Режим подземных вод: факторы формирования и типы режима подземных вод

факторы формирования и типы режима подземных вод

Режим подземных вод в зависимости от характера опреде­ляющих его явлений и факторов может быть естественным (фор­мируется под влиянием комплекса естественных факторов), нару­шенным (определяется главным образом инженерно-хозяйственной деятельностью человека) и смешанным, формирующимся под влиянием комплексного воздействия естественных и искусст­венных факторов.

Режим подземных вод — это процесс, происходящий в опреде­ленных условиях под действием природных и искусственных (со­зданных человеком) факторов. К природным относят космогенные, климатические (метеорологические), гидрологические, биогенные и эндогенные (землетрясения, вулканические извержения) фак­торы, к искусственным — обводнение, осушение и орошение тер­риторий, подпор со стороны водохранилищ, кратковременный во­доотлив при строительстве, сброс промышленных и бытовых вод, законтурное заводнение, откачки.

Все эти факторы проявляются в определенных условиях, к ко­торым относятся тектоническая структура, геологическое строение, литологический состав пород, рельеф, почвы и др. Эти условия из­меняются настолько медленно, что при изучении годового, сезонного, месячного и суточного режимов их можно считать посто­янными.

Факторы формирования режима подземных вод

Группа

процессов

Факторы

Агенты воздействия

Экзо­генные

Природные:

космические

Солнечная активность, приливные силы Луны и других планет

климатические

Атмосферные осадки, влажность, температура

гидрологические

Режим поверхностных вод (моря, озера, реки)

гидрогеологиче­ские

Гидрогеологические условия (глубина залегания уровня грунтовых вод, строение зоны аэрации, наличие водонепроницаемых пород)

геологические

Влияние геологического строения тер­ритории и рельефа (открытый карст, суффозия), предгорные территории

биогенные

Наличие почвенного покрова, влияние растительности и животных организмов

Эндо­генные

Геологические

Влияние геологического строения территории (формы рельефа, тектони­ческая структура, литологическое строение)

Тектонические

Эпейрогенические колебания земной коры, тектонические движения, вулканическая деятельность, землетрясения

Экзо­генные

Искусственные:

гидромелиорация

(орошение)

Подъем уровней фунтовых вод

гидромелиорация

(осушение)

Снижение уровней грунтовых вод

Строительство гидротехнических сооружений

Создание водохранилищ и возникновение подпора грунтовых вод

Водоотлив при строительстве горнорудных сооружений

Понижение уровней подземных вод при откачке

Сброс промышлен­ных и бытовых вод

Подъем уровней грунтовых вод и возможное загрязнение

Естественный и смешанный режимы

Естественный и смешанный режимы подземных вод^меются на большей части территории России. Нарушенный режим наблю­дается на локальных участках там, где решающим фактором в со­здании режима подземных вод является инженерная деятельность человека (орошение, осушение, гидротехническое строительство, действие водозаборных и дренажных сооружений и т.п.).

Космогенные факторы.

Внеземные факторы оказывают влияние на режим многих процессов, происходящих внутри Земли и на ее поверхности. Это влияние прослеживается и при анализе много­летнего режима подземных вод. Так, 11-летние циклы колебаний их уровня связываются с изменением активности Солнца. В приморских районах прослеживается влияние Луны на режим уровня моря и грунтовых вод (приливы и отливы). В целом влияние космо­генных факторов на режим подземных вод изучено пока недоста­точно.

Климатические факторы.

Материалами исследований подтверж­дается влияние количества, интенсивности и состава атмосферных осадков на глубину залегания уровня, химический состав и расход (запасы) грунтовых вод. Графики колебаний их уровня для раз­личных районов России хорошо иллюстрируют эти закономер­ности. Наблюдения, проведенные в областях с сезонным промерза­нием почв и подпочв, показали, что изменение мощности зоны аэрации практически не сказывается на начале весеннего подъема уровня грунтовых вод — все зависит от широты, на которой нахо­дится район.

Гидрологические факторы.

Гидрологические факторы оказывают решающее влияние на режим подземных вод на территориях, расположенных вблизи поверхностных водоемов и водотоков. Режим грунтовых вод опре­деляется режимом поверхностных вод в реках, озерах. Гидравли­ческая связь между поверхностными и грунтовыми водами может быть различной. В одних случаях грунтовые воды могут питать по­верхностные, а в других — пополняться за их счет. Первый вариант типичен для избыточно влажной, влажной и недостаточно влажной зон в период меженного уровня в реках и водоемах.

Геологические факторы.

