Виды грунтовых вод: Типы подземных вод

Типы подземных вод

Внутреннее строение почвы разнородно. Слои, имеющие пористое строение, содержат в себе воду. Такие пласты называются водоносными горизонтами. Слои, имеющие более плотную структуру, считаются водоупорными. При прохождении первого слоя, вода наталкивается на водоупорный пласт и распределяется по нему. На значительной глубине водоносные горизонты лежат между двумя водоупорными пластами.

Существуют следующие типы подземных вод:

  • безнапорные;
  • напорные.

Безнапорные подземные воды

Пласты воды, располагающиеся очень близко к поверхности, называют верховодкой. Такие подземные воды имеют сезонный характер и отличаются нестабильностью. Они образуются при таянии снега и обильных осадках, а в жаркий период года исчезают. Такие воды имеют значительные загрязнения.

Грунтовые воды также относятся к категории безнапорных. Они получаются после инфильтрации осадков и поверхностных вод. Их добывают посредством скважин, имеющих небольшую глубину, или бурения под колодцы. Человек широко использует грунтовые воды в своей хозяйственной деятельности.

Межпластовые воды окружены водоупорными слоями с двух сторон. Они располагаются ниже грунтовых вод.

Напорные подземные воды

К группе напорных подземных вод относятся артезианские воды, залегающие на глубине более 100метров. Они находятся между водоупорными пластами, при бурении поднимаются и изливаются на поверхность. Артезианские воды отличаются стабильностью. Они менее загрязнены, чем грунтовые. В дополнительной фильтрации такая вода нуждается из-за своей высокой минерализации.

Минеральные воды залегают в осадочных породах на глубине более 800 метров. Для их добычи необходимо бурение специальных скважин. Минеральные воды применяются в бальнеологии и курортологии.

Бурить скважины должны специалисты

Для того, чтобы обустроить скважину на своем участке, обычному человеку совсем не обязательно знать типы подземных вод, иметь представления об условиях их залегания. Достаточно обратиться к специалистам. Заказывая аренду буровой техники, вы можете быть уверены, профессионалы, работающие в нашей компании, выполнят все работы быстро и качественно. Цены на наши услуги весьма приемлемые.

Подземные воды и грунтовые воды, классы подземных вод.

Не все подземные воды – грунтовые. Отличие грунтовых вод от других видов подземной воды состоит в условиях их залегания в толще горных пород.

Название «подземные воды» говорит само за себя – это вода, которая находится в под землей, то есть в земной коре, в верхней ее части, причем находиться там она может в любом из своих агрегатных состояний – в виде жидкости, льда или газа.

Основные классы подземных вод

Подземная вода бывает разная. перечисли основные виды подземных вод.

Почвенная вода

Почвенная вода содержится в почве, заполняя промежутки между ее частицами, или поровое пространство. Почвенная вода может быть свободной (гравитационной) и подчиняться только силе тяжести, и связанной, то есть удерживаться силами молекулярного притяжения.

Грунтовая вода

Грунтовая вода и ее подвид, называемый верховодкой – это ближайший к поверхности земли водоносный горизонт, залегающий на первом водоупоре. (Водоупор, или водоупорный слой грунта — это почвенный слой, который практически не пропускает воду. Фильтрация сквозь водоупор или очень низкая, или же слой полностью водонепроницаем – например, толщи скальных грунтов). Грунтовая вода крайне непостоянна по многим факторам, и именно грунтовая вода влияет на условия строительства, диктует выбор фундамента и технологии при проектировании сооружений. Дальнейшая эксплуатация созданных руками человека построек также находится под неустанным влиянием меняющегося поведения грунтовой воды.

Межпластовая вода

Межпластовая вода – находится ниже грунтовой воды, под первым водоупором. Эта вода ограничена двумя водоупорными слоями и может находиться между ними под значительным давлением, заполняя водоносный горизонт полностью. Отличается от грунтовой воды большим постоянством своего уровня, и конечно, большей чистотой, причем чистота межпластовой воды может быть следствием не только фильтрации.

Артезианская вода

Артезианская вода – так же, как и межпластовая, заключена между слоями водоупоров и находится там под давлением, то есть относится к напорным водам. Глубина залегания артезианских вод – примерно от ста до тысячи метров. Различные геологические подземные структуры, мульды, впадины и т.п., располагают к образованию подземных озер – артезианских бассейнов. Когда такой бассейн вскрывается при бурении шурфов или скважин, артезианская вода под давлением поднимается выше своего водоносного пласта и может дать очень мощный фонтан.

Минеральная вода

Минеральная вода — интересна для строителя, наверное, только в одном случае, если ее источник окажется на участке, хотя и не вся эта вода полезна для человека. Минеральная вода – это вода, содержащая растворы солей, биологически активных веществ и микроэлементы. Состав минеральной воды, ее физика и химия — очень сложный, это система коллоидов и связанных и несвязанных газов, и вещества в этой системе могут находится как недиссоциированными, в виде молекул, так и в виде ионов.

Грунтовые воды

Грунтовые воды – это первый от поверхности почвы постоянный водоносный горизонт, находящийся на первом водоупоре. Поэтому поверхность этого слоя – свободна, за редкими исключениями. Иногда над потоками грунтовых вод встречаются участки плотных пород – водонепроницаемая кровля.

Залегают грунтовые воды недалеко от поверхности, и поэтому очень зависят от погоды на поверхности земли – от количества атмосферных осадков, движения поверхностных вод, уровня водоемов, все эти факторы влияют на питание подземной воды. Особенность и отличие грунтовой воды от других видов – она безнапорная. Верховодка, или скопления воды верхнего водонасыщенного грунтового слоя над водоупорами из глин и суглинков с малой фильтрацией – это разновидность грунтовой воды, проявляющаяся временно, по сезонам.

На грунтовую воду и непостоянство ее состава, поведения и мощности горизонта влияют как природные факторы, так и деятельность человека. Горизонт грунтовой воды непостоянный, он зависит от свойств горных пород и их водосодержания, близости водоемов и рек, климата местности – температуры и влажности, связанных с испарением и т. далее.

Но серьезное и все более опасное влияние на грунтовую воду оказывает человеческая деятельность – мелиорация и гидротехническое строительство, подземные работы по добыче полезных ископаемых, нефти и газа. Не менее результативной в контексте опасности стала агротехника с применением минеральных удобрений, пестицидов и ядохимикатов, и конечно, промышленные стоки.

Грунтовая вода очень доступна, и если роют колодец или бурят скважину – то в большинстве случаев получают именно грунтовую воду. И свойства ее могут оказаться весьма негативны, поскольку эта водичка зависит от чистоты почвы и служит ее показателем. Все заражения от канализационных протечек, свалок, пестициды с полей, нефтепродукты и прочие результаты деятельности человека попадают в грунтовые воды.

Грунтовая вода и проблемы для строителей

Морозное пучение грунтов находится в прямой и непосредственной зависимости от присутствия грунтовой воды. Разрушения от сил морозного пучения могут быть огромны. При замерзании глинистые и суглинистые грунты получают питание в том числе и от нижнего водоносного горизонта, и в результате этого подсоса могут образовывать целые прослойки из льда.

Давление на подземные части сооружений может достигать огромных величин – 200 Мпа, или 3,2 тн/см2 далеко не предел. Сезонные подвижки грунтов на десятки сантиметров нередки. Возможные последствия действия сил морозного пучения, если их не предусмотрели или учли недостаточно, могут быть: выталкивание фундаментов из земли, затопление подвалов, разрушение дорожных покрытий, затопление и размывание траншей и котлованов и много еще разного негатива.

Кроме физического влияния, грунтовые воды способны разрушать фундаменты и химически, все зависит от степени их агрессивности. При проектировании эта агрессивность исследуется, проводятся как геологические, так и гидрологические изыскания.

Влияние грунтовых вод на бетон

Агрессивность грунтовых вод к бетону различают по типам, рассмотрим их ниже.

По общекислотному показателю

При водородном числе рН менее 4 агрессивность к бетону считают наибольшей, при значении рН более 6,5 – наименьшей. Но малая агрессивность воды вовсе не отменяет необходимости защиты бетона устройством гидроизоляции. Кроме того, имеется сильная зависимость влияния агрессии воды от видов бетона и его вяжущего, в том числе от марки цемента.

Выщелачивающие, магнезиальные и углекислотные воды

Все так или иначе разрушают бетон или способствуют процессу разрушения.

Сульфатные воды

Сульфатные воды относят к наиболее агрессивным к бетону. Ионы сульфатов проникают в бетон и реагируют с соединениями кальция. Образующиеся кристаллогидраты вызывают вспучивание и разрушение бетона.

