- •2 ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ
- •Геологическая деятельность подземных вод
- •1 Виды воды в грунтах
- •ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ способность материала пропускать воду через с вою толщу.
- •Водные свойства горных пород
- •а–г – рыхлые породы:
- •2. Происхождение подземных вод
- •Происхождение инфильтрационных подземных вод связано с просачиванием (инфильтрацией) в грунт атмосферных осадков и
- •Происхождением подземной воды конденсационным путем можно объяснить то явление, что во многих случаях,
- •Седиментогенные воды представляют собой высокоминерализованные (соленые) воды в глубоких слоях осадочных пород. Седиментогенные
- •В районах земного шара, где наблюдается вулканическая активность (или наблюдалась в недавнем прошлом)
- •3 Типы подземных вод
- •Межпластовые воды
- •Источники – естественные выходы подземных вод на поверхность
- •Закономерность изменения запасов вод обычно выражается уравнением водного баланса. В общем случае, это
- •Гидрогеологические карты
- •Подземные воды и окружающая среда
- •Подземные воды и окружающая среда
- •КАРСТ
- •По характеру растворяющих пород карст:
- •Карры (карровые поля)
- •Карстовые воронки
- •Провальные воронки
- •Ложбины, полья
- •Подземные формы карста: колодцы шахты пропасти пещеры сифоны сталактиты сталагмиты
- •Карстовая пещера-пропасть Гавьярень, Малые Карпаты Карстовый колодец диаметром 24,9 метра (82 футов) в
- •покрытый карст
- •Равнина цокольная, сложенная
- •Псевдокарстовые формы
- •Гейзеры (от исландского слова geysa — хлынуть) — это источники, периодически выбрасывающие фонтаны
- •СВОЙСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
- •ЗАКОНЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
- •ЗАКОНЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
- •● РАСХОД ПОТОКА ГРУНТОВЫХ ВОД
- •Притоки подземных вод к
- •Скважины и колодцы сооружают также для сброса поверхностных или подземных вод в нижележащие
- •Расход скважины.
- •Колодцы и скважины (водозаборные и поглощающие) делят по степени вскрытия пласта на совершенные
- •Дебит совершенной скважины
- •Дебит несовершенной скважины
- •● Расход поглощающей скважины
- •●Уровень подземных вод в скважине до откачки называют
- •Водозаборные скважины в пределах водоносного горизонта оборудуют фильтрами - для пропуска воды и
- •●Карта гидроизогипс позволяет установить и характер потока подземных вод. Для этого проводят перпендикулярно
- •Лишняя влага в грунте – это всегда опасность для целостности фундамента строительных объектов:
- •Методы защиты от подземных вод
- •Основные типы дренажей
- •Если рельеф местности не позволяет устраивать самотечную систему, применяют дренажные насосы. Различные модели
- •Обеспечение
- •Некоторые примеры организации дренажа территорий и отдельных сооружений (по Г. И. Клиориной)
- •Некоторые примеры организации дренажа территорий и отдельных сооружений (по Г. И. Клиориной)
Седиментогенные воды представляют собой высокоминерализованные (соленые) воды в глубоких слоях осадочных пород. Седиментогенные воды нередко называют «погребенными», или реликтовыми (лат. «реликтуc» — остаточный).
Происхождение данного вида подземных вод связано с накоплением осадочных пород на дне морей и океанов, захоронивших морскую воду, которой были пропитаны илистые донные отложения. Со временем эти воды под влиянием высоких температур и давления претерпевают значительные изменения.
Благоприятные условия для формирования седиментогенных подземных вод создаются на большой глубине (несколько километров) при захоронении их мощными водонепроницаемыми или слабо проницаемыми слоями.
В районах земного шара, где наблюдается вулканическая активность (или наблюдалась в недавнем прошлом) обнаружены подземные воды, обладающие повышенной температурой и имеющие необычный химический состав, отличающийся значительной концентрацией солей и летучих компонентов.