Геологические факторы — это относительно быстро протекающие геологические процессы, которые могут резко изменить условия залегания подземных вод и повлиять на их режим. К таким про­цессам относятся прежде всего эндогенные процессы — землетря­сения и вулканические извержения. В результате землетрясений происходит резкое изменение уровней и расходов воды в сква-

жинах и родниках, появляются новые и исчезают существовавшие до землетрясения родники.

Растительность.

Растительность (особенно лесная), животные и микроорганизмы также оказывают влияние на режим грунтовых вод. Растительность поглощает значительное количество подземной воды, а испаряет ее через листья. В то же время лесная подстилка задерживает влагу, способствует медленной инфильтрации и препятствует плоскост­ному смыву, является регулятором водного режима, защищает поля от ветровой и водной эрозии, роста оврагов, движения песков. Осо­бенно велика роль древесной растительности в предохранении степей от периодических засух и эрозии.

Отмеченные выше факторы проявляются в определенных условиях. К ним относятся рельеф, геологические условия и почвы.

Рельеф.

Глубина залегания уровня подземных вод и скорость во­дообмена в основном определяются рельефом. Для расчлененной и гипсометрически приподнятой территории при прочих равных условиях характерны большие скорости водообмена и условия, бла­гоприятные для формирования пресных вод. В условиях мелкобуг­ристого рельефа на равнинах скорости водообмена и глубина уровня подземных вод меньше. Здесь формируются более минера­лизованные воды.

Геологические условия.

К ним относятся тектонические струк­туры, геологическое строение и состав горных пород. Тектоника в значительной степени определяет направление и скорость пере­движения подземных вод. В платформенных областях они зависят от мощности, состава и условий залегания осадочного чехла.

В горно-складчатых областях с наличием разрывных дисло­каций (разломов) наблюдаются гидравлическая связь между водо­носными горизонтами и большие скорости водообмена, чем на платформенных территориях. В таких областях в пределах синк­линалей и моноклиналей формируются напорные воды. При этом углы наклона горных пород в десятки раз превышают соответ­ствующие углы в осадочном чехле платформ, где они составляют не более 2°.

Литологический состав горных пород.

Литологический состав горных пород оказывает большое влияние на качество подземных вод и условия водообмена между водонос­ными горизонтами. Их влияние на состав подземных вод хорошо видно при наличии растворимых в воде пород (известняков, гипса, каменной соли) или растворимых минералов (галита, гипса, доло­мита, кальцита) в составе нерастворимых пород. По составу под­земные воды могут быть хлоридными натриевыми (галит), сульфатными кальциевыми (гипс), гидрокарбонатными магниево-кальци­евыми (доломит) или гидрокарбонатными кальциевыми.

Наличие водонепроницаемых пород

Наличие водонепроницаемых пород способствует изоляции водо­носных горизонтов. К таким породам, например, можно отнести суглинки или глины, неслоистые с включением обломков скальных и полускальных пород (морена).

Почвы

Почвы оказывают влияние на режим верховодки и грунтовых вод. Так, в избыточно влажной зоне грунтовые воды обычно весьма пресные, богатые органическими кислотами, кислые, агрессивные. Почвы здесь нередко торфяные, содержащие закисные соединения железа, метан и сероводород. В недостаточно влажной и сухой зонах распространены сероземы. Здесь преобладают процессы ис­парения, ведущие к засолению, поэтому распространены солонча­ковые и солонцовые почвы. Грунтовые воды при инфильтрации через зону аэрации обогащаются хорошо растворимыми солями (хлоридами и сульфатами).

Изучение режима подземных вод позволяет определять:

  • необходимые для прогнозов режима связи и зависимости эле­ментов режима от природных и искусственных факторов или их совокупности;
  • отдельные элементы водного баланса, используемые при обос­новании водохозяйственных мероприятий и в расчетах водных балансов;
  • характер и степень влияния инженерной деятельности человека на подземные воды и связанные с изменением их режима яв­ления и процессы (для обоснования наиболее рациональных путей управления режимом подземных вод, их использования, охраны и регулирования).

Под балансом подземных вод понимают соотношение между их поступлением (приходная часть) и расходованием (расходная часть) в количественном выражении (в мм или м3/га) на той или иной площади за определенный период.

Изучение элементов водного баланса и выявление его основных факторов создает основу для управления режимом подземных вод. В свою очередь, анализ режима подземных вод позволяет количе­ственно определять элементы водного баланса (инфильтрацию, ис­парение, подземный сток) и составлять точные водно-балансовые расчеты.

Задачи изучения режима и баланса подземных вод чрезвычайно многообразны. Без знания условий формирования подземных вод, их режима и баланса невозможно эффективное и научно обосно­ванное решение ни одной гидрогеологической задачи.