Методы минимизации рисков от грунтовых вод

Но даже в тех случаях, когда имеется информация о неагрессивности грунтовых вод к бетону в данной местности, отмена устройства гидроизоляции подземных частей здания чревата хорошим уменьшением срока службы бетонных конструкций. Слишком большое влияние оказывают на природу, в том числе грунтовую воду и степень ее агрессии техногенные факторы. Возможность близкого строительства – это одна из причин подвижек грунта и как следствие, изменения поведения грунтовых вод. А химия и ее «накопление», в свою очередь, находится в прямой зависимости от близости сельскохозяйственных угодий.

Учет уровня грунтовых вод, а также сезонных изменений этого уровня – для частной стройки архиважен. Высокая грунтовая вода — это ограничение в выборе. От нее зависит если не вся, то огромная доля экономики индивидуального строителя. Без учета поведения и высоты грунтовой воды нельзя выбирать тип фундамента для дома, принимать решения о возможности устройства подвала и подвального помещения, устраивать погреба и канализационный септик. Дорожки, площадки и все благоустройство участка, включая и озеленение, также требуют на стадии проектирования серьезнейшего учета влияния грунтовой воды. Дело осложняется тем, что ее поведение находится в тесной связи со структурой и видами грунтов на участке. Воду и грунты надо изучать и рассматривать в комплексе.

Верховодка, как разновидность грунтовой воды, может создавать огромные проблемы, и не всегда сезонные. Если у вас песчаные грунты, а дом построен на высоком берегу реки, то сезонных верховодок вы можете и не заметить, вода уйдет быстро. Но если рядом озеро или река, и дом стоит на низком берегу, то даже при наличии песочка в основании участка вы будете на одном уровне с водоемом – как сообщающиеся сосуды, и в этом случае борьба с верховодкой вряд ли будет успешной, как и любая борьба с природой.

В случае, когда грунт – не песок, водоемы и реки далеко, но грунтовая вода очень высокая, ваш вариант – это создание эффективной дренажной системы. Каким будет ваш дренаж — кольцевым, пристенным, пластовым, самотечным или с использованием откачивающих насосов, решается индивидуально, и учесть надо многие факторы. Для этого надо иметь информацию о геологии участка.

В некоторых случаях дренаж не поможет, например, если вы находитесь в низине, а мелиорационного канала поблизости нет и воду отводить некуда. Также не всегда под первым водонесущим слоем оказывается безнапорный слой, в который возможно отвести верховодку, эффект от бурения скважины может быть и обратный – вы получите ключ или фонтан. В случаях, когда устройство дренажа не принесет результата, прибегают к устройству искусственных насыпей. Поднять участок на уровень, где грунтовые воды не достанут вас и ваш фундамент — затратное экономически, но иногда единственно верное решение. Каждый случай индивидуален, и решения хозяин принимает исходя из гидрогеологии своего участка.

Но в очень многих случаях вопрос решается именно дренажом, и важно правильно выбрать его систему и грамотно организовать водоотвод.

Узнать уровень грунтовой воды у себя на участке и отслеживать его изменения – с этими вопросами владельцы индивидуальных участков справляются самостоятельно. Весной и осенью обычно УГВ выше, чем зимой и летом, это связано с интенсивным снеготаянием, сезонностью атмосферных осадков, возможно с затяжными дождями в осенний период. Узнать уровень грунтовой воды можно, измерив его в колодце, шурфе или скважине, от водяного зеркала до поверхности грунта. Если пробить несколько скважин у себя на участке, по его границам, то несложно отследить сезонные изменения УГВ, а на полученных данных возможно принимать решения по строительству — начиная от выбора фундамента и систем водоотвода, и заканчивая планированием огородных посадок, разбивки сада, благоустройством, а также разработкой ландшафтного дизайна.

Какие бывают подземные воды по типу

Собственная скважина является экономичным и постоянным источником воды, пригодной для удовлетворения самых разнообразных нужд человека.

Однако из практики известно и то, что по своему физическому и химическому составу вода из разных источников может отличаться. В частности, на качество подземных вод существенное влияние могут оказывать глубина залегания водоносных пластов, а также состав породы.

Все подземные воды условно можно разделить на три основных группы:

  • почвенные;
  • грунтовые;
  • межпластовые или артезианские.

Почвенные воды

Почвенная вода или верховодка
Почвенными или иначе верховодкой называются воды, залегающие на глубине от 1 до 4 метров. Образуются они под влиянием просачивающихся сквозь почву осадков: дождя, талого снега и т.п.

Запасы почвенных вод обычно незначительны и подвержены сезонным колебаниям. В засушливые периоды они могут исчезать, в холодные зимы — промерзать.

Для питья верховодка непригодна, так как проходя сквозь верхние почвенные слои, она насыщается нежелательными минеральными примесями и вредными органическим и соединениями.

Использование почвенных вод ограничивается исключительно поливом сельскохозяйственных угодий.

Грунтовые воды

Первый водоносный горизонт-грунтовые воды

В отличие от верховодки, грунтовые воды образуются не только из атмосферных осадков. Они также подпитываются просачивающимися сквозь грунт водами рек, озер и водохранилищ.

Глубина залегания грунтовых вод может колебаться от 6 до 40 метров, в свою очередь от глубины залегания зависит их качество.

Грунтовые воды, расположенные на небольшой глубине также подвержены загрязнению органикой и минеральными примесями. Кстати, именно этот тип вод питают большинство неглубоких колодцев.

Колодезная вода пригодна для использования в сельском хозяйстве, а также для питья при условии предварительной очистки и кипячения.

Межпластовые или артезианские воды

Напорные( артезианские) воды

Свое название этот тип подземных вод получил от способа залегания в породе.

Тогда как почвенные и грунтовые воды располагаются на первом водоупорном, чаще всего глинистом слое, межпластовые воды находятся между двумя водоупорными слоями, благодаря чему они в гораздо меньшей мере подвержены загрязнениям.

Кроме того, уровень этих вод отличается большим объемом, стабильностью и постоянством химического состава.

Межпластовые воды отличаются полной прозрачностью, отсутствие органических веществ, нередко минерализацией, показатели которой зависят от состава пород, в которых они накапливаются.

Межпластовые воды, находящиеся под напором, еще называют артезианскими. Глубина залегания артезианских вод может достигать более 100 метров, а сами они накапливаются в образованных известняком пластах.

Похожее


Виды подземных вод по условиям залегания

Есть несколько факторов, по которым классифицируются подземные воды: по составу микроэлементов, условиям пролегания, физическим свойствам.

Основной тип классификации – по условиям залегания. Так подземные воды разделяют на два типа:

  • воды зоны аэрации – поверхностный слой;
  • воды зоны насыщения – глубокие слои у водоупорных пород.

Слои отличаются близостью пролегания к поверхности, а также зависимостью от погодных условий.

Воды зоны аэрации

Это воды зоны, распространяющейся от поверхности почвы до уровня грунтовых вод.

Почвенные воды – это влага в близких к поверхности слоях земли. Она не имеет напора, содержит различные микроэлементы и микроорганизмы и питает растения. Количество напрямую зависит от погоды.

Верховодка – это временный слой вод. Чаще появляется весной и залегает там, где водоупорные породы образуют линзу. Это локальный малообильный слой воды, который быстро исчезает. Появление и исчезновение верховодки зависит от погоды и времени года.

Воды зоны насыщения

Это межпластовые и грунтовые воды, то есть воды, которые не исчезают при засушливой погоде. Их уровень не сильно меняется со временем.

Грунтовые воды – залегают на первом от поверхности слое водоупорных пород. Сверху не ограничиваются какими-либо водоупорными породами. Воды двигаются в зависимости от залегания породы, на которой они образуются.Они фильтруются естественным способом: благодаря пористой структуре пород.

Этот слой почти никогда не исчезает, но объем воды все-таки меняется в зависимости от количества осадков.

Межпластовые воды – пролегают ниже грунтовых между двумя водоупорными слоями. Уровень этого слоя не зависит от погодных условий и практически не меняется. Поскольку эти воды пролегают глубже грунтовых – они чище. Находятся под напором и полностью заполняют водоносный горизонт. Если такие воды вскрываются скважинами, они выходят на поверхность в виде струи или даже фонтана. Это и называется

артезианским источником.

Артезианские воды

Благодаря глубине пролегания это очень чистые воды, уровень которых почти никогда не меняется. Поэтому артезианская скважина обеспечивает питьевой водой неограниченное количество времени. Вода пополняется естественным образом и не зависит от климатических условий.

