10 Двіж. Подзем-ых вод. Інфільтр воды. Ламінарнае і турбул. Дв. Ф. Дарсі

Вада ў прыродзе – у глебе, грунтах, паветра знаходлзіцца ў розных агрэгатных станах і мае спецыфічныя асаблівасці механізма руху. Ад гэтага залежыць характар і інтенсіўнасць усіх прыродных працэсаў, у якіх прымае ўдзел вада. тэорыі інфільтрацыі папаўненне падземных вод ідзе шляхам прасочвання атмасферных ападкаў у глебу і грунт. Гэтая тэорыя была ўпершыню падцверджана назіраннямі Маріётта, які ў свій час звярнуў увагу на павялічэнне падземных вод у час дажджу. На матэрыялах назіранняў на вадазборы р. Сены ён заўважыў, што толькі 15-20 % ад велічыні выпаўшых атмасферных ападкаў удзельнічае ў сцёку вады.Рух падземных вод у залежнасці ад памераў пустотаў, па якім яны перамяшчаюцца, можа быць ламінарным і турбулентным. Ламінарны рух назіраецца пры фільтрацыі падземных вод у дробназярністых грунтах, турбулентны – пры руху вады ў больш буйных шчылінах і пустотах Пры ламінарным руху часцінкі вады перамяшчаюцца па паралельным траекторыям у адным і тым жа напрамку. Пры такім руху яе хуткасць (v) прапарцыянальна падзенню напора на адзінку адлегласці, ці гідраўлічнаму ўхілу (i): V = k i дзе k – каэфіцыент фільтрацыі грунтоў, які прадстаўляе хуткасць руху вады ў грунце пры гідраўлічным ухіле роўным адзінцы. і-уклон водной паверхн. Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых вод ад ўхілу называецца законам Дарсі. Пры турбулентным руху часцінкі вады рухаюцца хаатычна, уздоўж і поперак агульнага напрамку цячэння. У гэтым выпадку хуткасць (v) можна выразіць у выглядзе формулы Шэзі: V= С √RI, дзе R – гідр рад.; I – гідраўлічны ўхіл; С – каэфіцыент, які залежыць ад шурпатасці і няроўнасцей сценак ёмкасці (рэчышча), па якім рухаецца вада. У сваю чаргу змочаны перыметр есць даўжыня лініі, па якой плошча сячэння змочваецца воднай плынню. Каэфіцент С не з’яўляецца пастаяннай велічынёй. Яна залежыць ад глыбіні і шурпатасці рэчышча. Пераход ад ламінарнага да турбулентнага руху і наадварот адбываецца пры пэўных умовах і залежыць ад суадносін паміж хуткасцю (V_ср.) і Глыбінёй (Н_ср.) плыні і выражаецца безразмернай лічбай Рэйнольдса: R = V_ср Н_ср / ν, дзе ν – паказчык кінематычнай вязкасці. Хуткасць, пры якой ламінарны рух становіцца турбулуентным, называецца крытычнай. Пераход ад ламінарнага руху да турбулентнага адбываецца пры малых значэннях хуткасці, таму ў рэках і другіх вадацёках назіраецца турбулентны рух вады.

11. Тіпы пітанія і режіма подз-х і гр-х вод

выдзяляюць некалькі тыпаў рэжыму глебавых водаў: прамыўны, непрамыўны і выпатны. Прамыўны тып – тып рэжыму глебавых вод, характэрны для абласцей, у якіх сума гадавых ападкаў (Х) значна перавышае выпарэнне (Z). Непрамыўны тып характэрны для вобласці, дзе ападкі значна меншыя, чым выпарэнне (Х < Z). Такім чынам, у глебе назіраецца дэфіцыт вільгаці, асабліва ў восень. Глеба ўвільгатняецца толькі на некаторую глыбіню, а вільгаць не дасягае грунтовых вод, якія залягаюць на глыбіні некалькі метраў. Абмен вільгаццю паміж атмасферай і грунтамі ажыццяўляецца праз слой з вельмі малой велічынёй вільгаці- «мёртвы гарызонт» Выпатны тып рэжыму глебавых вод назіраецца толькі ва ўмовах засушлівага клімату (Х << Z) і блізкага залягання грунтовых вод. Грунтовыя воды звычайна мінералізаваны і атрымліваюць дадатковае жыўленне збоку. Выдзяляецца тры тыпы жыўлення і рэжыма грунтовых вод: Кароткачасовага, пераважна летняга жыўлення («мярзлотны»);Сезоннага жыўлення (пераважна вясенне-асенняга);Круглагадовага жыўлення («пераважна зімовага»). Мярзлотны тып-кароткачас жыўленнем, кароткім летнім п. сцёку грунтовых вод. Сезоннае жыўленне хар-а для кантын. клімату з прцяглайі халоднай зімой. Можна прасачыць 2 макс ў ваганнях узр. грун-х вод (вяс і вос) і 2 мін (л і з). Кругагадовае жыўленне грунтовых вод характэрна для клімату з непрпцяглай мяккай зімой, на працягу якой інфільтрацыя атмасферных ападкаў у грунт неперапыняецца. Страты на выпарэнне малыя.