4.6. ОБЛАСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ И КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ Понятие области фильтрации и расчетной схемы. О бласть фильтрации — это вся область реального потока подземных вод или ее часть, в пределах которых намечается количественное изу- чение движения. Представленная для выполнения расчетов в упро- щенном (или схематизированном) виде область фильтрации называется расчетной схемой, если- используются аналитические ме- тоды, имоделью при применении моделирования. Основными их элементами являются границы, геофильтрационная среда и краевые условия, представленные как совокупность граничных и начальных условий. Последние необходимы только при изучении нестационарной фильтрации. В расчетной схеме (модели) в соответствии с принятой гидродинамической структурой потока контуры области и элементов гидрогеологической структуры потока заменяются геометрическими линиями и фигурами, а показатели геофильтрационной среды выра- жаются числовыми значениями или уравнениями, которые характе- ризуют закон их изменения в пределах — выбранной области. Граничные условия представляются в математической форме и характеризуют принятый для расчетов закон изменения уров- ней и расхода потока на его границах. Начальные условия описывают в математическом виде принятое положение пьезометри- ческого уровня по координатам пространства в начальный момент времени # == 0, принятый за начало отсчета при изучении нестацио- нарного процесса фильтрации. Такое содержание расчетной схемы (модели) требует изображения на ней той системы координат, В кото- рой ведется изучение процесса фильтрации. Одна из границ потока всегда совмещается с началом координат, а положение других опреде- ляется в зависимости от форм и размеров изучаемой области фильтра- ции. На рисунках 4.1 и 4.6 показаны различные виды областей филь- трации и расчетных схем. Таким образом, область фильтрации представляется расчетной схемой, на которой в математической форме показаны все основные гидродинамические элементы исследуемого потока подземных Вод, необходимые для конкретного решения задачи. В таком смысле можно расчетную схему считать графическим изображением математической модели исследуемого гидрогеологического объекта. Граничные условия. Выделяют естественные и искусственные (см. гл. 1), внешние и внутренние, а на разрезах — боковые и среди них верховые (в области питания потока) и низовые (в области его раз- грузки) границы потоков. Проницаемые границы представлены линиями рав- ного напора. Если давление в водоеме распределено по гидростатиче- скому закону, то по контуру водоема пьезометрический уровень Н, постоянен и определяется согласно формуле (2.7) как глубина водоема В и геометрическая высота его контура го относительно принятой пло- скости сравнения (см. рис. 4.6, г): Н‚ = й + го: Непроницае- мые границы (водоупоры) являются линиями тока; градиент напора по нормали к этой границе равен нулю, т. е. дН/дп = 0. 77