Разгрузка грунтовых вод

Объемный расход грунтовых вод через водоносный горизонт

Расход подземных вод — это объемный расход подземных вод через водоносный горизонт .

Общий расход подземных вод, указанный на указанной территории, аналогичным образом выражается как:

${\displaystyle Q={\frac {dh}{dl}}KA}$

где

Q – общий расход подземных вод ([L ³ ·T ⁻¹ ]; м ³ /с),

K — гидравлическая проводимость водоносного горизонта ([L·T ⁻¹ ]; м/с),

dh/dl — гидравлический градиент ([L·L ⁻¹ ]; безразмерный), и

A – площадь, через которую протекают грунтовые воды ([L ² ]; м ² )

Например, это можно использовать для определения расхода воды, текущей по плоскости с известной геометрией.

Потенциал разряда

Потенциал разряда — это потенциал в механике грунтовых вод, который связывает физические свойства, гидравлический напор , с математической формулой для энергии как функции положения. Потенциал разряда, [L ³ ·T ⁻¹ ], определяется таким образом, что его градиент равен вектору разряда. ^[1] ${\textstyle \Phi }$

${\displaystyle Q_{x}=-{\frac {\partial \Phi }{\partial x}}}$

${\displaystyle Q_{y}=-{\frac {\partial \Phi }{\partial y}}}$

Таким образом, гидравлический напор можно рассчитать с точки зрения потенциала разряда для ограниченного потока как

${\displaystyle \Phi =KH\phi }$

и для неограниченного мелководного потока как

${\displaystyle \Phi ={\frac {1}{2}}K\phi ^{2}+C}$

где

${\textstyle H}$толщина водоносного слоя [L],

${\textstyle \phi }$гидравлический напор [L], а

${\textstyle C}$— произвольная константа [L ³ ·T ⁻¹ ], заданная граничными условиями.

Как уже упоминалось, потенциал разряда может быть также записан в терминах положения. Потенциал разряда является функцией уравнения Лапласа

${\displaystyle {\frac {\partial ^{2}\Phi }{\partial x^{2}}}+{\frac {\partial ^{2}\Phi }{\partial y^{2}}}=0}$

решение которого является линейным дифференциальным уравнением. Поскольку решение является линейным дифференциальным уравнением, для которого выполняется принцип суперпозиции , его можно объединить с другими решениями для потенциала разряда, например, с равномерным потоком, множественными скважинами, аналитическими элементами ( метод аналитических элементов ).

Смотрите также

• Уравнение потока грунтовых вод
• Энергетический баланс подземных вод
• Подводный сброс грунтовых вод
• Сброс (гидрология)
• Поток (определение транспорта)
• Закон Дарси

Ссылки

1. Штрак, Отто DL (2017). Аналитическая механика грунтовых вод. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. doi : 10.1017/9781316563144. ISBN 978-1-316-56314-4.

• Freeze, RA & Cherry, JA, 1979. Грунтовые воды , Prentice-Hall. ISBN 0-13-365312-9