hydrogeologia-sciaga.doc

3

Analiza granulometryczna - Określenie składu granulometrycznego skały okruchowej polegające na mechanicznym rozdzieleniu jej na frakcje o określonych średnicach ziarn i ustaleniu procentowego udziału poszczególnych frakcji w badanej próbce. W skałach o średnicach ziarn mniejszych od 0,07 mm analizę wykonuje się metodą areometryczną (analiza areometryczna), a przy większych od 0,07 mm metodą sitową (analiza sitowa).Analiza sitowa - Określenie składu granulometrycznego skały okruchowej o średnicach ziarn większych od 0,07 mm w celu ustalenia procentowego udziału poszczególnych frakcji w badanej próbce. Rozdzielenia skały na frakcje dokonuje się poprzez wstrząsanie wysuszonej próbki za pomocą zestawu sit o odpowiednio zróżnicowanych wymiarach oczek.Analiza polowa - Skrócona analiza wody wykonywana w terenie, a obejmująca oznaczenia (często jakościowe lub orientacyjne) wybranych cech fizyko-chemicznych lub chemicznych wody. Wykonywana zazwyczaj jako analiza wskaźnikowa, analiza przybliżona, analiza kontrolna lub wstępna do badań szczegółowych Degradacja wód podziemnych - Proces wprowadzania na ogół odwracalnych zmian w dotychczasowej równowadze ilościowej lub jakościowej systemu wodnego. W hydrogeologii degradacja jest rozumiana jako obniżenie naturalnych jakości i ilości wody podziemnej spowodowane czynnikami geogenicznymi lub antropogenicznymi. Przyczyną degradacji wód podziemnych jest ich skażenie (zanieczyszczenie) spowodowane przenikaniem substancji zanieczyszczających z powierzchni, wód powierzchniowych lub innych warstw, przeeksploatowaniem zasobów, nadmiernym zdepresjonowaniem lokalnym lub regionalnym. Degradacja jakościowa polega na mechanicznym (zawiesina), chemicznym lub biologiczno-organicznym (bakterie, wirusy, organizmy żywe, substancje organiczne i produkty ich rozpadu) zanieczyszczeniu wód. Degradacja ilościowa prowadzi do zubożenia zasobów Dział wód podziemnych - Linia, wzdłuż której występuje kulminacja zwierciadła wód podziemnych i która rozdziela dwie zlewnie wód podziemnych, dwa przeciwne kierunki spływu wód podziemnychRuch nieustalony - Ruch w którym choćby jedna z wielkości go charakteryzujących (prędkość, napór, ciśnienie,...) jest nie tylko funkcją położenia ale także funkcją czasu - zmienia się w czasie.Ruch ustalony, ruch trwały - Ruch, w którym wielkości ruch charakteryzujące, takie jak prędkość, napór, ciśnienie,.. są funkcją położenia F(x,y,z) a nie zależą od czasu, nie zmieniają się w czasie w żadnym punkcie. Często niepoprawnie jako synonimu używa się nazwy ruch stacjonarny. Gradient hydrauliczny, spadek hydrauliczny grad H, I - Różnica wysokości hydraulicznej między dwoma punktami położonymi na jednej linii prądu (na kierunku maksymalnego spadku) w warstwie wodonośnej, przypadająca na jednostkową odległość między tymi punktami: grad H = - śH/śL ť -(H2 -H1)/DL = I Granica nieprzepuszczalna - Granica systemu hydrogeologicznego (piętra wodonosnego) stanowiąca szczelną przeszkodę dla jakiegokolwiek przepływu (natężenie zerowe) wody i/lub substancji, bez zadanej wysokości hydraulicznej i/lub stężenia substancji, gdyż miarodajny jest tu warunek brzegowy II rodzaju z zerowym przepływem (q = 0) i z zerowym strumieniem substancji. W warstwach izotropowych linie i powierzchnie ekwipotencjalne ( hydroizohipsa , linie jednakowych stężeń substancji) są do tej granicy ortogonalne (prostopadłe w punkcie przecięcia z granicą). We współczesnej hydrogeologii pojęcie granicy szczelnej jest mniej lub bardziej pojęciem hipotetycznym, niemniej w hipotezach roboczych przy definiowaniu prototypu systemu rzeczywistego bardzo często wykorzystywanym Hydrogeologia - Nauka o wodach podziemnych i o procesach wzajemnego