Если на одном уровне расположено несколько водоносных горизонтов, они образуют крупную структуру, которую называют артезианским бассейном. Площадь такого бассейна может достигать нескольких географических регионов.

Артезианские колодцы – популярный способ организации автономной системы водоснабжения. К тому же вода из такой скважины очень чистая и обогащена полезными микроэлементами.

 

Если вы хотите создать на участке источник чистой питьевой воды – обращайтесь в компанию «ВИЗБАС-М». Мы оказываем услуги по бурению артезианских скважин, копке колодцев (цены можно узнать у наших специалистов).

Специалисты «ВИЗБАС-М» используют буровые установки роторного типа, работают с разными видами грунта и пород. Выбрав нас, вам не обязательно обеспечивать подъездные пути: с компактной техникой можно работать на небольшом участке.

Выбирайте «ВИЗБАС-М»: мы сможем создать источник воды на любом участке.

В этой статье рассматриваем все основные типы подземных пород. Подземные воды могут быть представлены несколькими слоями.

Казалось бы, о каких типах может идти речь, если не о грунтовых и артезианских, но существуют и другие.

Типы подземных вод

Подземные воды на одном участке могут быть представлены несколькими сломи:

  • грунтовая вода (верховодка)
  • межпластовые воды (безнапорные)
  • артезианские воды (самоизливающиеся).

Верховодка

Так еще называют верхний горизонт подземных вод.

Преимущества верховодки — доступность, вода расположена близко.

Недостатки — в верховодке наблюдается резкое колебание уровня воды, в зависимости от времени года, вплоть до полного исчезновения в засушливый период. Также верховодка загрязнена всем, что находится на поверхности земли: удобрения, химикаты, нефтепродукты и т.д., поэтому может быть использована исключительно для технических нужд (полива участка, мойка машины и т.д.).

Для использования такой воды, в самой низкой точке участка достаточно выкопать колодец.

Межпластовые воды

Эти воды залегают на большей глубине, чем верховодка, и расположены под водоупорным слоем глинистого грунта.

Отличаются постоянством количества и химического состава. Попадание в межпластовые воды грязных стоков с автомоек, полей и огородов, исключено, поэтому вода межпластовых слоев пригодна для использования в качестве питьевой.

Скважины, установленные в межпластовые слои

 – это скважины на песок или фильтровые. Недостатком таких скважин является высокая степень их заиливания, поэтому они нуждаются в обустройстве фильтрами для дополнительной очистки воды, а так же в установке насосов для поднятия воды на поверхность.

Артезианские воды

Эти воды располагаются между двумя водоупорными пластами и обладают достаточным напором, чтобы подняться на поверхность. Скважины, установленные в такие горизонты, называются артезианскими.

Артезианская вода обогащена минеральными солями, но на разной территории имеет свой химический состав. Это самая качественная вода.

Единственным недостатком артезианской воды является ее глубокое залегание и прочность водоупорных пластов (известняков), поэтому бурение артезианских скважин считается весьма затратным делом.

Для определения глубины залегания водоносного слоя в Московской области составлена геологическая карта, из которой можно получить подробную информацию о водоносных слоях.

Классификация подземных вод

Подробности

Существует множество классификаций подземных вод. В зависимости от назначения подземные воды разделяются по геологическим условиям пролегания, химическому составу, физическим свойствам воды. Мы расскажем лишь о нескольких видах подземных вод, представляющих интерес в отношении организации автономного водоснабжения.

По гидрогеологической ситуации подземные воды подразделяются на несколько видов в зависимости от глубины залегания. Одной из основных предпосылок изучения гидрогеологических условий конкретного географического региона является необходимость обеспечения водой бытовых и промышленных потребностей.

Грунтовые воды.

Первым, наиболее близко расположенным к поверхности земли, является слой грунтовых вод. Происхождением грунтовые воды обязаны осадкам и водоемам, которые расположены на поверхности земли (реки, озера и др.). Просачиваясь сквозь поры и пустоты горных пород, влага достигает водонепроницаемого уровня и накапливается. Фильтрация данного типа вод происходит естественным образом с помощью пористой структуры пород. Объем грунтовых вод в конкретном регионе зависит от климатических условий. В период весеннего таяния снега или при выпадении значительного объема осадков, масса поверхностных вод повышается. В результате излишняя масса поверхностных вод просачивается сквозь породы, питая и повышая объем подземных грунтовых вод. Глубина залегания грунтовых вод зависит от структуры горных пород данного географического региона, глубины пролегания первого водоупорного слоя.

Артезианские воды.

Более глубоким относительно поверхности земли уровнем залегания характеризуются артезианские воды. Залегают такие воды между двумя водоупорными слоями пород, что способствует образованию гидростатического давления. При вскрытии верхнего слоя, вода в скважине поднимается выше этого слоя, образуется напор артезианской воды. Он может быть различным по мощности в зависимости от глубины залегания и общей массы воды в слое. Несколько слоев напорных водоносных горизонтов, расположенных на одном уровне, образуют артезианские бассейны. Площадь таких бассейнов может занимать несколько географических регионов.

Артезианская скважина способна обеспечивать питьевой водой практически неограниченное количество времени, так как восполнение воды происходит естественным образом. На сегодняшний день артезианский колодец является самым популярным способом организации автономной системы водоснабжения.

Объем артезианских вод в естественных условиях, без технического вмешательства, является более постоянным, нежели грунтовые безнапорные воды, так как в меньшей степени зависит от климатических условий. Объем артезианских вод не имеет существенного колебания в течение года.

Минерализация вод.

Еще одна классификация, имеющая непосредственное отношение к водоснабжению жизнедеятельности людей, — это классификация по степени минерализации, то есть по содержанию солей, растворенных в воде. На этом основании подземные воды разделяют на пресную, солоноватую, соленую воды и рассолы.

Исходя из наличия в воде газа – азота, сероводорода, углекислоты — различают радоновые, сероводородные, углекислые и другие виды подземных вод. Как правило, эти воды используются в лечебных целях. Места образования таких вод не так распространены, как обычные, пресные воды.

Температурная классификация.

Достаточно интересной, но не имеющей прямого значения в отношении автономного водоснабжения, является классификация по температурному режиму. В регионах длительной, многолетней мерзлоты температура подземных вод приближается к нулевой отметке. В регионах, где периодически возникает вулканическая деятельность или местах выхода гейзеров, температура воды может превышать 100oС. Обычная же температура неглубоко залегающих подземных вод, использующаяся для бытового и промышленного назначения, колеблется от 5oС до 12oС и зависит от климатических и гидрогеологических условий данного региона.

Грунтовые воды: разновидности и классификация

В данной статье мы поговорим о том, что часто является непредсказуемым и очень проблем явлением на многих из участков – подземные воды.

Основной способ их появления – это просачивание осадков , вод озер, рек, водохранилищ и др.

Можно выделить три типа подземных вод:

  • Верховодка,
  • Безнапорные грунтовые воды
  • Артезианские напорные воды.

Как же понять с каким типом столкнулись Вы и чем Вам это грозит?

Воду, находящуюся на двух-трехметровой глубине над водоупорным слоем называют верховодкой. Там, где заканчивается водоупорный слой, верховодка стекает в нижние пласты водопроницаемых пород. А в засушливую и зимнюю погоду верховодка, как правило, вообще исчезает.

А безнапорными грунтовыми водами называют те воды, которые находятся выше первого водонепроницаемого слоя. Они образовываются из-за атмосферных осадков. Уровень воды сохраняется на глубине появления, т.к. отсутствует напор.

Соответственно, противоположными им являются артезианские напорные воды, которые располагаются между двумя водоупорными пластами. При строительстве котлована, такие воды поднимаются выше.

Самые опасные для строительства и нежелательными являются безнапорные грунтовые воды, потому что находятся в грунте всегда, в то время, когда верховодка может быть явлением временным. Что касается напорных вод, то их часто используют для водоснабжения дома.

     

Поэтому перед строительством дома очень важно провести инженерно-геологическую проверку, которая определяет наличие подземных вод , их химический состав и характер, а также водоприток можно ждать. Просчитывается возможное количество воды и скорость наполнения траншеи и котлована. Чтобы проверить наличие подобных вод в слое породы, проводится бурение разведочных скважин.

Если пренебречь подобной проверкой, то в итоге можно ждать, что:

Подземные воды изменят свойства грунта;

  • Нулевой этап строительства растянется из-за траты времени на устранение проблем с грунтовыми водами;
  • Грунт станет рыхлым и потеряет несущую способность, а отсюда проседание грунта и фундамента — возникновение трещин – разрушение.

