PODZIAŁ WÓD

- wody powierzchniowe

- wody podziemne: woda higroskopowa i błonkowa (związane z siłami molekularnymi adsorpcji cząsteczek wody); woda kapilarna (występuje w strefie aeracji nad zwierciadłem wody gruntowej lub jako woda kapilarna zawieszona),woda wsiąkowa i zawieszona (wystepują w strefie aeracji, jako woda wolna, są to wody warstwowe), wody zaskórne (występują w strefie saturacji, są to wody podziemne bardzo płytko zalegające praktycznie pozbawione strefy aeracji, zwierciadło wody wystepuje kilkanaście lub kilkadziesiąt cm poniżej powierzchni terenu, występują one najcześciej w zagłębieniach terenu, w dolinach rzecznych, w których tworzą się torfowiska. Wahania zwierciadła wód zaskórnych są znaczne i szybko reagują na zmiany i wpływy atmosferyczne. Są często zanieczyszczone organicznie i bakteriologicznie); wody gruntowe (są oddzielone od powierzchni terenu mniej lub bardziej grubą przepuszczalną strefą aeracji, zasilane są bezpośrednio z powierzchni Ziemi przez infiltrację opadu atmosferycznego. Temperatura wód gruntowych wykazuje pewne wahania. Zwierciadło wody jest swobodne, naśladuje w pewnym przybliżeniu kształt powierzchni terenu); wody wgłębne (wody podziemne występujące w warstwach wodonośnych, pokrytych utworami nieprzepuszczalnymi. Zasilanie odbywa się w skutek infiltracji opadów atmosferycznych na wychodniach warstw wodonośnych lub pośrednio przez szczeliny uskokowe albo okna hydrogeologiczne, zwierciadło wód wgłębnych jest najczęściej napięte – oznacza to, że jego położenie i kształt są wymuszone przez spąg wyżej leżącej warstwy nieprzepuszczalnej.); wody głębinowe (zaliczamy takie, które znajdują się głęboko od powierzchnią ziemi, izolowane są od niej całkowicie wieloma kompleksami utworów nieprzepuszczalnych. Wody te nie biorą udziału w krążeniu wód, nie są zasilane ani odnawialne i znajdują się w stagnacji. Są na ogół silnie mineralizowane.) ; wody szczelinowe (nazywamy wode podziemną, zwartą i krążącą w szczelinach skał głownie osadowych, pochodzenia chemicznego lub organicznego, ruch wody w szczelinach jest szybszy niż w skałach porowatych, bardzo często przechodzi w ruch burzliwy); wody krasowe (wystepują w skałach podlegającym procesom krasowym, a więc w wapieniach, dolomitach dolomitach i

gipsach. Wody krasowe zasilane są szczelinami, a często również przez potoki i rzeki. W układzie krążenia wód krasowych wyróżnić można ruch pionowy i poziomy, ze względu na dużą zmienność wydajnośći wody oraz stopień zanieczyszczenia wody krasowe i szczelinowe często nie nadają się do zaopatrzenia ludności w wode pitną i gospodarczą.)

wody zaskórne i wgłębne

• Wody zaskórne. (przypowierzchniowe) pojawiają się tuż pod powierzchnią terenu. Ich zwierciadło jest swobodne występuje w obrębie strefy glebowej, na głębokości do 1m. Pojawiają się w obszarach równinnych i zagłębiach morfologicznych (dna dolin rzecznych). Przyczyną ich powstawania jest płytkość podłoża warstwy wodonośnej i jej mała miąższość sprawiająca, że strefa nasycenia gromadząca wody z bezpośredniej infiltracji opadów atmosferycznych lub z napływu z sąsiednich terenów, dochodzi pod powierzchnie terenu. Wody cechują ujemne wartości: podatność na zanieczyszczenia z powierzchnie terenu, z opadów atmosferycznych, zanieczyszczenia drobnoustrojami i substancjami strefy glebowej, silny związek ich temperatury z dobowymi temp. powietrza.