oddziaływania podziemnej hydrosfery , litosfery, atmosfery, biosfery i człowieka. Ponieważ występowanie i cechy wody podziemnej są ściśle związane i zależne od środowiska geologicznego, h. traktowana jest jako jedna z dziedzin geologii, a część metod badawczych jest wspólnych z geologią. H. zajmuje się badaniem zjawisk i procesów związanych z krążeniem wód podziemnych w środowisku skalnym, badaniem oddziaływania skał na wodę i wody na skały, związków z wodami powierzchniowymi, wpływu różnych czynników na kształtowanie się zasobów wód podziemnych . W ostatnich dziesiątkach lat, w związku z rozpowszechniającym się skażeniem wód powierzchniowych ogromnie wzrosła rola wód podziemnych jako podstawowego surowca warunkującego rozwój gospodarczy. Wywołało to wzrost zainteresowania tymi wodami a jednocześnie rozwój problematyki badawczej związanej z ochroną zasobów wód podziemnych . W skład h. wchodzą takie jej działy jak hydrogeochemia ,dynamika wód podziemnych, h. regionalna . Odrębny kierunek stanowi h. stosowana. Zajmuje się ona metodyką poszukiwań wód podziemnych i ustalania zasobów dla potrzeb gospodarki komunalnej, przemysłu i rolnictwa oraz wód mineralnych i termalnych dla potrzeb lecznictwa i energetyki, problematyką zawodnienia i metod odwadniania kopalń, metodyką prowadzenia robót odwodnieniowych w budownictwie i melioracji. Badania hydrogeologiczne towarzyszą wszystkim budowlom, mającym kontakt z wodami podziemnymi. 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 być również wywołana sztucznie. Infiltracja sztuczna . Wielkość infiltracji wyrażana jest w dm3 x s-1 x km-2 lub w mm SK Kurzawka - Grunty luźne i/lub spoiste, które w odpowiednich warunkach (przy dużym nawodnieniu) zachowują się w całej swojej masie jak ciecze. Wypływy kurzawek w wyrobiskach górniczych lub wykopach stanowią bardzo poważne utrudnienie w prowadzeniu robót i wymagają stosowania specjalnych technologii i zabezpieczeń. Rozróżnia się kurzawki pozorne i kurzawki właściwe Linia ekwipotencjalna - Linia łącząca na mapie lub przekroju punkty o jednakowym potencjale lub w hydrogeologii punkty o jednakowej wysokości hydraulicznej ( hydroizohipsa). W ruchu ustalonym w ośrodku izotropowym l. e. jest ortogonalna do linii prądu, i do granicy nieprzepuszczalnej (szczelnej) Linia prądu - Linia, której kierunek (w opisie makroskopowym) pokrywa się w każdym jej punkcie z kierunkiem prędkości filtracji (tj. wektory prędkości filtracji w każdym jej punkcie są styczne do l. p.). W ruchu ustalonym l. p. odpowiada teoretycznej drodze cząstek wody. L. p. tworzą rodzinę krzywych charakteryzujących pole prędkości i razem z hydroizohipsami tworzą siatkę hydrodynamiczną oddającą strukturę pola prędkości filtracji (strukturę strumienia wód podziemnych) Piezometr - Urządzenie, w hydrogeologii najczęściej mołośrednicowy otwór, służące do pomiaru wysokości ciśnienia piezometrycznego w określonym punkcie warstwy wodonośnej (a tym samym naporu). Pomiar polega bądź na pomiarze ciśnienia - p i przeliczeniu go na wysokość ciśnienia - p/g jako składowej naporu, bądź 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 spełniających 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 są zafałszowane pionowymi przepływami śródwarstwowymi w tej strefie Ruch wody podziemnej, płynięcie wody podziemnej - R. w. p . może mieć zróżnicowany charakter uzależniony od przestrzeni hydrogeologicznej, w której ma miejsce oraz od warunków fizycznych: prędkość, kierunek, wysokość hydrauliczna, ciśnienie, przyspieszenie, pęd, tor. Ruch wody, płynięcie, Filtracja, Fluacja o przepływie mówimy, gdy rozpatrujemy ruch lub jego natężenie w określonym punkcie lub przekroju hydrogeologicznym natężenie przepływu