Таким образом, мы приходим к выводу, что проверка наличия грунтовых вод обязательна перед строительством дома.


Подземные воды | Информация о воде Земли

Содержание страницы Кимберли Маллен, CPG

Распределение воды на Земле

Земля известна как «Голубая планета», потому что 71 процент поверхности Земли покрыт водой. Вода также существует под земной поверхностью и в виде водяного пара в воздухе. Вода — конечный источник. Вода в бутылках, потребляемая сегодня, может быть той же водой, которая когда-то текла по спине шерстистого мамонта. Земля — ​​замкнутая система, а это означает, что очень небольшое количество вещества, включая воду, когда-либо покидает или входит в атмосферу; вода, которая была здесь миллиарды лет назад, все еще здесь сейчас же.Но Земля очищает и пополняет запасы воды через гидрологический цикл.

Земля изобилует водой, но, к сожалению, лишь небольшой ее процент (около 0,3 процента) может быть использован даже людьми. Остальные 99,7% находятся в океанах, почвах, ледяных шапках и плавают в атмосфере. Тем не менее, большая часть из 0,3%, можно использовать недостижимо. Большая часть воды, используемой людьми, поступает из рек. Видимые водоемы называются поверхностными водами.Большая часть пресной воды фактически находится под землей в виде почвенной влаги и в водоносных горизонтах. Подземные воды могут подпитывать ручьи, поэтому река может продолжать течь даже в отсутствие осадков. Люди могут использовать как грунтовые, так и поверхностные воды.

Распределение воды на Земле
  • Океанская вода: 97,2 процента
  • Ледники и другой лед: 2,15 процента
  • Подземные воды: 0,61 процента
  • Пресноводные озера: 0,009 процента
  • Внутренние моря: 0.008 процентов
  • Влажность почвы: 0,005 процента
  • Атмосфера: 0,001 процента
  • Реки: 0,0001 процента.

(Ссылка: http://ga.water.usgs.gov/edu/earthwherewater.html)

(Источник: Nace, USGS, 1967 и The Hydrologic Cycle (Pamphlet), USGS, 1984 )

Поверхностные воды намного легче достижимы, поэтому они становятся наиболее распространенным источником питьевой воды. Люди используют около 321 миллиарда галлонов поверхностных вод в день.Ежедневно используется около 77 миллиардов галлонов грунтовых вод. Также существуют проблемы с загрязнением водоснабжения. Это еще больше ограничивает количество воды, доступной для потребления человеком. Вода встречается во многих разных формах и во многих разных местах. В то время как количество воды, которое существует, кажется обильным, доступность вода для потребления человеком ограничена.

Поверхностные воды

Поверхностные воды можно описать просто как воду, которая находится на поверхности Земли.Сюда входят океаны, реки и ручьи, озера и водохранилища. Поверхностные воды очень важны. Они составляют примерно 80 процентов используемой воды. ежедневно. В 1990 году одни только Соединенные Штаты использовали приблизительно 327 000 миллиардов галлонов поверхностной воды в день. Поверхностные воды составляют большую часть воды, используемой для коммунального водоснабжения и орошения. Он играет меньшую роль в майнинге и животноводство. Океаны, являющиеся крупнейшим источником поверхностных вод, составляют примерно 97 процентов поверхностных вод Земли.Однако, поскольку океаны имеют высокую соленость, вода не пригодна для питья. Усилия был сделан для удаления соли из воды (опреснение), но это очень дорогостоящее мероприятие. Соленая вода используется в процессе добычи полезных ископаемых, в промышленности и в производстве электроэнергии. Океаны также играют жизненно важную роль в гидрологическом цикле, регулируя глобальный климат и обеспечение среды обитания для тысяч морских видов.

Реки и ручьи представляют собой текущие поверхностные воды.Сила тяжести естественным образом притягивает воду с большей высоты на меньшую. Реки получают воду из двух источников: грунтовые воды и сток. Реки могут получать воду из грунт, если они врезаются в грунт, то есть участок, в котором грунт пропитан водой. Это называется базовым потоком в ручье. Сток течет вниз, сначала в виде небольших ручьев, затем постепенно сливаясь с другими ручьями и ручьями, увеличиваясь. размером, пока не сформируется река. Эти небольшие ручьи или притоки, в которых начинается река, известны как истоки.Источники из замкнутых водоносных горизонтов также могут вносить свой вклад в реки.

Река рано или поздно впадает в океан. Длину реки определить сложно, особенно если у нее много притоков. На веб-сайте USGS длина реки определяется как «расстояние до точки истока от первоначального истока, где название определяет полную длину. «Для того, чтобы вода текла, у реки должна быть улучшенная земля, то есть земля, которая находится на более высоком уровне, чем река. Земля, которая улучшается в любой точке реки, известна как дренаж бассейн или водораздел.Гряды возвышенностей, такие как Континентальный водораздел, разделяют два водосборных бассейна. Текущая вода чрезвычайно мощна и играет важную роль в создании ландшафта и в жизни людей. Проточная вода используется для многих причины, включая ирригацию и производство гидроэлектроэнергии. Реки разрушают ландшафт и изменяют топографию Земли, вырезая каньоны и транспортируя почву и наносы, создавая плодородные равнины. Реки несут почву и отложения, которые были смыты в реку во время дождя или таяния снега.Чем быстрее движется вода, тем больший размер частиц может нести река. Геологическая служба США измеряет количество наносов, которые несет река, путем измерения стока или количества наносов. воды, протекающей мимо данного участка; и концентрация осадка. Осадки в реке могут быть полезными и вредными. Осадки, отложенные на берегах и в пойме, создают прекрасные сельскохозяйственные угодья. Однако осадок может навредить и даже разрушить плотины, водохранилища и жизнь в ручье. Кроме того, во время паводков эти отложения могут оставаться в нежелательных местах в виде липкой вонючей грязи.

Измерение расхода воды осуществляется путем определения стадии потока и расхода потока. Уровень потока, или точка отсчета, — это высота поверхности воды в футах над произвольной контрольной точкой. Расход струи — это измерение количество воды, протекающей в определенный момент времени. Он измеряется в кубических футах в секунду. Измерение расхода определяет количество воды, протекающей в реке на любой стадии течения. Чтобы произвести это измерение, ширина реки, а также глубина и скорость воды в различных точках должны быть измерены на нескольких различных стадиях течения.Поперечный разрез реки делится на интервалы и вычисляется площадь каждого интервала. Если бы скорость была измеряется на разных глубинах на одном и том же вертикальном интервале, затем скорость усредняется. Чтобы определить расход за интервал, площадь умножается на скорость. Чтобы найти расход всего ручья, нужно усреднить все интервалы. разряды рассчитываются. Важно проводить замеры расхода воды в ручье на различных этапах водотока, даже на этапе паводка.

Река достигает стадии паводка, когда река выходит из берегов. Стадия паводка может быть определена путем измерения уровня воды в ручье или просто высоты воды в ручье, измеренной от дна реки. Поток реки может увеличиваться в геометрической прогрессии. по мере увеличения габаритной высоты. Таким образом, небольшое увеличение высоты колеи может указывать на то, что река достигла стадии разлива. Наводнения — довольно частое, но опасное стихийное бедствие.

Обычно они возникают из-за того, что шторм или быстрое таяние снега вызвали больше стока, чем может унести ручей.Обрушение плотин, оползни, перекрывающие русла ручьев, и приливы — некоторые другие причины наводнений. Погодные условия могут сильно повлиять на то, когда и где произойдет затопление. Изучая эти закономерности, геологи могут определить подверженность региона наводнениям в определенное время года. Период повторяемости, измеряемый годами, описывает величину наводнения. Изменения в водосборном бассейне, например, при заготовке древесины или при строительстве жилых домов, может изменить силу наводнения.Обычно засушливая земля, которая покрывается водой во время наводнения, называется поймой. Ограничения на использование земель в поймах рек регулируется пойменным зонированием. Были построены дамбы и дамбы, чтобы уменьшить ущерб, причиненный наводнениями.

Когда текущая вода достигает участка земли, который полностью окружен возвышенностями, образуется озеро. Вода не задерживается в этой низкой области, она просто уходит медленнее, чем скорость поступающей воды. Озера могут сильно различаться по площадь, глубина и тип воды.Большинство озер пресноводны, однако некоторые, например, Большое Соленое озеро и Мертвое море, имеют соленую воду. Вопреки распространенному мнению, водоем — это не то же самое, что озеро. Водохранилище — это искусственное озеро, созданное рекой. быть запруженным. Вода в водоеме движется очень медленно по сравнению с рекой. Таким образом, большая часть наносов, которые несет река, оседает на дно водохранилища. В конечном итоге резервуар заполнится осадком и грязью. и пришли в негодность.

