков грунтовых вод: ___ ддоский; б — радиальный расходящийся; в — радиальный сходящийся; г — криволинейный
| 27 |
| 26 |
| •25 |
новленное направление может быть справедливо лишь для сравнительно офаниченной территории (участка). Ниже приводятся некоторые способы определения направления движения фунтовых вод.
| Р и с. 50. Определение направления потока воды по карте гидроизогипс |
По карте гидроизогипс направление потока устанавливается по высотным отметкам гидроизогипс (рис. 50). Более точные данные для отдельного участка получают методом трех скважин. Берут отметки уровней воды трех скважин, расположенных на вершинах равностороннего треугольника, например, 128, 138 и 126 м (рис.51). Между наибольшей и наименьшей отметкой, т. е. 138 и 126 м путем линейной интерполяции находят точку с отметкой воды 128 м. Две одинаковые отметки соединяют линией. На эту линию с наибольшей отметки опускают перпендикуляр, который и указывает направление потока в°Ды. Можно также использовать метод красителей (или солей). Для этого необходимо иметь несколько скважин. В центральную скважину