o spływie w sensie obszarowym ... np. w dorzeczu
o odpływie gdy chodzi o dłuższy przeciąg czasu: rok, wielolecie w opisie obiegu wód podziemnych lub bilansie wód podziemnych, ale również w określonym przekroju przeciwstawiając go dopływowi. Mówi się też o dopływie do studni, do ujęcia, do kopalni, itd. Przez wypływ rozumie się np. wypływ ze studni samowypływ i różne typy wypływów naturalnych źródłowyciek. Wedle kierunku przepływu rozróżnia się R. w. p. poziomy lub prawie poziomy w strumieniu oraz pionowy: descezyjny (infiltracja, influacja, przesączanie (seepage), ascenzyjny (eksfiltracja, efluencja), ruch ascenzyjno-descenzyjny przesiąkanie, przeciekanie międzypoziomowe (percolation) R. w. p. przeciwstawia się stagnacji wód podziemnych Porowatość - Cecha utworów skalnych wynikająca z obecności w nich pustek wzajemnie skomunikowanych, dostępnych dla przepływu rodu ( filtracji). Ilościowo wyraża się ją współczynnikiem porowatości, rzadziej wskaźnikiem porowatości. Genetycznie wyróżnia się: porowatość pierwotną i wtórną. Na podstawie cech morfologicznych wyróżnia się: - w skałach okruchowych porowatość międzyziarnową; - w skałach zwięzłych porowatość szczelinową. Ze względu na możliwość przepływu wody wyróżnia się: porowatość ogólną, wynikającą z obecności całkowitej przestrzeni porowej, porowatość otwartą - pustek kontaktujących się ze sobą, porowatość zamkniętą - pustek niepołączonych, porowatość efektywną - pustek biorących udział w filtracji. W wąskim znaczeniu pod tym pojęciem rozumiemy porowatość międzyziarnową (intergranularną). Prędkość filtracji - Fikcyjna makroskopowa prędkość przepływu wody podziemnej w ośrodku nasyconym. Wyrŕżŕ natężenie strumienia filtracji przypadające na jednostkowy przekrój poprzeczny (ortogonalny do linii prądu) ośrodka porowatego (skały) a nie do przekroju efektywnej przestrzeni porowej którą płynie woda: v = Q/Ask Wymiar: v = [ LT-1]. Jednostki: m/s, m/h, m/a Przesiąkanie - Przepływ ruch wody podziemnej pionowy. W szerokim znaczeniu obejmuje przesączanie w strefie aeracji oraz przesiąkanie właściwe w strefie saturacji (przesiąkanie, przeciekanie w węższym znaczeniu). P. międzypoziome jest wywołane przez różnicę ciśnień, odbywa się od części zbiornika o słabszej przepuszczalności (odpływ z przesiąkania - out) do części o lepszej przepuszczalności. Zwykle jest to pionowy przepływ przez utwory słabo przepuszczalne (dopływ z przesiąkania - into). P. wewn ętrzne to przepływ wody z porów do szczelin, kawern krasowych lub z drobnych szczelin (mikroszczelin) do szerszych szczelin kawern. Zachodzi w utworach o niejednorodnej przestrzeni hydrogeologicznej (porowo-szczelinowej, szczelinowej o zróżnicowanej szerokości szczelin, szczelinowo-krasowej).

Równanie różniczkowe filtracji - Równanie różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu, paraboliczne, typu równania przewodnictwa cieplnego. Równanie ogólne, uwzględniające niejednorodność i anizotropowość ośrodka, ma postać:

gdzie: H - potencjał prędkości [L],
kx, ky, kz - współczynnik filtracji w kierunkach x, y, z [LT-1],
q - funkcja zasilania, [T-1],
b * - współczynnik pojemności sprężystej [L-1]. 
Dla obszaru płaskiego równanie różniczkowe filtracji przybiera postać

gdzie: Tx, Ty - przewodność w kierunkach x i y [L2T-1],
Q - zasilanie [LT-1],
S = m. b * - zasobność [bezwym.],
t - czas

Ruch laminarny - uch płynu (cieczy) z prędkością poniżej prędkości krytycznej, dla określonych warunków zdefiniowanej liczbą Reynoldsa. W ruchu laminarnym, straty hydrauliczne są proporcjonalne do prędkości w potędze jeden. Wody podziemne niemal wyłącznie płyną ruchem laminarnym  Ruch turbulentny - Ruch płynu (cieczy) z prędkością powyżej prędkości krytycznej, dla określonych warunków zdefiniowanej ...