Круговорот воды

Гидрологический цикл или круговорот воды — это графическое представление того, как вода циркулирует в окружающей среде.Молекулы воды остаются постоянными, хотя они могут меняться от твердой, жидкой и газовой формы. Капли воды в океане испаряются, что это процесс превращения жидкой воды в водяной пар. Испарение может происходить с поверхности воды, земли и снежных полей в воздух в виде водяного пара. Влага в воздухе может конденсироваться, что является процессом превращения водяного пара в воздухе. в жидкую воду. Капли воды на внешней стороне стакана с холодной водой представляют собой конденсированную воду. Конденсация — это процесс, противоположный испарению.Водяной пар конденсируется на крошечных частицах пыли, дыма и кристаллах соли, становясь частью облака. После некоторое время капли воды соединяются с другими каплями и падают на Землю в виде осадков (дождь, снег, град, мокрый снег, роса и иней). После того, как осадки выпали на Землю, они могут перейти в водоносный горизонт в виде грунтовых вод или капель. может оставаться над землей в виде поверхностных вод. Гидрологический цикл — важное понятие для понимания. Вода имеет множество применений на Земле, например, для потребления людьми и животными, для производства энергии, а также для промышленных и сельскохозяйственных нужд.Осадки — в форма дождя и снега — тоже важно понимать. Это основной путь, по которому вода в небе спускается на Землю, где она наполняет озера и реки, подпитывает подземные водоносные горизонты и дает напитки растениям и растениям. животные. Разное количество осадков выпадает на разных участках Земли с разной скоростью и в разное время года.

Одной из проблем круговорота воды на Земле является загрязнение воды. Химические вещества, которые часто попадают в воду, удалить очень сложно, если вообще возможно.Одним из потенциальных источников загрязнения воды является сток, то есть наземный сток воды. Хотя осадки вызывают сток, удаление растительности с земли может увеличить сток в определенной области. Осадки и почва с этих мест, не говоря уже о любых пестицидах или удобрениях, смываются в ручьи, океаны и озера. Что происходит с дождем после его выпадения, зависит от многих факторов, таких как интенсивность и продолжительность дождя, топография земли, почвенные условия, степень урбанизации и густота растительности.Распространенное заблуждение о дожде, что он имеет форму слезы, когда на самом деле он больше похож на булочку для гамбургера. Капли дождя также имеют разный размер из-за первоначальной разницы в размере частиц и разной скорости слияния.

Ледники и ледяные шапки

Ледники и ледяные шапки считаются хранилищами пресной воды. Они покрывают 10 процентов суши в мире. Эти ледники в основном расположены в Гренландии и Антарктиде. Ледники Гренландии покрывают почти всю сушу.Ледники начинают формироваться из-за скопления снега. Когда снегопад превышает скорость таяния в определенной области, начинают образовываться ледники. Это таяние происходит летом. Вес накапливающегося снега сжимает снег, образуя лед. Потому что эти ледники настолько тяжелые, что могут медленно спускаться с холмов.

Ледники влияют на топографию суши в некоторых областях. Древние ледники образовывали озера и долины. Примером тому служат Великие озера. Длина ледников варьируется от размеров футбольного поля до сотен миль.Они также могут достигают толщины до 2 миль. Таяние ледников может иметь огромное влияние на уровень моря. По данным Геологической службы США, если бы сегодня все ледники растаяли, уровень моря поднялся бы примерно на 260 футов. Ледники оказали огромное влияние на формирование поверхности Земли и до сих пор ежедневно влияют на топографию.

Подземные воды

Под подземными водами понимаются воды, находящиеся под поверхностью Земли в условиях 100-процентного насыщения (если оно меньше 100-процентного насыщения, то вода считается почвенной влагой).Девяносто восемь процентов имеющихся на Земле свежих вода подземная. Ее примерно в 60 раз больше, чем пресной воды в озерах и ручьях. Вода в земле проходит через поры в почве и скале, а также в трещинах и выветрившихся участках коренных пород. Количество порового пространства, присутствующего в камень и почва известны как пористость. Способность проходить через скалу или почву называется проницаемостью. Измерения проницаемости и пористости в породе и / или почве могут определить количество воды, которая может протекать через эту конкретную среду.«Высокая» проницаемость и пористость означает, что вода может перемещаться быстро.

Подземные воды встречаются в водоносных горизонтах. Водоносный горизонт — это массив водонасыщенных отложений или горных пород, в котором вода может легко перемещаться. Есть два основных типа водоносных горизонтов: безнапорные и замкнутые. Безнапорный водоносный горизонт — это частично или полностью заполненный водоносный горизонт. который выставлен на поверхность земли. Поскольку этот водоносный горизонт находится в контакте с атмосферой, на него воздействуют метеорные воды и любые поверхностные загрязнения.Для защиты этого водоносного горизонта нет непроницаемого слоя. Напротив, ограниченный Водоносный горизонт — это водоносный горизонт, который имеет ограничивающий слой, отделяющий его от поверхности земли. Этот водоносный горизонт заполнен водой под давлением (из-за ограничивающего слоя). Если давление воды достаточно высокое, когда скважина пробурена в ограничивая водоносный горизонт, вода поднимается над поверхностью земли. Это колодец с проточной водой. Давление воды называется гидравлическим напором. Движение или скорость грунтовых вод измеряется в футах (или метрах) в секунду..

В некоторых районах коренная порода имеет низкие уровни проницаемости и пористости, но грунтовые воды все еще могут перемещаться в водоносных горизонтах. Подземные воды могут проходить через трещины в породе или через участки, подверженные выветриванию. Известняк, например, выветривается в растворе, создание подземных полостей и каверн-систем. На поверхности земли эти области известны как «карстовые». Пустоты в породе, образовавшиеся при переходе известняка в раствор, могут вызвать обрушение поверхности земли. Эти обвалы известны как воронки.Карстовые колодцы часто являются прямым проводником к грунтовым водам и участкам, где загрязнение может легко проникнуть в водоносные горизонты. В местах провалов грунта также может наблюдаться проседание грунта, поскольку происходит массовое истощение в районах с внезапным изменением наклона и контактом с водой. Проседание земли может быть или не быть заметным в некоторых областях, потому что оно выглядит как холмы и долины (из-за очень большого размера). По мере того как подземные воды становятся все более источником питьевой воды, проблема воронок и проседания почвы может усугубиться.

Пористость и проницаемость отложений, почвы и коренных пород в этом районе также влияет на скорость пополнения подземных вод. Это означает, что в некоторых районах грунтовые воды могут откачиваться быстрее, чем восполняются сами собой. Это создает ряд проблемы. Одна из этих проблем называется «просадка», то есть опускание водоносного горизонта возле насосной скважины. Это может происходить в районах, где скважина качает быстрее, чем подпитывается водоносный горизонт подземных вод. Просадка создает пустоты в коренной породе и может привести к дополнительному проседанию земли или провалам (поскольку воды больше нет, а пустота не может выдержать вес материала выше и разрушается).

Поперечный разрез на http://ga.water.usgs.gov/edu/earthgwdecline.html, озаглавленный «Снижение уровня воды», иллюстрирует проблемы с понижением и перекачкой. Потому что грунтовые воды это очень обильный источник пресной воды, он должен быть охраняемым ресурсом. Однако во многих районах грунтовые воды не защищены. Если водоносный горизонт загрязнен химическими веществами или нефтью, его трудно, если не невозможно, очистить. Следовательно, предотвращение заражения имеет первостепенное значение. Карстовые участки представляют собой сложную проблему, потому что все, что пролито на поверхности, быстро и легко попадает в водоносный горизонт.Часто поверхностные воды также находятся в прямом контакте с подземными водами, и в зависимости от того, питает ли поток грунтовые воды (потерянный поток) или грунтовые воды питают поток (набирающий поток), это может создать проблему с загрязнением грунтовых вод.

Существует также проблема проникновения соленой воды (присутствует в прибрежных регионах, таких как Флорида), когда чрезмерное перекачивание грунтовых вод втягивает более плотную соленую воду в водоносный горизонт. Поперечный разрез иллюстрирует проблему проникновения соленой воды на http: // ga.water.usgs.gov/edu/earthgwdecline.html на рисунке «Качество GW». Таким образом, защита грунтовых вод должна быть приоритетной задачей, поскольку население Земли продолжает расти, и питьевая вода становится ценным ресурсом. Защита грунтовых вод также означает защиту поверхностных вод, дождевой воды и всех форм воды, потому что вода продолжает циркулировать и повторно использоваться. Как только вода загрязнена, она трудно исправить.

