background image

AS 

 

Przewodność

 przewodnośd warstwy, współczynnik przewodności 

Miara  przepuszczalności(przewodnictwa)  wyrażająca  jednostkowe  natężenie 

(wydatek)  strumienia  wody  na  jednostkę  szerokości,  przy  jednostkowym  spadku 
hydraulicznym,  odniesiona  do  przekroju  prostopadłego  do  kierunku  strumienia.  Jest  więc 
liczbowo  równa  iloczynowi  współczynnika  filtracji  i  miąższości  warstwy  wodonośnej(w 
nasyconej warstwie jednorodnej i izotropowej) T = km
Wymiar: [L

2

T

–1

]. 

Jednostki: m

2

/h, m

2

/d, cm

2

/s. 

 

Wysokość hydrauliczna 

H, napór 

W.h.  w  określonym  punkcie  w  polu  filtracji  wyraża  sumę  wysokości  położenia  tego 

punktu  ponad  poziom  odniesienia  (zwykle  poziom  morza)  i  wysokości  ciśnienia 
piezometrycznego p/γ w tym punkcie (ryc. 129): 
H = z + p/γ. 

Dla  niezmineralizowanych  wód  podziemnych  w.h. 
jest  równoznaczna  z  rzędną  zwierciadła  wody, 
jeżeli  poziomem  odniesienia  jest  poziom  morza. 
W.h.  wyraża  energię  strumienia  wody  podziemnej 
przypadającą na jednostkę masy. Zwraca się uwagę 
na  fakt,  że  w  przypadku  wód  o  zmiennej  gęstości 
wyznaczenie  w.h.  komplikuje  się  i  wymaga 
określenia 

tzw. 

zredukowanej 

w.h. 

przez 

uwzględnienie  zmienności  gęstości  cieczy  ρ, 
uwzględnienie  i  znormalizowanie  warunków 
pomiaru zarówno ze względu na płyn wypełniający 
piezometr(rurę),  jak  i  rozmieszczenie  w  warstwie 
punktów  pomiarowych.  W  warunkach  filtracji 
płynów  niejednorodnych  przepływ  zależy  od 
rozkładu „zredukowanych w.h.”, a nie od rozkładu 
w.h.,  może  nawet  odbywad  się  w  kierunku 
odwrotnym  do  nachylenia  zwierciadła  wody 
podziemnej. 
Wymiar: [L]. 
Jednostka: m. 

 

 
 
 

background image

AS 

 

Prędkość filtracji 

v, prędkośd przesączania 

Fikcyjna  makroskopowa  prędkośd  przepływu  wody  podziemnej  w  ośrodku 

nasyconym.  Wyraża  natężenie  strumienia  filtracji  przypadające  na  jednostkowy  przekrój 
poprzeczny  (ortogonalny  do  linii  prądu)  ośrodka  porowatego(skały),  a  nie  względem 
przekroju efektywnej przestrzeni porowej, którą płynie woda: 
v = Q/A

sk

 

gdzie: 
– prędkośd filtracji *LT

–1

], 

– wydatek strumienia filtracji [L

3

T

–1

], 

A

sk

 – pole powierzchni przekroju poprzecznego skały *L

2

]. 

Wymiar: [LT

–1

]. 

Jednostki: m/s, m/h, m/a. 

Przepływ wód podziemnych 

Ruch  wody  (proces  płynięcia)  przez  określony  przekrój  poziomu  wodonośnego, 

strumienia  wód  podziemnych,  w  którym  na  określonych  odcinkach  następuje  dopływ  i 
odpływ wód podziemnych.  Natężenie przepływu. 
 
 

Współczynnik filtracji 

k, współczynnik wodoprzepuszczalności 

Parametr  wyrażający  przepuszczalnośd  ośrodka  izotropowego  dla  płynu 

jednorodnego(ρ  =  const,  ν  =  const),  za  jaki  przyjmowana  jest  zwykła  woda  podziemna.  Dla 
zwykłych  wód  podziemnych  fizycznie  wyraża  prędkośd  filtracji  przy  spadku  hydraulicznym 
równym  jedności,  pod  warunkiem  że  filtracja  (przepływ  wody  podziemnej)  podlega 
liniowemu prawu Darcy’ego. Uogólnieniem współczynnika filtracji na warstwy anizotropowe 
jest tensor przepuszczalności. Współczynnik przepuszczalności. 
Uwaga: w większości krajów omawiana wielkośd jest nazywana bardzo różnie, znanych jest 
nawet po kilkadziesiąt określeo. 
Wymiar: [LT

–1

]. 

Jednostki: m/s, m/h, m/d. 

Współczynnik przepuszczalności 

k

p

przepuszczalnośd, p. wewnętrzna 

Parametr  wyrażający  przepuszczalnośd  samego  ośrodka  porowatego  niezależnie  od 

właściwości  płynu.  Fizycznie  wyraża  objętośd  płynu  o  jednostkowej  lepkości  dynamicznej, 
który  w  jednostce  czasu,  pod  wpływem  jednostkowego  gradientu  potencjału  ciśnienia 
przepływa  przez  jednostkowy przekrój  ortogonalny  do  kierunku  przepływu.  Jednostką  w.p. 
jest darcy. Parametr stosowany w dynamice płynów niejednorodnych: ropy naftowej, gazów 
i wód mineralnych. 
Wymiar: [L

2

]. 

