3. Определение в общем виде расхода воды по формуле Шези (с графической интерпретацией).

11 Билет.

1. Хім сост подз вод, мінер воды.

Общую минерализацию подземных вод составляет сумма растворенных в них веществ. Она обычно выражается в г/л или мг/л. Формирование химического состава и общей минерализации подземных вод связано с двумя основными факторами: 1) условиями их происхождения; 2) взаимодействием с горными породами, по которым движется подземная вода, и условиями водообмена. Выделяются четыре группы подземных вод: 1) пресные - с общей минерализацией до 1 г/л; 2) солоноватые - от 1 до 10 г/л; 3) соленые - от 10 до 47 г/л; 4) рассолы - свыше 47 г/л. Основной химический состав подземных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов - НСО3-, S042-, Сl- и трех катионов - Са2+, Mg2+, Na+. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод - щелочность, соленость и жесткость . По анионам выделяют три типа воды: 1) гидрокарбонатные; 2) сульфатные; 3) хлоридные . По соотношению c катионами они могут быть кальциевыми или магниевыми, или натриевыми, или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др. Мінералные воды – такія воды, якія адрозніваюцца асобным хім-м складам ці фіз-мі уласцівасцямі (радыяактыўнасцю, павышанай тэмпературай, і інш.) і аказвае адпаведнае ўздзеянне на арганізм чалавека. У краінах СНД выдзяляецца некалькі вабласцей і раёнаў прыродных мінеральных вод:. Вобласці вуглякіслых вод прыстасаваны да раёнаў малдых інтрузій (Закарпацце, Каўказ, Памір, Паўднёвы Цянь-Шань, Саяны, Забайкалле, Сіхотэ-Алінь. Найбольш вядомы з іх Каўказскія Мінеральныя воды. Вобласці азотных вод з павышанай тэмпературай знаходзяцца шырокай паласой вакол абласцей вуглякіслых вод і звычайна прыстасаваны да тектанічных разломам і трэшчынам. Вядомыя тэрмальныя крыніцы знаходзяцца на Цянь-Шані і Алтаі. Хларыдна-натрыевыя і хларыдна-кальцыева-натрыевыя воды знаходзяцца ў раёнах глыбокіх артэзіянскім басейнам на платформах. Серавадародныя, азотнаметанавыя і метанавыя воды прыстасаваны да асадкавых парпод і часта звязаны з нафтавымі радовішчасмі (мацесцінскіе воды на Каўказе). Радонавыя і жалезістыя воды знаходзяцца галоўным чынам у раёнах крышталічных і метамарфічных пародаў (Карэлія, Кольскі паўостраў, Данецкі краж, Урал і інш.). Мінеральныя радыёактыўныя воды вядомы ў раёне Цхінвалі (Грузія), Белакурыха (Алтай). У межах тэрыторыі Беларусі шырока распаўсюджаны мінеральные воды рознага хімічнага складу і мінеральные і прыгодныя для выкарыстання ў якасці лекавай пітной і ў бальнеалогіі. Яны прыстасаваны да пагружаных частак Прыпяцкага, Аршанскага, Брэсцкага гідрагеалагічнага басейнаў,

2. Скорость теченія воды і её распр по верт і жівом сеч

Адной з асаблівасцей турбулентнага руху вады з’яўляецца выпадковыя ваганні хуткасці ва ўсіх кропках па глыбіні і шырыні. Безперапынны хара-р змены напрамку і велічыні хуткасці ў кожнай кропцы турбулентнай плыні носіць назву пульсацый хуткасці. Але за адпаведны прамежак часу пры бесперапынным вымярэнні імгненных яе значэнняў можна вызначыць сярэднюю хуткасць. Пульсуючы хар-р руху вады ў рацэ абумоўлівае бесперапынны абмен масамі вады па ўсёй глыбіні воднай плыні. Гэты працэс называецца турбулентным перамешваннем. Пры гэтым вада плыні неаднародна і ўтрымлівае ў сябе элементарныя масы вады з рознай тэмп-рай, мінералізацыяй, рознай колькасцю наносаў і г.д. У выніку турбулентнага перамешвання адбываецца працэс перанос гэтых мас з месц, дзе іх больш, у месца, дзе іх менш.

У выніку абмену аб’ёмамі вады пры турбулентным перамешванні ўзнікае эффект узаемнага тармажэння. Для ацэнкі такой з’явы выкарыстоўваецца спец тэрмін – каэф турбулентнай (віртуальнай) вязкасці, які адрозніваецца ад фізічнай вязкасці і не з’яўляецца пастаянным для дадзенай вадкасці пры дадзенай тэмп-ры. Ён мяняецца ў залежнасці ад умоў, у якіх назіраецца рух вады. Для турбулентнага руху можна знайсці выражэнне сярэдняй хуткасці па формуле v = с √RI, дзе с = √g / 3 α, а α – каэф прапарцыянальнасці. Гэта ўраўненне наз ўраўнення Шэзі.

Размеркаванне хуткасцяў па вертыкалі і жывому сячэнню

З хар-тыкамі турбулентнага руху выцякае, што імгненная хуткасць у кожнай кропцы бесперапынна пульсуе. Гэта значыць, што яна мяняецца з цягам часу па напрамку і велічыні вакол некаторага сярэдняга значэння. Калі праводзіць вымярэнне хуткасці дастаткова доўга (некалькі хвілін), то можна атрымаць асераднёную хуткасць у дадзенай кропцы.

Размеркаванне хуткасці па вертыкалі ў жывым сячэнні можна выразіць у выглядзе крывой размеркавання хуткасцей у дадзенай вертыкалі (эпюра). Калі плошчу атрыманай фігуры падзяліць яе на глыбіню, то атрымаем сярэднюю хуткасць на вертыкалі.

Звычайна хуткасць у дна мінімальная і павялічваецца спачатку вельмі хутка, а затым з некаторай глыбіні назіраецца параўнальна раўнамернае размеркаванне хуткасцей. Найбольшая хуткасць назіраецца ў паверхні вады. Аднак пры ветры і ледаставу яна тармазіцца.

Супраціўленне руху вады, звязанае з трэннем аб дно рэчышча і берагі, памяншае хуткасць. Практычна найбольшая хуткасць назіраецца на глыбіні 0,2, сярэдняя – прыблізна 0,6 глыбіні ад паверхні вады.

Ледзяное покрыва надае дадатковае трэнне паверхневага слоя вады аб лёд, хуткасці цячэння памяншаюцца, размеркаванне іх па вертыкалі мяняецца: найбольшая хуткасць размяшчаецца глыбей, чым пры адкрытым рэчышчы.

У гідраметрычнай практыцы хуткасць цячэння звычайна вымяраецца гідраметрычнымі вяртушкамі або паверхневымі паплаўкамі. Найбольш дакладны першы метад, які дазваляе вызначыць хуткасць у любой кропцы плыні.