Только стационарные гидрогеологические исследования ре­жима и баланса подземных вод позволяют: дать количественную характеристику процессов их формирования, выявить основные за­кономерности пространственно-временного изменения их коли­чества, качества и свойств, применить эти закономерности для наиболее рационального использования и охраны подземных вод, разработать мероприятия по борьбе с их вредным воздействием и способы управления их режимом.

Данные режимных наблюдений являются основой для гидроге­ологического обоснования и инженерных прогнозов всех видов ин­женерной деятельности, связанных с использованием и регулиро­ванием подземных вод (водоснабжения, орошения, осушения, дре­нажа, гидротехнического строительства, разработки месторождений полезных ископаемых и т.д.). В России действует государственная опорная сеть наблюдательных пунктов, включающая около 100 ре­жимных станций и свыше 25 тыс. наблюдательных пунктов. Кроме того, режимные наблюдения осуществляют многие ведомства и ор­ганизации на массивах орошения и осушения, в пределах эксплуа­тируемых месторождений минеральных вод, твердых полезных, ископаемых, нефти, газа, на действующих водозаборных и гидро­технических сооружениях и т.д.

По мере роста гидрогеологической изученности территории России, дальнейшего развития сети режимных наблюдений и со­вершенствования методов обработки и использования исходной информации значение стационарных гидрогеологических исследо­ваний будет постоянно возрастать, и они станут одним из главных видов полевых гидрогеологических исследований, обосновы­вающих решение разнообразных народнохозяйственных задач.

Специализированная сеть наблюдательных пунктов необходима для исследования режима и прогнозирования его изменений в связи с решением конкретных вопросов:

  • в орошаемой зоне — для обоснования мероприятий по борьбе с засолением и заболачиванием земель, составления прогноза режима подземных вод и разработки рекомендаций по регули­рованию водного и солевого балансов;
  • на заболоченных землях и землях, к ним прилегающих, — для обоснования мероприятий по осушению;
  • в зоне влияния крупных водохранилищ и каналов — для преду­преждения мелиоративного состояния земель, связанного с под­топлением и переработкой берегов водохранилищ;
  • в районах крупных водозаборов — для оценки эксплуатаци­онных запасов подземных вод;
  • в районах использования минеральных и промышленных вод — для разработки мероприятий по охране этих вод от загрязнения и истощения;
  • в пределах крупных городов, в районах сброса промышленных и бытовых вод в поглощающие водоносные горизонты — для разработки мероприятий по охране окружающей среды от за­грязнения;
  • в районах добычи полезных ископаемых с помощью шахт и ка­рьеров — для оценки и прогнозирования водопритока при осу­шении подземных выработок;
  • при поисках и разведке полезных ископаемых с помощью под­земных вод — как индикатора для обнаружения отдельных видов месторождений;
  • в районах лесных насаждений и лесных полос — для оценки из­менения их экологического состояния;
  • в районах развития многолетнемерзлых пород — для исследо­вания режима вод многолетней мерзлоты.

Закономерности изменения основных показателей и параметров режима определяются режимообразующими факторами. Так, грун­товые воды, находящиеся обычно вблизи поверхности земли, ха­рактеризуются более интенсивными колебаниями показателей ре­жима (главным образом уровня), поскольку они тесно связаны с климатическими факторами и поверхностными водами.

Напорные воды, залегающие ниже грунтовых вод, обычно имеют связь с поверхностными водами и атмосферой только в об­ластях питания и разгрузки. Режим их мало подвержен влиянию климатических и гидрологических факторов. В естественном мно­голетнем режиме напорных вод проявляются вековые изменения режимообразующих факторов.

Существуют различные классификации режима подземных вод, разработкой которых занимались многие ученые и исследователи: М.Е. Альтовский, Г.Н. Каменский, B.C. Ковалевский, А.А. Коноплянцев, М.М. Крылов и др. В основу классификаций были поло­жены различные принципы. Наиболее обоснованным представля­ется генетический принцип выделения типов режима по количест­венному соотношению главных факторов.

Питание подземных вод зависит от величины инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод, подземного бокового притока, а иногда притока снизу, т.е. перетекания из напорного во­доносного горизонта. Расходование воды из водоносного горизонта происходит при испарении и транспирации воды растениями, а также вследствие подземного оттока. Воздействие режимообразующих факторов в определенных естественных или измененных человеком условиях приводит к характерному для каждой территории соотношению процессов питания и расходования подземных вод.

— Режим подземных вод — Лекции по геологии (Горно-геологическая отрасль)

Лекция №27

Режим подземных вод. Общие сведения о балансе подземных вод.

План:

1. Факторы обслуживающие режим подземных вод.

2. Естественные режимы подземных вод.

3. Нарушенные режимы подземных вод.

4. Особенности баланса подземных вод.