• Wody gruntowe - ich cechy hydrologiczne: warstwa wodonośna bezpośrednio pod powierzchnią terenu, zwierciadło wody swobodne, przy każdym jego stanie woda nie kontaktuje się ze strefą glebową, ponad zwierciadłem występuje strefa aeracji, umożliwiająca infiltrację opadów atmosferycznych do warstwy wodonośnej, a równocześnie stwarzająca warunki do samooczyszczania się wód infiltracyjnych. Wody gruntowe występują w sypkich utworach tarasów rzecznych stożków napływowych form polodowcowych (fluwioglacjalnych) i w piaskach wydmowych. Ich źródłem zasilania jest infiltracja opadów atmosf. na całym obszarze warstwy wodonośnej. Innym źródłem jest napływ wód podziemnych z terenów sąsiednich. Skład chem. i stan sanitarny wód jest zróżnicowany. Wpływa na to skład mineralny warstwy wodonośnej i stan zanieczyszczeń atmosferycznych i powierzchniowych.

• Wody wgłębne- w warstwach wodonośnych odizolowanych od powierzchni terenu utworami nieprzepuszczalnymi (ich zwierciadło to zw. naporowe). W skałach osadowych występują na różnej głębokości tworzą układy warstw wodonośnych poprzegradzanych warstwami nieprzepuszczalnymi (piętra i poziomy wód). Piętro to warstwa lub zespół warstw wodonośnych należących do określonej formacji stratygraficznej. Wody te są wodami artezyjskimi lub subartyzejskimi co związane jest z ciśnieniem wywieranym na górną warstwę nieprzepuszczalną. Wody wgłębne są odnawialne i zasilane wodami opadowymi, przez bezpośrednią infiltrację wód lub za pośrednictwem innych warstw wodonośnych. Zasilają je też wody gruntowe lub wgłębne należące do innych poziomów wodonośnych Własności fiz. skład chem. mniej zależne od czynników atmosf. i powierzchniowych (im głębiej tym mniej zależne). Główną rolę odgrywają tu cechy środowiska środowiska geolog którym wody występują.

• Wody głębinowe - uwięzione wśród utworów nieprzepuszczalnych na dużych głębokościach. Nie mają więzi hydraulicznej z wodami atmosf. powierzchniowymi i innymi wodami podziemnymi. Nie tworzą zbiorowisk odnawialnych. Są przeważnie pod dużym ciśnieniem petrostatycznym.

WARUNKI BRZEGOWE

Warunki brzegowe I rodzaju – występują wtedy gdy na brzegach obszarów filtracji dane są wartości funkcji h (x,y,z,t) h =F1 (x,y,z,t).

Warunki brzegowe II rodzaju – występuja wtedy gdy na brzegu zadane są wartości pochodnej normalnej do brzegu co oznacza uzależnienie warunków brzegowych od wartości przepływu na brzegach.

Warunki brzegowe III rodzaju – wystepują wtedy gdy wzdłuż brzegu zadana jest liniowa kombinacja wartości funkcji h i jej pochodnej Δh/Δn=φco prowadzi do reakcji: h+A Δh/Δn=F3 (x,y,z,t)

POMIARY ZWIERCIADLA WODY PODZIEMNEJ

Do pomiaru głębokości zwierciadla wody podziemnej wykorzystuje się punkty, w których zwierciadlo jest odsłonięte, jak studnie, wykopy, szyby itp. lub specjalne studzienki obserwacyjne- piezometry (urządzenie, w hydrogeologii najczęściej mołośrednicowy otwór, służšce do pomiaru wysokości ciśnienia piezometrycznego w określonym punkcie warstwy wodonośnej (a tym samym naporu). Pomiar polega bšdź na pomiarze ciśnienia - p i przeliczeniu go na wysokość ciśnienia - p/g jako składowej naporu, bšdź na bezpośrednim pomiarze naporu (a więc rzędnej zwierciadła) jeśli dotyczy to zwykłych niezmineralizowanych wód podziemnych. Piezometr obok małej średnicy (dla zachowania małej bezwładn ości przy rejestrowaniu zmian ciśnienia w warstwie), powinien ujmować warstwę przez dno lub filtrem o małej długości części czynnej, dla zagwarantowania odnoszenia pomiaru do określonego punktu w warstwie. Pomiar w studniach obserwacyjnych nie spełniajšcych wymienionych dla p. warunków, jest przybliżony ze względu na wydłużenie czasu stabilizacji ciśnienia w otworze (wpływ pojemności kolumny o dużej średnicy) oraz ze względu na swego rodzaju uśrednienie wartości ciśnienia miarodajnych dla punktów w warstwie wzdłuż części roboczej filtru, które to wartości sš zafałszowane pionowymi przepływami śródwarstwowymi w tej strefie TM)

. Do pomiaru głębokości zwierciadla wody używane sa: łata, pręt z podzialką, pływak, gwizdek studzienny, świetlik studzienny, limnigraf.

