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.