Ключевые слова: Режим, баланс, гидродинамическая связь, естественное, искусственное изменение, водоснабжение, проливы, отливы, пьезометрический уровень, прогноз изменения режима, фильтрация, дренажный, лизиметры, дожомеры, испарители.     

Под режимом подземных вод понимают происходящие под влияниме природных и хозяйственных факторов изменения: уровня, температуры и химического состава грунтовых вод; пьезометрического уровня, температуры химического и газового состава  напорных вод; дебита, температуры, химического и газового состава источников и фонтанирующих скважин; расхода, температуры и химического состава возвратных вод.

Плакат №38. Первый от поверхности Земли водоносный горизонт.

Об общих изменениях судят на основании периодических наблюдений за элементами режима в постоянных точках. Колебания уровня  и дебита подземных вод обусловлены главным образом изменениями:

— Количество воды, поступающей в водопласт расходуемой из него, то есть баланса воды. Это основная причина.

-Давления на водоносный пласт (и на заключённую в нём воду), зависящего от атмосферного давления, водоносных рек, проливов и отливов морей, океанов, наполнения и опорожнения каналов и водохранилищ. Очень часто эти причины проявляются  одновременно. Температура подземных вод колеблется под влиянием температуры воздуха, инфильтрации и потока поверхностных или подземных вод с иной температурой и т.д.

          Химический  состав  подземных вод связан  со многими процессами: питанием и расходованием их, выщелачиванием солей в зоне аэрации  при подъёме уровня грунтовой воды, переходом солей в твёрдую  фазу после насыщения растворов, вмывом солей при инфильтрации и т.д.

Изменение уровня, температуры и химического состава подземных вод тесно связаны между собой и в большинстве случаев происходят одновременно.

          Для наблюдений за уровнем подземных вод устраивают специальные скважины. Замеры проводят гидрогеологическими рулетками, к которым прикреплены «хлопушки», подающие звуковой сигнал при соприкосновении с поверхностью воды, а также электрический уровнемерами и самописцами.

          Дебиты фонтанирующих скважин и родников – водомерами, водосливами. Пробы воды берут специальными пробоотборниками.

Показателями режима являются: установление высокого и низкого уровня, дебита скважин, и родников, скорость подъёма и спада уровня и дебита, амплитуда колебаний, характер и пределы изменений общей минерализации и типов химического состава, связь режима с различными факторами.

          Результаты наблюдений представляют в виде хронологических графиков. Колебание уровня и изменения химического состава подземных вод оказывает большое влияние на условия водоснабжения, т.е. уменьшается дебит водозаборов.

Режимы подземных вод, определяемые только  природными факторами, называют естественными или природными, а режимы, обусловленные одновременно природными и хозяйственными факторами, называют нарушенными, или искусственными.

По времени проявления изменений уровня  и других элементов режима подземных вод различают суточный, сезонный, годовой и многолетний режимы.

Суточный режим выражается главным образом в колебаниях поверхности неглубоко залегающих грунтовых вод, вызванных чаще всего суточными изменениями испарения и транспирации, которая прекращается ночью.

Сезонный режим обусловлен сезонной ритмичностью метеорологических факторов (температура, осадки, испарение) и изменением водоносности рек. Не остаётся постоянным и химический состав  грунтовых вод. Природный режим напорных вод изменяется меньше, чем грунтовых.

           Годовой режим проявляется в течении нескольких лет. Известно, что влажные и многоводные годы, как и засушливые и молодые, часто повторяются 3-3 раза подряд. Это отражается на режим грунтовых вод и неглубоко залегающих напорных вод. Амплитуды годовых колебаний уровня подземных вод и изменения химического состава более значительны, чем сезонные.

Многолетний режим проявляется в периоды продолжительностью более 10-15 лет. Он обусловлен многолетними ритмическими изменениями осадков, испарения, водоносности рек, а также  влиянием хозяйственных факторов. Амплитуда многочисленных колебаний уровня подземных вод и изменения химического состава их значительно превышает сезонные и годовые.

          Естественный режим подземных вод, в основном грунтовых вод в зависимости от действующих факторов  подразделяют с некоторой условностью на климатические, гидрогеологические, режимы подземного притока и комплексные.

Климатические режимы связанные с влиянием  климатических факторов, под действием которых изменяется баланс грунтовых вод, то есть соотношение  питания и расходования их. Грунтовым  водам характеризующимся данным типом режима, свойственно питание за счёт осадков. В зимний период в связи с прекращением нифилотрации уровень залегает на низких отметках. Чем меньше глубина залеганий грунтовых вод и выше водопроницаемость зоны аэрации, чем большая часть  осадков достигает уровня и быстрее происходит подъём его.