3 Типы подземных вод
●Верховодка ●Грунтовые воды
●Межпластовые воды
13
Межпластовые воды
|
|
|
|
|
|
А) – ненапорные |
Б) – напорные (артезианские) |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уровенная поверхность
а – область питания напорных вод б – область напора (распространения) в – область разгрузки 1 – уровень грунтовых вод
2 – пьезометрический уровень напорных вод
3 – водоносный напорный пласт
4 – водоупоры
5 – скважины Н – величина пьезометрического напора
в
14
Источники – естественные выходы подземных вод на поверхность
1-5 нисходящие источники: |
7 восходящие источники |
1 – эрозионные
2 – контактовые
3 – эрозионные при подпоре делювием
4 – барражные (при подпоре на глубине магматическими породами)
5 – переливающиеся |
6 – карстовые |
15
|
4 Режим грунтовых вод |
|
|
рСао |
|
75 |
|
20 |
|
о с |
|
реа ту |
||
25 |
|
0 |
||
|
50 |
|
10 |
|
|
0 |
|
-10 |
п |
|
|
-20 |
||
|
|
|
-30 |
м |
|
-25 |
|
те |
|
|
|
-40 |
||
|
-50 |
|
||
|
|
-50 |
|
|
|
-75 |
|
Осадки |
|
|
-100 |
|
||
|
|
|
|
|
|
-125 |
|
скв 4 |
|
|
-150 |
|
||
с м |
|
|
|
|
-175 |
|
скв 5 |
||
, |
-200 |
|
||
|
|
|
||
В |
-225 |
|
|
|
У Г |
|
скв 8 |
||
-250 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
-275 |
|
скв 9 |
|
|
-300 |
|
||
|
|
|
|
|
|
-325 |
|
скв 10 |
|
|
-350 |
|
||
|
|
|
|
|
|
-375 |
|
скв 11 |
|
|
-400 |
|
||
|
|
|
|
|
|
-425 |
|
скв 20 |
|
|
. я ф м а м и и а с о н д . я ф м а м и и а с о н д |
|
|
|
|
2004 |
2005 |
|
|
16
Закономерность изменения запасов вод обычно выражается уравнением водного баланса. В общем случае, это уравнение для любой территории за любой промежуток времени имеет следующий вид
X + K +Y1 – Y 2 – Z +W1+W 2 +U1 – U 2 = 0 ,
где X – количество осадков, K – конденсация влаги,
Y1 – приток речных вод из других районов,
Y2 – сток рек за пределы рассматриваемой территории, Z – испарение,
W1 – изменение запасов подземных вод,
W2 – изменение водных запасов на поверхности водосбора,
U1 – приток
подземных вод из смежных районов, U2 – сток подземных вод в сосед-
ние районы ниже уровня дренирования их речными руслами.
Гидрогеологические карты
●Гидроизогипсы – линии одинакового уровня грунтовых вод (УГВ)
●Гидроизобаты – линии одинаковой глубины залегания грунтовых вод
●Гидроизопьезы – линии одинакового пьезометрического уровня напорных вод
Гидрогеологическая карта
1 |
53,1 |
|
2 |
52,2 |
3 |
51,3 |
4 |
50,8 |
|
|
49,0 |
|
48,3 |
45,7 |
49,1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4 |
|
|
49 |
|
47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
|
|
|
5 |
53,6 |
50 |
6 |
53,4 |
7 |
52,5 |
8 |
52,2 |
1 |
53,1 |
|
||||||||||
|
50,0 |
|
|
50,6 |
|
50,5 |
|
50,6 |
|
49,0 |
|
|
|
|
51 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
52 |
|
54 |
1 |
|
|
|
|
56,1 |
|
|
55,3 |
|
54,7 |
53 |
53,5 |
|
|
9 |
|
10 |
11 |
12 |
|
|
||||
52,6 |
|
52,1 |
53,8 |
53,2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
М 1:500 Сечение изолиний через 1 метр
Условные обозначения
Горизонтали
Гидроизогипсы
Гидроизобаты
Отметка устья скважины Отметка УГВ
Номер скважины
Бассейн с глубиной залегания УГВ менее 2-х метров
18
Подземные воды и окружающая среда
●В связи с отбором подземных вод
○изменяется водный режим ландшафтов
○происходит изменение растительности
○меняется поверхностный сток
○меняется состояние водонасыщенных горных пород
●Понижение УГВ приводит также
■к угнетению лесов
■к осушению и возгоранию торфяников
■к обмелению небольших рек и эвторфикации мелеющих озер
■к оседанию отдельных участков земной коры
●Меры
○мониторинг влияния водоотбора на окружающую среду
○геофильтрационное моделирование потока подземных вод
19
Подземные воды и окружающая среда
●Другие проблемы
○Подтопление застроенных территорий
○Техногенное загрязнение подземных вод
○Естественное загрязнение подземных вод
●Основные источники техногенного загрязнения
Бассейны бытовых и промышленных стоков
Участки складирования отходов
Загрязненные воды поверхностных водоемов
Неисправная канализационная сеть
Избыточное применение удобрений и ядохимикатов
●Естественные источники загрязнения
■ Сильно минерализованные воды, подземные или |
|
морские, которые могут попасть в продуктивный пресный |
|
водоем водозаборных сооружений |
20 |