12.1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ РЕЖИМА
И БАЛАНСА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Гидродинамическую связь режима и баланса грунтовых вод впер-
вые выявил и детально исследовал Г. Н. Каменский [20 
].
Для выявления этой связи получим конечно-разностное уравнение
в балансовой форме. Примем простые гидрогеологические условия
(см. рис. 7.1). Тогда уравнение (7.1) для элемента потока длиной Ах
за время А может быть представлено в таком балансовом виде:
+ (дпр— Фот) АЁ -- ФАХАЕ= - иЛАхАН,, 
(12.1)
где (дпр — Фот) АЁ == ЛдА# отражает изменение объема воды за счет
подземного стока; @АхА7 
— накопление () или расходование (—)
объема воды за счет вертикального водообмена с атмосферой и зоной
аэрации; рАхАН, 
— результирующая водного баланса, характери-
зующая накопление (--) или убыль (—) запасов воды в выделенном
элементе потока за время А7 при Ах = (Ах,-, + Ах,_,)/2. Вели-
чина АН, представляет собой среднюю амплитуду колебаний уровня
грунтовых вод
АН 
= На н-м—- Н, ь 
(12.2
где Н„ и Н нд: — отметки уровня грунтовых вод соответственно
на начало и конец периода А% в средней из трех (1, 2, 3) скважин, к ко-
торой относится результирующий баланс. Полную связь баланса
и режима уровня можно «увидеть», если выразить элементы баланса
в уравнении (12.1) через уровни грунтовых вод, записав уравненйе‘
в конечных разностях в развернутой форме. Для принятой расчетной
схемы
а›пр=ті1_—_!і2_.. 
'аот___Т_Ё};НЗ ‚ — 
(12.3)
›
Ах1_3 
- 
Ах2—3
где значения уровней воды в скважинах 1--3 отвечают разным момен-
там времени на начало д5 = / (Н“), конец д5+! == } (Н$+!) и серё-
дину д505 
== / (Н$+0%5) интервала А. При анализе режима и баланса
используют последнюю форму представления расхода. Тогда уравне-
ние (12.1) с учетом (12.2) и (12.3) примет вид
Н23+1 _ НЗ 
Т 
( НіЁ—{›-О‚Б____ Н_2$'—|—0‚5 
Н$+05 Н3+0.5 )+ ©
Т 
Н Р'Ах 
АХ1_2 
ВЕ 
„АХЗ:З 
- 
р
(12.4)
Из уравнений (12.4) и (12.1) следует, что колебания уровня грун-
товых вод есть результат взаимодействия элементов водного баланса
потока.
206