Климатический режим, по данным учёных зависит  от изменений солнечной активности.

          Гидрогеологические режимы обусловлены  влиянием поверхностных водотоков и водоёмов. В отличие от климатических гидрогеологические факторы воздействуют на режим  подземных вод путём не только изменения  их баланса, но и гидростатической передачи напора.

          Формы влияния рек на режим грунтовых вод различны. При наличии гидравлической связи между ними, если река дренирует террасы, то при подъёме уровней её создаётся подпор грунтовых вод и уровень их повышается.

Плакат №39. Река дренирует подземные воды.

          В случае питания рекой грунтовых вод уровень последних следует за изменениями расходов реки благодаря гидростатической передаче напора от реки. В тех районах, где реки  с грунтовыми водами гидравлически не связаны, но питают их путём свободной фильтрации (например, на верхней части конусов выноса), колебаний уровня  грунтовых вод с заметным опозданием (на 2-3 месяца, а иногда и более) следует за изменением расходов рек.

Морские приливы и отливы, изменяющие нагрузку на выносные пласты, вызывают в приморских районах заметные колебания уровня грунтовых вод и напорных вод. Приливы могут быстро повышать пьезометрический уровень артезианских вод, залегающих в песчано-глинистых отложениях на глубине  до 200-300 м, причём это влияние прослеживается в глубь берега на 10-15 м. и более, при отливе происходит спад уровня.

          Режим подземного притока  характерен для районов, в которых режим подземных вод отражает влияние притока из области питания. Наиболее типичны для периферических частей конусов выноса и предгорных шлейфов, где  грунтовые воды  синхронно повторяет с опозданием колебания расходов рек в области питания.

          Геологические процессы  также оказывают влияние на режим подземных вод. Например, в результате  землетрясений нередко изменяются уровень   воды в колодцах, скважинах, химический состав, дебит. Исчезают действующие  и возникают новые родники. Химический состав напорных вод в большинстве случаев отличается постоянством.

          Нарушение режима подземных вод часто наблюдается  в районе водохранилищ и плотин. Водохранилища создают  подпор грунтовых вод на участок речных долин, где река до этого дренировала грунтовые воды, или усиливают их питание за счёт реки.

В результате повышается уровень грунтовых вод, а при  определённых гидрогеологических условиях  — и пьезометрический уровень напорных вод. Подъём уровня  подземных вод достигает наибольших значений вблизи водохранилища и уменьшается с удалением от него. Влияние крупных водохранилищ может распространяться  иногда на десятки километров. Период установления кривой подпора (деприсионной – кривой поверхности) нередко длится в течении многих лет. При проектировании водохранилищ на основании гидрогеологических  исследований составляют прогноз подпора грунтовых вод, чтобы своевременно принять меры борьбы с  подтоплением застроенных территорий, заболачиванием и засолением земель (г. Карши).

Отбор подземных вод для водоснабжения  или орошения  приводит к уменьшению запасов воды в пласте. В результате снижается уровень подземных вод и образованием депрессионных водотоков, радиус которых при напорных водах может достигают многих десятков километров.

          Особенно большое снижение уровня наблюдается в районе крупных городов. Например, в Москве начиная с 60-х годов для водоснабжения пробурено более 1000 артезианских скважин в каменноугольных известняках Pz. Суммарный дебит их в настоящее время превышает 5000 тыс. м3/сут. За время эксплуатации значительно снизился пьезометрический уровень (на 48-50 м.).

          В Парижском артезианском бассейне с начала эксплуатации его (1841 г.) напор уменьшился на 80-100 м.

          Балансом подземных вод называют соотношение поступления (приходные статьи) и расходования (расходные статьи) подземных вод в количественном выражении за определённый период (год, месяц, дохода и т.д.).

          Источником питания грунтовых вод в орошаемых районах являются потери воды на фильтрацию из земляных каналов, а также из каналов с некачественными противофильтрационными покрытиями, просачивание  оросительных вод на полях при вегетационных и других поливах и инфильтрации сбросных вод.  Естественными источниками питания являются осадки, поверхностный и подземный приток.

Расходные статьи  баланса  грунтовых вод в общем случае следующие: расход  в зону аэрации (испарение, транспирация и т.д.) подземный отток, выклинивание на поверхность, отток по коллекторно-дренажной сети отбор на орошение и т. д. Баланс грунтовых вод находится  в тесной взаимосвязи с общим водным балансом пород зоны аэрации. При определённых гидрогеологических условиях грунтовые воды находятся  в связи с водоносными (нижними) горизонтами, залегающими ниже относительного водоупора, на котором находится пласт, содержащий грунтовую воду.

