Полная версия

Главная arrow География

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

МОДЕЛИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ВЫХОДОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ПОВЕРХНОСТЬ (РОДНИКОВ)

Моделирование участков выхода подземных вод на дневную поверхность (где они, собственно, переходят в поверхностные) возможно в двух принципиально различных постановках.

В первом случае, родники схематизируются граничным условием второго рода (сток - в уравнении (1.1)) и характеризуются либо постоянным, либо переменным во времени, но не зависящим от расчетного напора, расходом Qnол:

По второму варианту родники схематизируются граничным условием 3-го рода, при котором их расход определяется напором подземных вод h в точке выхода родника:

При этом рассматривается гидрогеодинамическая схема участка выхода (рис. 1.21 У. согласно которой:

где Арод - параметр гидрогеодинамического несовершенства участка выхода, а грод - отметка поверхности земли в точке выхода родника.

Гидрогеодинамическая схема родника

Рис. 1.21. Гидрогеодинамическая схема родника

Такая модель позволяет учитывать изменчивость дебита родника и возможность его иссякания (вплоть до полного исчезновения при h — Zpoa), что особенно важно при решении гидрогеоэкологических задач.

Параметр гидрогеодинамического несовершенства родника Арод физически весьма неопределенная величина, которая характеризует деформации фильтрационной структуры потока подземных вод на участке выхода на поверхность, и практически определяется из (1.45) по фактическим измерениям Qpoa, h и Z^.

Выражение (1.45) по сути идентично выражению (1.5) для расхода взаимодействия ППВ при подпертом режиме фильтрации (при Hy — ^род)> что, в принципе, позволяет не предусматривать особой формы граничного условия для родников. При этом они могут моделироваться как водотоки (водоемы), однако для исключения возможности формирования нисходящей фильтрации из родника, необходимо устанавливать уровень отрыва в точке родника на отметке поверхности земли: Но = zpoa. Кроме того, поскольку параметр Арод характеризует «полное» гидрогеодинамическое несовершенство родника (а не удельное ао, или погонное Ао), это необходимо учитывать, задавая в этом случае фиктивные единичные геометрические характеристики водотока - согласно (1.46 - 1.47) - см. раздел 1.6.

Основная сложность при таком подходе возникает при наличии родника в непосредственной близости от водотока (водоема) и практической невозможности построить расчетную сетку так, чтобы родник и береговая линия водотока (водоема) находились в разных блоках модели. Упрощенный подход в этом случае состоит в объединении родника и водотока в единое граничное условие 3-го рода с обобщенными параметрами, что правомерно при незначительном дебите родника. Высокодебитные родники, в силу их «самостоятельной» балансовой значимости - как локальной формы разгрузки потока - целесообразно моделировать отдельным граничным условием 3-го рода, согласно 1.45. Необходимость такого подхода возникает при прогнозных оценках развития техногенной депрессии напоров, поскольку совмещение родника с водотоком (водоемом) в единое граничное условие может приводить к значительным погрешностям моделирования привлекаемого фильтрационного потока поверхностных вод. При этом необходимые для моделирования родников характеристики АРоД и грод можно считать постоянными во времени, а параметр грод следует рассматривать как отдельную характеристику и не увязывать с отметкой земли в расчетном блоке, поскольку точка выхода родника может быть приурочена к форме микрорельефа и сильно отличаться от средней топографической отметки.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>