Цели, задачи и методы исследования динамики подземных вод

Целью ДПВ является разработка теории количественного описания и количественного расчета закономерностей движения подземных вод.

Среди задач ДПВ выделяют две группы: прямые и обратные. Пря­мые, или прогнозные задачи - это задачи управления. Они направ­лены на решение вопросов формирования потоков подземных вод в зоне влияния инженерных сооружений, т.е. рассматривают процессы формирования динамики потоков и изменение их параметров под влиянием техногенных факторов. В результате решения прямых за­дач составляются расчеты водозаборов, дренажных систем, водопри- токов в горные выработки, выполняются прогнозы повышения уров­ня под селитебными территориями и промышленными площадками, на массивах орошаемых земель, изменения гидрогеологических усло­вий вблизи гидротехнических сооружений (каналы, водохранилища). Кроме этого, прямые задачи решаются и в целях прогноза динамики потоков под влиянием естественных факторов - изучение режима и баланса подземных вод в паводковый период, в зонах вулканической деятельности, в зонах неоднородного строения водоносных пластов, которые должны быть наиболее полно отражены в расчетных схемах.

Обратные задачи - ставят целью уточнить гидрогеологические условия территории и определить расчетные параметры области фильтрации. В них выделяют инверсные задачи, цель которых - опре­деление параметров водоносных пластов и разделяющих их толщ, и граничные задачи, направленные на уточнение условий на границах рассматриваемой области фильтрации. Результаты решения обратных задач - полученные значения параметров водоносных горизонтов, уточненные граничные условия и расчетные схемы - используются при решении прямых задач.

Среди методов ДПВ в современный период характерно исполь­зование гидродинамических расчетов почти во всех гидрогеологиче­ских исследованиях и прогнозах влияния природных факторов и хо­зяйственной деятельности на подземные воды. Помимо эксперимен­тальных полевых и лабораторных методов и аналитических расчетов широко используется математическое моделирование, позволяющее
наиболее полно учесть природную обстановку и все факторы, опреде­ляющие формирование потоков подземных вод, их режима и баланса.

ДПВ тесно связана с дисциплинами геологического, географиче­ского и физико-математического цикла. Теоретические представле­ния ДПВ опираются на геологические закономерности формирования и движения подземных вод и на физико-математические законы дви­жения жидкостей и газов в различных средах. При решении гидроге­ологических задач используются общие физические законы, диффе­ренциальные уравнения, математические методы, позволяющие дать количественную оценку закономерностям формирования и движения подземных вод.

Современная ДПВ - наука, обладающая комплексной методоло­гией с широким кругом задач. В ней используется системный подход, позволяющий применять принципы, разработанные в общей теории систем, к исследованию гидрогеологических систем и их управлению.