Pomiar gwizdkiem studziennym: używa się gdy g łebokośc studni nie przekracza 50m. a sygnał dźwiękowy nie jest zagłuszany. Gwizdki studzienne sa to rury z mosiądzu lub innego nierdzewnego metalu, o średnicy zew. od 28-36mm. Długosć gwizdka wynosi 22-30cm. , od dolu sa otwarte, a u góry zakończone rurką o średnicy ok. 10 mm., z otworem gwiazdkowym. Przy zanurzeniu przyrządu do wody , powietrze znajdujące się wewnątrz zostaje wyparte i wychodząc otworem gwiazdkowym wydaje gwizd. Przyrząd zawiesza się zwykle na tasmie pomiarowej .

Pomiar świetlikie studziennym

Stosuje się na głębokości przekraczającej 50m, a także wtedy gdy gdy nie można usłyszeć sygnałow dzwikowego. Stosowany jest w krotkich odstępach czas. Czesc srodkowa świetlika ma wewnątrz małą lampkę, elektryczną z urzadzeniem kontaktowym i sucha baterię. W czesci dolnej znajdują się dwie kolki celuloidowe, które prze zanurzeniu przyrządu do wody unosza się do góry, naciskając sprężynkę kontaktowa i powodują świecenie lampki.

WODOPRZEWODNOŚĆ

Miara przepuszczalności (przewodnictwa) wyrażająca jednostkowe natężenie (wydatek) strumienia wody na jednostkę szerokości, przy jednostkowym spadku hydraulicznym, odniesione do przekroju prostopadłego do kierunku strumienia. Jest więc liczbowo równa iloczynowi współczynnika filtracji i miższości warstwy wodonośnej ( w nasyconej warstwie jednorodnej i izotropowej).

Wymiar: T = [L2T-1]. Jednostki: m2/h, m2/d, cm2/s TM

WYSOKOŚĆ PIEZOMETRYCZNA

Wysokość słupa wody wyrażająca ciśnienie hydrostatyczne w punkcie pomiaru z pomocą piezometru.

Wymiar: HS = p/r´g = [L]. Jednostki: m

SIATKA HYDRODYNAMICZNA – siatkę możemy interpretować: 1)linie prądów ψ(x,y) – są to takie linie do których wektory prędkości (chodzi tu o prędkość filtracji a nie o prędkość rzeczywistą) w dowolnym punkcie będą styczne, a ruchu ustalonym linie te pokryją się z torami cząsteczek wody; 2)linie jednakowego potencjału (ekwipotencjalna) – to linia do której normalna, a stanowiąca zarazem styczną do linii prądu, wykazuje kierunek prądu, którego prędkość jest odwrotnie proporcjonalna względem odcinka tej normalnej, zawartego między sąsiednimi liniami ekwipotencjalnymi, czyli liniami jednakowego potencjału Ǿ(x,y)=const charakteryzuje się tym, że zwierciadło wody w rurkach piezometrycznych umieszczonych na tej samej linii. Właściwości siatki hydrodynamicznej: 1)siatka hydrodynamiczna jest ortonormalna; 2) Jeżeli różnica wartości funkcji Ǿ i ψ dwóch sąsiednich linii siatki są liczbowo jednakowe, czyli dǾ=dψ to siatka przepływu jest nie tylko ortonormalna ale i kwadratowa; 3) wektor prędkości filtracji skierowany jest w strone wzrostu potencjału prędkości tj w strone zmniejszającej się wysokości hydrologicznej; 4)siatka hydrodynamiczna przepływu charakteryzuje kinetyczny schemat dwóch płaskich strumieni, które różnią się od siebie tym, że linie ekwipotencjonalne i linie prądu zmieniają się wzajemnie miejscami