Заключение

Вода на Земле — конечный источник.Защита воды означает защиту всех форм грунтовых вод, которые можно найти в водоносных горизонтах. вода, найденная на Земле. Вода на поверхности, под землей, в виде пара и в виде осадков. Загрязнение от использования ископаемое топливо может воздействовать на все формы воды (от утечек сырой нефти до кислотных дождей, образующихся при сжигании угля). Кислотный дождь падает на землю и стекает в поверхностные воды, обратно в землю и обратно в воздух. Это может быть бесконечный цикл. По мере того, как загрязнение проникает в круговорот воды, будет затронуто больше воды.Большая часть воды на Земле соленая. Пресная вода была и будет пользоваться спросом и станет очень ценным ресурсом. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить чрезмерного использования источников питьевой воды. Необходимо также позаботиться о защите вод Земли от загрязнения. Вода действительно является ценным ресурсом.

Грунтовые воды — Фонд безопасной питьевой воды

Свалки могут загрязнять грунтовые воды при выщелачивании вниз вредных химических веществ. Свалки должны иметь защитные нижние слои для предотвращения выщелачивания, но есть некоторые свалки, которые не имеют этого защитного слоя, либо он старый и потрескавшийся, и это позволяет химическим веществам просачиваться через них.

По оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается более десяти миллионов подземных резервуаров для хранения жидкостей, таких как бензин, нефть и химикаты. В 1950-х и 1960-х годах в Канаде было установлено большое количество подземных стальных резервуаров для хранения. Без надлежащей защиты до половины стальных резервуаров к 15 годам будут подвергаться коррозии и образовывать трещины.

Неправильно спроектированные, расположенные или сконструированные септические системы могут допускать попадание вредных бактерий, вирусов и химикатов в источники воды.Для получения дополнительной информации о септических системах см. Информационный бюллетень «Очистка сточных вод». В Соединенных Штатах насчитывается более 20 000 известных заброшенных и неконтролируемых свалок с опасными отходами. Опасные отходы могут загрязнять воду химическими веществами, на наличие которых во многих городах и муниципалитетах не проводятся регулярные проверки. Случайные разливы также могут загрязнить запасы грунтовых вод. Группа химикатов, называемых плотными жидкостями в неводной фазе (DNAPL), используется в химической чистке, консервации древесины, асфальтовых операциях, производстве и ремонте транспортных средств, а также может выбрасываться при авариях.Разливы DNAPL труднее очистить, чем разливы нефти, потому что DNAPL тяжелее воды и быстро опускается на дно. За исключением крупных городов, вода не проверяется на наличие DNAPL.

Но я думал, что почва может удалить загрязнители из воды, прежде чем она достигнет водоносного горизонта?

Во многих случаях почва может удалять бактерии, вирусы и химические вещества из воды, которая просачивается вниз. В конце концов, это один из способов, которым природа очищает воду. Но не все почвы удаляют загрязняющие вещества так же эффективно, как другие, а бытовые и промышленные отходы также могут превышать способность почвы удалять химические вещества и загрязняющие вещества.Некоторые почвы позволяют воде быстро просачиваться в водоносный горизонт. Обычно это означает, что будет удалено меньше загрязняющих веществ. Кроме того, когда загрязняющие вещества происходят из подземного источника, такого как резервуар для хранения или септическая система, они могут находиться очень близко к грунтовым водам, и почва не успевает удалить все вредные вещества. Качество грунтовых вод зависит от температуры, давления (которое зависит от глубины грунтовых вод), типа породы и почвы и времени пребывания воды.

Подземные воды движутся очень медленно, обычно от нескольких миллиметров до нескольких метров каждый день. Это означает, что загрязнение имеет тенденцию концентрироваться и локализоваться вблизи источника загрязнения. Однако загрязнение может распространяться внутри водоносного горизонта или на близлежащие озера и ручьи. Часто загрязнение грунтовых вод не замечается до тех пор, пока вода уже не загрязнена и не требуется дорогостоящий процесс восстановления. Избавиться от загрязнения грунтовых вод чрезвычайно дорого и сложно, и могут пройти десятилетия, прежде чем вода снова станет пригодной для использования.В Вилле Мерсье, Квебек, сброс промышленных отходов в лагуны старого гравийного карьера происходил в течение многих лет. В конечном итоге это сделало грунтовые воды непригодными для использования, и воду пришлось откачивать за десять километров, чтобы снабжать водой тысячи людей. Для получения информации об очистке после загрязнения источников воды, включая грунтовые воды, см. Информационный бюллетень «Очистка после загрязнения».

Для получения дополнительной информации о водоносных горизонтах, в том числе о том, как они могут быть загрязнены, см. «Что такое водоносный горизонт в любом случае?» план урока в программе Operation Water Flow.

У Фонда безопасной питьевой воды есть образовательные программы, которые могут дополнить информацию, содержащуюся в этом информационном бюллетене. Операция «Капля воды» рассматривает химические загрязнители, обнаруженные в воде; он предназначен для научного класса. Операция Water Flow учитывает, как используется вода, откуда она берется и сколько это стоит; в нем есть уроки, предназначенные для классов обществознания, математики, биологии, химии и естественных наук. Операция «Дух воды» представляет взгляд коренных народов на воду и окружающие ее проблемы; он предназначен для занятий по естественным наукам или обществознанию.Операция Water Health рассматривает общие проблемы со здоровьем, связанные с питьевой водой в Канаде и во всем мире, и предназначена для сотрудничества в области здравоохранения, науки и социальных исследований. Операция «Загрязнение воды» фокусируется на том, как происходит загрязнение воды и как она очищается, и была разработана для сотрудничества в области науки и социальных исследований. Чтобы получить дополнительную информацию об этих и других образовательных мероприятиях, а также дополнительные информационные бюллетени, посетите веб-сайт Фонда безопасной питьевой воды www.safewater.org.

Знаете ли вы, что в любой момент времени в Канаде действует более 1000 консультационных пунктов по питьевой воде? Пожалуйста, помогите нам продолжать работать над тем, чтобы безопасная питьевая вода стала реальностью для всех канадцев! Пожалуйста, внесите 5 долларов или пожертвуйте 20 долларов или более и получите официальную квитанцию ​​о пожертвовании для целей налогообложения доходов.

Какие существуют типы подземных источников воды?

🕑 Время чтения: 1 минута

Когда мы говорим о различных источниках воды, мы обычно думаем о поверхностных источниках воды, таких как озера, реки и ручьи.Однако примерно 97% всей пригодной для использования пресной воды на самом деле подземные.

Подземные воды — это вода, которая просачивается с поверхности земли и проходит через пустоты в скалах, чтобы встретиться с уровнем грунтовых вод. Подземные воды образуются, когда вода просачивается с поверхности земли и проходит через пустоты горных пород, чтобы встретиться с уровнем грунтовых вод. Эти пустоты могут быть либо соединены между собой, обеспечивая движение воды, либо быть изолированными, удерживая воду в неподвижном состоянии между пустотами.

Можно сказать, что наличие подземных вод во многом зависит от геологии конкретной области и переменной пористости верхней части земной коры. Вода ниже уровня грунтовых вод или резервуара грунтовых вод может быть извлечена с помощью природных явлений, таких как родники, или искусственно путем строительства инфильтрационных галерей, колодцев, источников и т. Д. Этот процесс эксплуатации называется «дренаж грунтовых вод».

1. Проникновение в галереи

Инфильтрационные галереи также известны как горизонтальные колодцы, поскольку они представляют собой горизонтальные или почти горизонтальные туннели, которые проходят через водоносные пласты вдоль берегов реки.Туннель часто располагается на небольшой глубине от 3 до 5 метров.

Рисунок 1: Галерея проникновения

Галереи сложены каменными стенами и имеют перекрытия. Несколько дренажных труб размещены вместе с подходящими интервалами дренажа для удаления воды из водоносного горизонта. Дренажные трубы пористые и покрыты гравием для предотвращения попадания мелких частиц в трубы.

Укладываются под откос, вода направляется в колодец. Затем воду перекачивают, отправляют на очистку и распределяют.Ширина галереи составляет около 1 метра, а длина может составлять от 10 до 100 метров в зависимости от водного поля.