Методы изучения водного баланса рассматривают  в курсах «Гидрогеология», «Мелиоративная гидрогеология». Поэтому здесь ограничивается о водном балансе  грунтовых вод. Баланс грунтовых вод изучают на балансовых участках (площадь их в несколько десятков гектаров), типичных по гидрогеологическим условиям для орошаемого массива. Получив  данные о статьях баланса на участке, их переносят с соответствующими коррективами на орошаемый массив, баланс которого должен быть изучен. Поскольку баланс грунтовых вод находится в тесной взаимосвязи с общим водным балансом территории и водным балансом зоны аэрации, их изучают в комплексе.

          Имея данные о колебании  уровня грунтовых вод и о влажности почвогрунтов зоны аэрации, баланс вод зоны аэрации можно выразить следующим уравнением:

,

где Ук – глубина залегания уровня грунтовых вод от поверхности земли в конце рассматриваемого отрезка времени;

Ун – тоже, в начале рассматриваемого отрезка времени;

Wк,Wн – конечная и начальная объёмные влажности (средние) законы аэрации.

Баланс грунтовых вод.

, где

 — изменение запасов грунтовых вод.

П – приток подземных вод (приток грунтовых вод со стороны или  подпитывание грунтовых вод напорными.)

О – подземный отток за пределы территории или в глубокозалегающие подземные воды.

Д – дренажный сток

Фк – фильтрация из каналов всех порядков.

— доля фильтрации из каналов (Фк)  идущая на питание грунтовых вод.

 — подпитывание почв со стороны грунтовых  вод (+) или питание грунтовых вод опускающейся почвенной влагой (-).

Если есть данные о колебании уровня грунтовых вод и о коэффициенте водоотдачи грунтов, водный баланс грунтовых вод может быть представлен выражениями:

, где

 — коэффициент водоотдачи при опускании уровня грунтовых вод.

Общее изменение запасов воды на территории.

Wгр.

Для экспериментального определения статей водного баланса оборудуют специальные площади (дождемеры, мезиметры, испарители, тензиометры и другие приборы, оборудования).

Влияние орошения на режим грунтовых вод проявляется в виде усиления питания грунтовых вод, что приводит к повышению уровня грунтовых вод, что приводит к повышению уровня грунтовых вод. С пуском воды в крупные оросительные каналы возникают источники местного напора грунтовых вод. В результате подъёма грунтовых вод, вызванного орошением, при низкой естественной дренированности усиливается испарение их , что приводит, если нет искусственного дренажа, к повышению минерализации грунтовых вод и к вторичному засолению почв.

Выводы

Таким образом, по характеру влияния орошения на режим грунтовых вод обособляются зоны интенсивной естественной дренированности. Колебания уровней воды  в каналах под влиянием  гидростатической передачи напоров быстро отражается на грунтовых водах. Таким образом, уровень и минерализация грунтовых вод на поливных землях испытывают непрерывно изменения под влиянием  пуска воды в каналы, поливов, выпадения осадков, испарения, дренажа и других факторов.

Контрольные вопросы:

1. Как определяется гидродинамическая связь водоносных горизонтов?

2. Как определяется направление потока подземных вод?

3. Изменения уровня подземных вод зависит от каких факторов?

4. Расскажите о природном режиме подземных вод?

5. В каких случаях нарушается естественный режим?

6. В условиях полноводья реки Ахангаран каков расход воды?

7. Что понимаем под термином гидрогеологические условия?

8. Прогноз изменения режима подземных вод?

9. Глубина залегания подземных вод в Хим. Городке и в старом городе Алмалыка?

    10. Что такое региональный водоупор подземных вод?

   

В лекции «1.4 Задачи проектирования многомерных систем» также много полезной информации.

Литературы:

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.

Режим подземных вод Определение | Law Insider

  • означает всю воду, которая находится ниже поверхности земли в зоне насыщения и находится в непосредственном контакте с землей или недрами.

  • означает все неконсолидированные минеральные и органические материалы любого происхождения.

  • означает выброс вещества, меченого радиоактивным материалом, с целью отслеживания перемещения или положения меченого вещества в стволе скважины или прилегающем пласте.

  • означает геологическую формацию, группу формаций или часть формации, способную подавать значительное количество грунтовых вод в колодцы или родники.

  • или «болотное угодье» означает территорию, которая затопляется или насыщается поверхностными или грунтовыми водами с периодичностью и продолжительностью, достаточными для поддержания, и которая при нормальных обстоятельствах поддерживает преобладание растительности, обычно приспособленной к жизни в насыщенной почве. условия, широко известные как гидрофитная растительность.

  • означает деревья, кустарники, питомники и другую растительность, включая ветки или побеги любой растительности.

