Понятие об области фильтрации, потоке подземных вод и гидродинамической системе

Основным объектом изучения ДПВ является область фильтра­ции. Под областью фильтрации понимают гидрогеодинамическую си­стему (ГГДС) - определенным образом упорядоченную совокупность гидрогеологических элементов, существующую и функционирую­щую как единое целое за счет распределения и перераспределения потоков воды между элементами системы и внешней средой.

Поток подземных вод, по определению И.К. Гавич - «про­странственно-временное выражение структуры движения и баланса подземных вод в некотором объеме гидролитосферной среды в пре­делах принятых границ». Выделение потока основано на анализе за­кономерностей питания, движения и разгрузки подземных вод. При этом естественные потоки формируются в результате воздействия природных факторов, техногенные потоки обусловлены влиянием инженерного сооружения.

Потоки различаются типом питания и разгрузки (сосредоченное и рассеянное, открытое и скрытое), типом водообмена (горизонтальным и вертикальным), структурой движения (линейной, радиальной, плановой, плоской, пространственной), изменчивостью гидродинамических показателей во времени (стационарные и нестационарные потоки).

Элементами ГГДС являются твердые (горные породы), жидкие (подземные воды и другие флюиды), газообразные компоненты зем­ной коры, образующие гидрогеологические тела, различающиеся между собой силой и типом взаимодействия этих компонентов. Ос­новными элементами ГГДС являются:

  • Водоносный пласт - выдержанный по площади распростране­ния слой дисперсных пород или зона трещиноватых пород, в которых преобладают гравитационные силы, определяющее движение филь­трационных потоков подземных вод, имеющих единую пьезометри­ческую поверхность, единые области питания и разгрузки.
  • Водоупорный слой - выдержанный слой (зона) дисперсных или монолитных пород, в которых преобладают силы электромагнитного взаимодействия твердых и жидких компонентов, гравитационное дви­жение воды отсутствует (коэффициент фильтрации менее 107 м/сут).
  • Относительно водоупорный (слабо проницаемый) слой - выдер­жанный слой пород, в которых силы гравитационного и электромаг­нитного взаимодействия молекул воды и горных пород сопоставимы, в силу чего при определенных гидродинамических условиях этот слой способен пропускать и отдавать свободную гравитационную воду.