Jednostki: D, mD, de, cm

2

, m

2

Infiltracja 

Wsiąkanie  wody  pochodzącej  z  opadów  atmosferycznych,  z  cieków  i  zbiorników 

powierzchniowych oraz z kondensacji pary wodnej z powierzchni terenu do strefy aeracji, a 
następnie  (po  oddaniu  części  tych  wód  do  atmosfery  -  ewapotranspiracja)  przesączanie  do 
strefy  saturacji  (  infiltracja  efektywna).  Infiltracja  może  byd  również  wywołana  sztucznie. 
Wielkośd infiltracji jest wyrażana w dm

3

/km

2

 lub w mm/rok. 

background image

AS 

 

 

Zasilanie wód podziemnych

alimentacja 

Dopływ  wody  do  strefy  saturacji  określonego  poziomu  wodonośnego  na  drodze 

infiltracji  wód  opadowych  (infiltracja  efektywna),  przesiąkania  z  innych  _  poziomów 
wodonośnych(wyżej  lub  niżej  ległych)  przez  utwory  półprzepuszczalne  lub  z  sąsiednich 
zbiorników(zasilanie  lateralne),  a  także  w  wyniku  sztucznego  doprowadzenia  wody  z 
powierzchni terenu. Wzbogacanie zasobów(sztuczne zasilanie) wód podziemnych. 
 

Gradient hydrauliczny, 

grad H

spadek hydrauliczny I

 

G.h.  określa  wartośd  i  kierunek  największego  spadku  wysokości  hydraulicznej  w 

danym  punkcie  pola  prędkości  filtracji.  Bez  hipotezy  continuum  byłby  więc  pojęciem 
fikcyjnym.  W  hydrogeologii  częściej  używa  się  pojęcia  średniego  spadku  hydraulicznego, 
który  wyznacza  różnica  wysokości  hydraulicznej  w  warstwie  wodonośnej  między  dwoma 
punktami  położonymi  na  jednej  linii  prądu  (na  kierunku  maksymalnego  spadku), 
przypadającą na jednostkową odległośd między tymi punktami: 
grad H = -∂H/∂L ≈ –(H

2

 – H

1

)/∆L = I 

Wymiar: [1]. 
 
 

Darcy’ego prawo 

Liniowe doświadczalne prawo filtracji wyrażające proporcjonalnośd prędkości filtracji 

do spadku hydraulicznego. D.p. wyraża się wzorem: 
kI 
gdzie: 
– prędkośd filtracji [LT

-1

], 

– współczynnik filtracji [LT

-1

], 

– spadek hydrauliczny *1+ wyrażający się wzorem: 
= ∆H/
gdzie: 
– wysokośd hydrauliczna [L], 
– droga filtracji [L]. 
W zapisie różniczkowym D.p. ma postad: 
v = -k(H/s) 
Znak  minus  oznacza,  że  dodatniemu  przyrostowi  drogi  filtracji  odpowiada  ujemny  przyrost 
wysokości hydraulicznej. 
 

Laplace’a równanie

 

Równanie różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu, eliptyczne, postaci: 

0

z

H

y

H

x

H

2

2

2

2

2

2

 

gdzie: 
– wysokośd hydrauliczna [L]. 
W hydrogeologii L.r. opisuje pole filtracji ustalonej bez zasilania. 
 
 
 

background image

AS 

 

Bernoulliego równanie 

Równanie  ruchu  cieczy  doskonałej  (nieściśliwej, 
nielepkiej)  równoważne  prawu  zachowania 
energii  cieczy.  Jeśli  ruch  jest  ustalony  i 
bezwirowy, B.r. ma postad: 
z + p/ρg + v

2

/2g = const 

gdzie: 
– wysokośd nad poziomem odniesienia[L], 
– ciśnienie [ML

–1

T

–2

], 

ρ – gęstośd cieczy [ML

–3

], 

γ = ρ– ciężar właściwy cieczy [ML

–3

], 

– przyspieszenie ziemskie [LT

–2

], 

– prędkośd cieczy [LT

–1

]. 

B.r. jest słuszne dla każdej linii prądu lub środka 
elementarnej  strugi  cieczy  i  wyraża  stałośd 
wysokości  energii  całkowitej  H

Σ

  jednostki  masy 

strumienia,  będącej  sumą  energii  położenia  i 
energii ciśnienia (ich suma to energia potencjalna 
zwana  Ù  wysokością  hydrauliczną:  H  =  z  +  p/γ
oraz  energii  prędkości  (energia  kinetyczna: 
v2/2g) (ryc. 9). 

 

Wskaźnik infiltracji efektywnej

moduł (wskaźnik) zasilania 

Stosunek  ilości  infiltrującej  wody  docierającej  do  strefy  saturacji  (  infiltracja 

efektywna)  do  wysokości  średnich  rocznych  opadów  atmosferycznych  na  określonym 
obszarze.