  • означает поверхностные воды штата, используемые растениями и животными, не считающимися патогенами, переносчиками патогенов или промежуточными хозяевами патогенов для человека или домашнего скота и растений.

  • или «СТЮ» означает любой резервуар или комбинацию резервуаров (включая подземные трубопроводы, подсоединенные к ним), которые используются для хранения регулируемых веществ, и объем которых (включая объем подземных трубопроводов, подсоединенных к ним) составляет 10 процентов или более под поверхностью земли. Этот термин не включает:

  • означает водоносный горизонт или его часть:

  • означает загрязнение или осквернение воздуха, земли или вод штата или нанесение им вреда для здоровья населения, коммерческого или рекреационного использования , или вредным для рыб, птиц, животных или растений.

  • означает все виды животных, включая, помимо прочего, млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, земноводных, моллюсков и ракообразных, которые определяются как «дикие животные» и охраняются или иным образом регулируются законом, законом, нормативными актами. , постановление или административное правило в партийном государстве. «Дикая природа» также означает пищевую рыбу и моллюсков, как это определено в законе, законе, постановлении, постановлении или административном правиле в государстве-участнике. Виды, включенные в определение «дикой природы», варьируются от штата к штату, и определение того, является ли вид «дикой природой» для целей настоящего договора, должно основываться на местном законодательстве.

  • означает твердый материал, минеральный или органический, который находится во взвешенном состоянии, транспортируется или перемещается из места своего происхождения воздухом, водой или силой тяжести в результате эрозии.

  • означает хранение газа в подземных пластах или пластах земли.

  • означает резервуар или комбинацию резервуаров, включая подземные трубопроводы, соединенные с резервуаром или резервуарами, которые используются, использовались или могли использоваться для хранения регулируемых веществ, и объем которых, включая объем подземные трубы, соединенные с резервуаром или резервуарами, находятся на 10% или более ниже поверхности земли. Система подземных резервуаров не включает ничего из следующего:

  • означает географическую местность в Вашингтоне, включая, помимо прочего, затопленные и подводные земли и морское дно в пределах юрисдикции штата, где находятся археологические объекты.

  • означает устройство, соответствующее определению «резервуара» в § 260.10, вся площадь поверхности которого находится полностью ниже поверхности земли и покрыта ею.

  • означает жидкий и твердый материал, откачиваемый из септиктенка, выгребной ямы или аналогичной системы очистки бытовых сточных вод или из накопительного бака при очистке или обслуживании системы.

  • означает территорию, указанную в Приложении A.

  • означает присутствие, выброс или угрозу выброса регулируемых веществ на территории стадиона, на нем, под ним или из него, что в соответствии с Законами об охране окружающей среды требует уведомления или отчетности перед любым государственным органом, или которые в соответствии с законодательством об охране окружающей среды требуют выявления, расследования, очистки, удаления, восстановления, локализации, контроля, борьбы с загрязнением, мониторинга или других ответных мер в отношении таких регулируемых веществ, или которые иным образом представляют собой нарушение законов об охране окружающей среды.

  • означает несанкционированный сброс наносов с нарушенных территорий, твердых отходов или компонентов, полученных из отходов, или фильтрата в воды штата.

  • имеет значение, определенное для этого термина в Разделе 6901 и след., с поправками, Закона о защите гражданских прав или в любом применимом государственном или местном законе, законе, постановлении, кодексе, правиле, постановлении, постановлении или постановлении, регулирующем наземную деятельность. резервуары для хранения.

  • означает внутреннюю или внешнюю поверхность, которая может быть повреждена повторяющимся внезапным воздействием, например, некоторые части дверных коробок.

  • означает сохранение и бережное управление водными ресурсами.

  • означает высоту по отношению к Национальной геодезической системе координат (NGVD) 1929 г., Североамериканской системе вертикальной системы отсчета (NAVD) 1988 г. или другим системам отсчета, где указано, наводнений различной силы и частоты в поймах рек. речных районов.

  • означает почву, отвечающую всем следующим критериям:

  • или «полигон ТКО» означает весь объект для захоронения в непрерывном географическом пространстве, где бытовые отходы размещаются на земле или на ней. На полигон ТБО могут также поступать другие типы отходов RCRA Subtitle D, такие как твердые промышленные отходы, неопасный шлам и твердые промышленные отходы. Части полигона ТКО могут быть разделены подъездными путями. Полигон ТБО может находиться в государственной или частной собственности. Полигоном ТБО может быть новый полигон ТБО, существующий полигон ТБО или расширение в сторону.