2. Инфильтрационные скважины

Инфильтрационные колодцы — это серия неглубоких колодцев, построенных на берегу реки. Колодцы собирают речную воду, просачивающуюся через их дно. Они имеют открытые стыки и сложены из кирпичной кладки. Обычно они закрываются сверху, и для проведения проверок предусмотрены люки.

Рисунок 2: Инфильтрационная скважина

Инфильтрационные колодцы соединены с колодцем-отстойником, известным как колодец, несколькими пористыми трубами.Вода, достигающая колодца, затем поднимается или перекачивается, обрабатывается и распределяется по городу.

Колодец Ранни (также известный как коллектор Ранни) используется для извлечения воды из водоносного горизонта. Это запатентованный тип радиального колодца, который заглубляется в землю и имеет прямое подключение к источнику воды.

3. Пружины

Весна — это естественный отток грунтовых вод к поверхности земли, свидетельствующий о выходе уровня грунтовых вод на поверхность. Обычно, когда проницаемый слой забивается между двумя непроницаемыми слоями, это в конечном итоге приводит к возникновению пружин.В некоторых источниках наблюдается сброс горячей воды из-за присутствия серы.

Рисунок-3: Источник горячей воды

Озеро или пруд образуется, когда из земли вырывается родник. Кладка стен возводится со всех сторон от источника, а затем сверху закрывается, чтобы избежать попадания воды. Затем вода по трубам передается в резервуар, расположенный ниже по потоку.

Есть три типа источников, основанных на геологических формациях.

3.1 Гравитационные пружины

Гравитационный источник образуется, когда уровень грунтовых вод поднимается и выходит за пределы естественной долины или впадины.

3.2 Поверхностные пружины

В поверхностных рессорах непроницаемый слой или препятствие, поддерживающее хранилище, становится наклонным. По мере наклона пласта уровень воды поднимается, и уровень грунтовых вод выходит на землю.

3.3. Артезианские источники

Когда вода протекает через ограниченный водоносный горизонт, а вышеуказанный слой находится под давлением, это приводит к образованию артезианского источника.

4. Уэллс

Колодец — это вертикально выкопанная яма на поверхности земли, которая облегчает доступ к грунтовым водам, поднимая их на поверхность.Открытые колодцы и трубчатые колодцы — это два типа колодцев.

Рисунок-4: Скважина

4.1 Открытые скважины

Открытый колодец — кладочный колодец большого диаметра. Этот тип колодца выкапывается только на ограниченную глубину и подходит, когда расход составляет всего 18 кубических метров в час. Вода должна иметь критическую скорость, чтобы отводиться, поскольку более высокие скорости могут повредить зерна почвы и облицовку колодца.

В зависимости от типа имеющихся пластов открытые скважины можно разделить на мелкие и глубокие.

4.2 Колодцы трубчатые

Трубчатый колодец — это труба или длинная труба, пробуренная или просверленная глубоко в земле. Он задерживает один или несколько пластов, несущих воду, и обычно имеет небольшой диаметр.

Часто задаваемые вопросы

Какие типы подземных источников воды?

Инфильтрационные галереи, инфильтрационные колодцы, родники и колодцы — это различные типы подземных источников воды.

Что такое инфильтрационный колодец?

Инфильтрационные колодцы — это серия неглубоких колодцев, построенных на берегу реки.Колодцы собирают речную воду, просачивающуюся через их дно.

Как формируется пружина?

Когда проницаемый слой забивается между двумя непроницаемыми слоями, он в конечном итоге приводит к возникновению пружины.

Подробнее

Что такое галереи проникновения?

Как построить открытые скважины?

Распространение подземных вод и типы подземных вод

Вода является необходимым условием для всех форм жизни и считается неотъемлемой частью жизни живых организмов.БОГ одарил нашу Вселенную большим количеством этого ценного вещества в различных формах, таких как

  1. Реки
  2. Озера
  3. Натуральные родники
  4. Дождь
  5. Снег
  6. Ледники
  7. Водоносные горизонты и т. Д.

В раннюю эпоху, помимо питьевых целей, вода обычно использовалась для общего использования, такого как сельское хозяйство, стирка одежды, кастрюль и т. Д., Но со временем использование воды увеличивалось, и люди начали использовать ее в различных областях, таких как:

  1. Отрасли промышленности
  2. Приготовление продуктов питания
  3. Лекарства
  4. Паровые машины
  5. Транспортные средства
  6. Бумажная промышленность и т. Д.

Около 70% территории нашей планеты Земля состоит из воды, а остальные 30% — из суши.Помимо такого большого количества воды, существует также огромное количество подземных водоемов, но основная трудность в использовании этой воды — это трудность доступа к ней. Благодаря значительному прогрессу науки и техники потребность в воде также увеличилась до очень высокого уровня, чем раньше, что вызывает потребность в использовании подземных вод.

Подземные водоемы намного чище и безопаснее обычных водных ресурсов, имеющихся на поверхности земли. Грунтовые воды составляют неотъемлемую часть жизни человека, и теперь требуется время, чтобы использовать их, чтобы мы могли удовлетворить нашу быстро растущую потребность в воде.Ниже приведены различные типы резервуаров подземных вод и их детали.

Подземные воды

Подземные реки редко встречаются в пещеристых известняках. Большая часть подземных вод находится в небольших поровых пространствах в породах и аллювии (рыхлые отложения)

  1. Подземные воды скапливаются над непроницаемым материалом
  2. Медленный поток воды через пористую среду (от нескольких сантиметров до метров в сутки)

Пористость геологического материала

  1. Пористость — это параметр, который описывает количество открытого пространства в геологическом материале
  2. Пористость может быть выражена дробным числом (0.30) или процент (30%) открытого пространства (т.е. 30% объема материала — открытое пространство)
  3. Открытые поры между зернами осадка
  4. Открытые поровые пространства встречаются в трещинах или трещинах горных пород
  5. Открытые поровые пространства встречаются в кавернозных отверстиях, образованных растворением породы (известняк)
  6. Обычно значения пористости от 0 до 50%
  7. Открытые поры могут быть заполнены водой или воздухом или их смесью

Проницаемость геологического материала

  1. Породы могут иметь высокую пористость, но если поровые пространства не соединены, вода не может течь через породу
  2. Проницаемость — это параметр, который описывает способность геологического материала пропускать воду
  3. Геологический материал, который может пропускать большие количества воды, обладает высокой проницаемостью и называется водоносными горизонтами

Примеры геологического материала, который обычно является водоносным горизонтом:

  1. Насыпи песчано-гравийные
  2. Песчаник
  3. Известняк кавернозный и / или трещиноватый

Геологический материал, который не может пропускать значительные количества воды, непроницаем и называется водоупорами.

Примеры геологического материала, который обычно представляет собой водоемы:

  • Аллювий глинисто-алевритовый
  • Сланцы и алевролиты

Вода в земле

Ненасыщенная зона

  • участок недр от поверхности земли до уровня грунтовых вод
  • Поры частично заполнены водой
  • Незаполненное поровое пространство содержит воздух

Насыщенная зона

  • Область недр, в которой поровые пространства насыщены (полностью заполнены) водой

Водный стол

  • Граница раздела ненасыщенной и насыщенной зон в неограниченных водоносных горизонтах

Капиллярная бахрома

  • Зона над уровнем грунтовых вод, где капиллярные силы вытягивают воду вверх в поровые пространства
  • Такой же эффект наблюдается с водой в соломинках

НЕОФИЦИРОВАННЫЕ АКВИФЕРЫ

  • Вода скапливается на непроницаемой или непроницаемой поверхности
  • Уровень грунтовых вод может свободно подниматься на поверхность земли

АКВИФЕРЫ КОНФИНИРОВАННЫЕ

  1. Водоносный горизонт зажат между двумя слоями непроницаемого или непроницаемого материала
  2. Вода поступает в водоносный горизонт с участка на поверхности, где отсутствует верхний непроницаемый слой (водоупорный слой)
  3. Подземные воды в замкнутых водоносных горизонтах находятся под давлением
  4. Скважины можно пробурить через верхний ограничивающий пласт
  5. В колодце поднимется вода под давлением
  6. Уровни воды называются пьезометрическими уровнями воды
  7. Скважины называются артезианскими скважинами
  8. Там, где уровень воды поднимается над поверхностью земли, вода свободно вытекает из колодца (проточная артезианская скважина)

Список литературы

  1. http: // www.geology.sdsu
  2. Геология Земли и ее исследования.
  3. Проектирование объектов малой гидроэнергетики.

Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

водоносных горизонтов | Национальное географическое общество

Водоносный горизонт — это массив породы и / или отложений, в котором находятся грунтовые воды. Подземные воды — это слово, используемое для описания осадков, которые просочились в почву за пределы поверхности и собрались в пустых местах под землей.

Есть два основных типа водоносных горизонтов: напорные и неограниченные. Замкнутые водоносные горизонты имеют слой непроницаемой породы или глины над ними, в то время как неограниченные водоносные горизонты лежат ниже проницаемого слоя почвы.

Водоносные горизонты могут формироваться из множества различных типов отложений и горных пород, включая гравий, песчаник, конгломераты и трещиноватый известняк. Водоносные горизонты иногда классифицируют по типу горных пород или отложений, из которых они состоят.

Распространенное заблуждение о водоносных горизонтах состоит в том, что это подземные реки или озера.Хотя грунтовые воды могут просачиваться в водоносные горизонты или из них из-за их пористой природы, они не могут двигаться достаточно быстро, чтобы течь, как река. Скорость движения грунтовых вод через водоносный горизонт зависит от проницаемости породы.

Большая часть воды, которую мы используем для бытовых, промышленных или сельскохозяйственных целей, — это грунтовые воды. Большая часть грунтовых вод, в том числе значительная часть нашей питьевой воды, поступает из водоносных горизонтов. Чтобы получить доступ к этой воде, необходимо создать колодец, просверлив отверстие, достигающее водоносного горизонта.Хотя колодцы являются искусственными точками разгрузки водоносных горизонтов, они также имеют естественный сток из источников и водно-болотных угодий.

Подземные воды могут истощиться, если мы будем использовать их быстрее, чем они могут восполнить сами себя. Восполнение водоносных горизонтов за счет атмосферных осадков называется подпиткой. Истощение водоносных горизонтов увеличилось, прежде всего, из-за расширения орошения в сельском хозяйстве. Подземные воды могут стать загрязненными, когда чрезмерное количество пестицидов и гербицидов распыляется на сельскохозяйственных полях, протекает септик или когда мусорные свалки неправильно облицованы или обрабатываются, а токсичные материалы просачиваются через почву в водоносный горизонт.

Водоносные горизонты естественным образом фильтруют грунтовые воды, заставляя их проходить через мелкие поры и между отложениями, что помогает удалять вещества из воды. Однако этого естественного процесса фильтрации может быть недостаточно для удаления всех загрязняющих веществ.

Загрязнение подземных вод

Загрязнение подземных вод

Более 50% населения США используют подземные воды для питья.Подземные воды также являются одним из важнейших источников воды для орошения. К сожалению, грунтовые воды подвержены загрязнению.

Загрязнение подземных вод происходит, когда искусственные продукты, такие как бензин, нефть, дорожные соли и химикаты, попадают в подземные воды и делают их небезопасными и непригодными для использования человеком.

Материалы с поверхности земли могут перемещаться через почву и попадать в грунтовые воды. Например, пестициды и удобрения со временем могут попасть в запасы грунтовых вод.Дорожная соль, токсичные вещества с мест добычи полезных ископаемых и отработанное моторное масло также могут просачиваться в грунтовые воды. Кроме того, неочищенные отходы из септиков и токсичные химикаты из подземных резервуаров и негерметичных свалок могут загрязнять грунтовые воды.

Опасности загрязненных подземных вод

Питье загрязненных подземных вод может иметь серьезные последствия для здоровья. Такие заболевания, как гепатит и дизентерия, могут быть вызваны загрязнением отходами септических резервуаров. Отравление может быть вызвано токсинами, которые попали в колодезную воду.Загрязненные грунтовые воды также могут причинить вред дикой природе. Другие долгосрочные эффекты, такие как определенные виды рака, также могут быть результатом воздействия загрязненной воды.

Потенциальные источники загрязнения подземных вод

  • Емкости для хранения

    Может содержать бензин, масло, химикаты или другие типы жидкостей, и они могут находиться как над землей, так и под землей.По оценкам, в Соединенных Штатах закопано более 10 миллионов резервуаров для хранения, и со временем резервуары могут подвергнуться коррозии, потрескаться и развиться утечки. Если загрязнители просочатся наружу и попадут в грунтовые воды, может произойти серьезное загрязнение.

  • Септические системы

    Местные системы удаления сточных вод, используемые в домах, офисах или других зданиях, которые не подключены к городской канализационной системе.Септические системы предназначены для медленного и безвредного удаления человеческих отходов под землю. Неправильно спроектированная, расположенная, построенная или обслуживаемая септическая система может привести к утечке бактерий, вирусов, бытовой химии и других загрязняющих веществ в грунтовые воды, вызывая серьезные проблемы.

  • Неконтролируемые опасные отходы

    В U.S. сегодня считается более 20 000 известных заброшенных и неконтролируемых свалок с опасными отходами, и это число растет с каждым годом. Участки с опасными отходами могут привести к загрязнению грунтовых вод, если вокруг лежат бочки или другие контейнеры, заполненные опасными материалами. В случае утечки эти загрязнители могут в конечном итоге проникнуть через почву в грунтовые воды.

  • Свалки

    Свалки — это места захоронения нашего мусора.Предполагается, что свалки должны иметь защитный нижний слой для предотвращения попадания загрязняющих веществ в воду. Однако, если слоя нет или он потрескался, загрязнители со свалки (кислота автомобильного аккумулятора, краска, бытовые чистящие средства и т. Д.) Могут попасть в грунтовые воды.

  • Химические вещества и дорожные соли

    Еще одним источником потенциального загрязнения подземных вод является широкое использование химикатов и дорожных солей.К химическим веществам относятся продукты, используемые на лужайках и сельскохозяйственных полях для уничтожения сорняков и насекомых, а также для удобрения растений, а также другие продукты, используемые в домах и на предприятиях. Когда идет дождь, эти химические вещества могут просачиваться в землю и, в конечном итоге, в воду. Дорожные соли используются зимой для растапливания льда на дорогах, чтобы автомобили не скользили по ним. Когда лед тает, соль смывается с дорог и в конечном итоге оказывается в воде.

  • Загрязнители атмосферы

    Поскольку грунтовые воды являются частью гидрологического цикла, загрязнители в других частях цикла, таких как атмосфера или водоемы поверхностных вод, в конечном итоге могут попасть в наши запасы грунтовых вод.

Движение грунтовых вод | Программа водоснабжения скважин

Пополнение подземных вод

Дождь и таяние снега могут стекать в ручьи или проникать в землю. Процесс впитывания воды в землю, чтобы стать грунтовыми водами, известен как подпитка подземных вод . Область на поверхности, где впитывается вода, называется зоной подзарядки .

Есть несколько способов пополнения подземных вод дождем:

  1. Дождь проникает туда, где он падает, и подпитывает водоносный горизонт грунтовых вод.
  2. Дождь проникает туда, где он падает, а затем уходит в глубокие слои, чтобы подпитывать ограниченный водоносный горизонт.
  3. Дождь не может впитаться, поэтому он движется по земле в виде ручьев. Когда ручей протекает через область, где вода впитывается, часть воды из ручья может просачиваться вниз, чтобы пополнить водоносный горизонт внизу.

Расход подземных вод

Подземные воды текут под землей, пока не достигнут зоны разгрузки , области, где вода находится над поверхностью земли.У пружин хорошо видны зоны разгрузки. Менее очевидно то, что грунтовые воды просачиваются в заболоченные земли или вносят вклад в водотоки.

Если уровень грунтовых вод находится близко к поверхности земли во время вегетационного периода, большое количество грунтовых вод может забираться корнями растений и выбрасываться растениями в воздух. Испарение может даже привести к выбросу грунтовых вод в воздух в некоторых районах.

Расход

Подземные воды очень медленно перемещаются из зон питания в зоны разгрузки. Скорость потока в водоносных горизонтах обычно измеряется в футах в день. Для протекания воды через некоторые водоносные горизонты могут потребоваться годы, десятилетия или даже столетия.

Скорость потока намного выше там, где есть большие отверстия, например, в трещиноватом базальте или крупном гравии. В некоторых случаях вода может находиться под землей всего за несколько дней или недель до достижения зоны сброса.

Подземные воды и водоразделы

Подземные воды в водоносном горизонте грунтовых вод обычно движутся в том же направлении, что и вода, текущая по поверхности земли.Следовательно, он остается в том же водоразделе, где изначально выпал дождь или снег. Водораздел — это территория, осушаемая единой речной системой

Замкнутые водоносные горизонты, которые намного глубже, чем неограниченные водоносные горизонты, иногда являются частью региональной системы подземных вод, которая не соответствует схеме поверхностного дренажа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.