Главная arrow Круговорот воды в природе arrow Свободная поверхность подземных вод

Свободная поверхность подземных вод

Зона грунтовых, или фреатических, вод отделена от капиллярной каймы свободной поверхностью. Последняя представляет собой теоретическую плоскость, уровень которой примерно соответствует высоте уровня воды в неглубоком колодце, пройденном в породах зоны насыщения. Если поток грунтовых вод горизонтальный, уровень воды в колодце будет почти совпадать со свободной поверхностью. Однако сам колодец несколько нарушает характер потока и, следовательно, уровень воды в водоносном горизонте. Часто свободную поверхность подземных вод определяют как поверхность, отделяющую капиллярную кайму от зоны насыщения, или как поверхность уровней воды в скважинах, вскрывающих безнапорный водоносный горизонт. Более точно свободная поверхность определяется как поверхность воды в безнапорном водоносном горизонте, у которой гидростатическое давление равно атмосферному. Сущность этого определения хорошо видна на рис. 2.8. Гипотетический манометр А, заполненный водой, расположен выше земной поверхности, причем один конец его открыт и вода в обоих коленах манометра под действием атмосферного давления устанавливается на одном уровне. Манометр Б расположен в сухой скважине, и один его конец соединен с ненасыщенной средой выше капиллярной каймы, что позволяет видеть действие капиллярных сил. Уровень жидкости в открытом конце манометра В находится в пределах капиллярной каймы, поэтому гидростатическое давление в нем ниже атмосферного. Один из концов манометра Г расположен на уровне свободной поверхности, столбики жидкости в его коленах уравновешены, как в манометре А. Следовательно, на свободной поверхности подземных вод гидростатическое давление равно атмосферному. Манометр Д находится ниже свободной поверхности, в нем гидростатическое давление выше атмосферного.

Свободная поверхность подземных вод в однородной пористой среде
Рис. 2.8. Свободная поверхность подземных вод в однородной пористой среде.

Положение свободной поверхности показано с помощью гипотетических манометров бесконечно малого диаметра, заполненных водой и соединенных с пористой средой за пределами сухой скважины. Манометр Г показывает атмосферное давление и уровень свободной поверхности подземных вод.

 
< Пред.   След. >