Основные факторы, влияющие на режим подземных вод — Hatari Labs

Концепция режима подземных вод основана на том факте, что залегание и распределение подземных вод является не просто продуктом случайности, а результатом сочетания климатических, гидрологических , геологические, топографические и почвообразующие факторы, которые вместе образуют единую динамическую систему. Эти факторы взаимосвязаны таким образом, что каждый дает некоторое представление о функционировании всей системы и, таким образом, служит индикатором местных условий залегания и распределения подземных вод (PAEL, 19).93).

В последние годы рост населения и изменения в землепользовании во всем мире увеличили спрос на пресную воду и широкомасштабную разработку подземных вод с использованием усовершенствованных технологий бурения и забора; кроме того, считается, что последствия изменения климата еще больше уменьшили доступность воды, особенно в прибрежных районах [Ranjan et al. , 2006]. Согласно Zohu et al. (2013), мы можем классифицировать все эти вышеупомянутые факторы, как показано на следующем рисунке:

Факторы, влияющие на режим подземных вод (Zohu et al., 2013).

 

Первым и наиболее важным из предыдущих соотношений являются физические характеристики каркаса (геологических образований), в котором залегает и протекает система подземных вод. Два гидравлических параметра, которые следует принимать во внимание в качестве предварительной оценки наличия резервуаров подземных вод, — это пористость и гидравлическая проводимость. Изменение этих гидравлических значений классифицировало геологические единицы на водоносный горизонт, водоупор, водоупор и водоупор с гидрогеологической точки зрения. Выветривание, структуры и растворы в той или иной степени повлияли на большинство горных пород и улучшили их гидравлические параметры (Феттер, 1994) для хранения и передачи воды. Отношение ландшафт-литология-геологическое строение определяет залегание, протяженность и продуктивность водоносных горизонтов.

Изменчивость и изменение климата влияют на системы подземных вод, как непосредственно через пополнение за счет пополнения, так и косвенно через изменения в использовании подземных вод. Что касается прямых воздействий, то естественное пополнение запасов подземных вод происходит как за счет диффузного дождевого пополнения, так и за счет целенаправленного пополнения за счет утечек из поверхностных вод (т. лежащей в основе геологии. Пространственная изменчивость смоделированного пополнения связана в первую очередь с глобальным распределением осадков (Doll et al., 2008; Wada et al., 2010). Климат и земной покров в значительной степени определяют осадки и эвапотранспирацию, тогда как подстилающая почва и геология определяют, может ли излишек воды (осадки минус эвапотранспирация) переноситься и храниться в недрах. В высоких широтах и ​​на больших высотах глобальное потепление изменяет пространственное и временное распределение снега и льда. Совокупное влияние этих эффектов на перезарядку недостаточно хорошо изучено, но есть предварительные данные (Sultana & Coulibaly, 2010; Tague & Grant, 2009). ) указывает на то, что изменения в режимах снеготаяния имеют тенденцию к сокращению сезонной продолжительности и величины пополнения.

Эти воздействия могут быть изменены деятельностью человека, такой как изменения в землепользовании (LUC), и могут иметь косвенные последствия. Связи между климатом и грунтовыми водами в современную эпоху осложняются LUC, который включает, в первую очередь, распространение неорошаемого и орошаемого земледелия. Управляемые агроэкосистемы не реагируют на изменения осадков так же, как естественные экосистемы. Действительно, LUC может оказывать более сильное влияние на земную гидрологию, чем изменение климата. Во время многолетних засух в западноафриканском Сахеле во второй половине двадцатого века пополнение и накопление подземных вод росло, а не уменьшалось из-за случайного LUC из саванны в пахотные земли, что увеличивало поверхностный сток из-за образования корки на почве и целенаправленного пополнения через эфемерные пруды ( Leblanc et al., 2008; Tayloe et al. , 2012).

Исходя из приведенного выше краткого обзора, можно оценить общий потенциал района для развития подземных вод, оценив как можно больше из перечисленных выше факторов, а затем интерпретируя местный режим на основе известных взаимосвязей между факторами. и их влияние на режим подземных вод.

 

  • Долль П. и Фидлер К. Глобальное моделирование пополнения запасов подземных вод. гидрол. Земля Сист. науч. 12, 863–885 (2008).
  • Феттер, К.В., 19 лет94, Прикладная гидрогеология, 3-е изд.: Macmillan College Publishing, Inc., Нью-Йорк, 616, стр.
  • Leblanc, M. et al. (2008) Расчистка земель и гидрологические изменения в Сахеле. Глоб. Планета. Изменение 61, 135–15.
  • PAEL (Piteau Associates Engineering Ltd.), 1993 г. Картирование и оценка подземных вод в Британской Колумбии, том II Критерии и рекомендации.
  • Ранджан П., Казама С. и Масаки Савамото. (2006) Влияние изменения климата на прибрежные ресурсы пресных подземных вод. Глобальное изменение окружающей среды: 16, 388–39.