Содержание
Подземные воды — основные виды
Posted onAuthorОлег
К подземным водам относятся такие, которые содержатся в осадочных породах в верхнем слое земной коры и разделяются водонепроницаемыми (водоупорными) пластами. По своей классификации они зависят от вида грунта, его насыщенности влагой и глубиной залегания.
Подземные воды можно разделить на следующие виды:
1. Верховодка
Такой тип подземных вод принято также называть почвенными или капиллярной зоной. Они находятся в поверхностном слое грунта, в так называемой «зоне аэрации», в 3-5 метрах от поверхности. Данный вид подземных вод непостоянен. Скопление или насыщение почвы влагой происходит лишь в период затяжных дождей или когда начинает таять снежный покров. В засушливое время они опускаются вниз. Поэтому, если копать колодец до верховодки, летом в засуху или жару вода из него может исчезнуть.
Использовать такую воду рекомендуется только в технических целях или для полива, но не в качестве питьевой.
2. Грунтовые воды
Это постоянный водоносный горизонт, расположенный на первом водоупорном уровне. Они могут располагаться в любом виде грунта: твердом, рыхлом или в трещинах. Уровень данного вида вод непостоянен. Грунтовый водоносный горизонт может колебаться, если рельеф неровный, в зависимости от насыщения почвы различными видами атмосферных осадков, от расположения уровня разгрузки или изгиба почвенного слоя. Насыщенность почвы грунтовыми водами также зависит от близлежащих источников, от расположенного поблизости водоемов.
3. Межпластовые
Такой вид делится на напорные и безнапорные. Напорные могут возникать тогда, когда водоносный уровень почвы находится между водоупорными пластами или прилегает к каким-либо водным структурам, которые способствуют выбросу воды вверх под давлением.
Безнапорные воды также располагаются между двумя или несколькими водоупорными пластами.
Если насыщенность грунта влагой большая, например, если рядом находятся водные источники, такие воды без труда насыщают поверхностный слой земли влагой.
4. Артезианские
Они находятся ниже уровня грунтовых вод. У них стабильный режим наполнения. Располагаться они могут на глубине от 150 метров и более. Но за счет давления и эндогенных сил могут подниматься к поверхности. Обычно они расположены в осадочных породах и в тектонических зонах. Артезианская вода имеет высокую минерализацию за счет глубокого залегания и относится к пресной, которая пригодна для питья и использования в бытовых целях.
На более глубоких горизонтах также располагаются:
- подрусловые воды;
- подозерные;
- межмерзлотные.
Копка колодцев, как правило, выполняется до грунтовых вод. До межпластовых или артезианских вод бурят скважины.
Колодец-Солнечногорск.рф
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 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 составляют подземные воды.
Подземные воды – это воды, просачивающиеся через поверхность земли и проходящие через пустоты горных пород до уровня грунтовых вод. Подземные воды образуются, когда вода просачивается через поверхность земли и проходит через пустоты горных пород до уровня грунтовых вод.
Эти пустоты могут быть либо соединены между собой, обеспечивая движение воды, либо быть изолированными, удерживая воду в застое между промежутками.
Можно сказать, что наличие подземных вод во многом зависит от геологии конкретной местности и переменной пористости верхней части земной коры. Вода ниже уровня грунтовых вод или из резервуара подземных вод может быть извлечена естественными явлениями, такими как родники, или искусственно путем строительства инфильтрационных галерей, колодцев, родников и т. д. Этот процесс эксплуатации называется «дренаж подземных вод».
Содержимое:
- 1. Галереи проникновения
- 2. Инфильтрационные скважины
- 3. Источники
- 3.1 Гравитационные источники
- 3.2 Поверхностные источники
- 3.3. Artesian Springs
- 4. Wells
- 4.1 Open Wells
- 4,2 Tube Wells
- FAQS
1. Инфильтрационные галлеры
Инфилизации, которые также известны, а также известные галеры.
строятся через водоносные толщи по берегам р. Тоннель часто укладывают на небольшую глубину от 3 до 5 метров.
Рисунок-1: Галерея инфильтрации
Галереи состоят из каменных стен и плит крыши. Несколько дренажных труб размещаются вместе с подходящими интервалами дренажа для извлечения воды из водоносного горизонта. Дренажные трубы пористые и покрыты гравием для предотвращения попадания мелких частиц в трубы.
Прокладываются на склоне и вода направляется в отстойник. Затем вода перекачивается, направляется на очистку, а затем распределяется. Ширина галереи составляет около 1 метра, а длина может быть от 10 до 100 метров в зависимости от водного поля.
2. Инфильтрационные колодцы
Инфильтрационные колодцы представляют собой серию неглубоких колодцев, построенных вдоль берегов реки. Колодцы собирают речную воду, просачивающуюся через их дно. Они имеют открытые швы и состоят из кирпичной кладки. Обычно они закрыты сверху и предусмотрены люки для проведения осмотров.
Рисунок-2: Инфильтрационный колодец
Инфильтрационные колодцы соединены с отстойником, известным как напорный колодец, несколькими пористыми трубами. Вода, достигающая колодца, затем поднимается или перекачивается, обрабатывается и распределяется по городу.
Скважина Ранни (также известная как коллектор Ранни) используется для извлечения воды из водоносного горизонта. Это запатентованный тип радиального колодца, который заглубляется в землю с прямым подключением к источнику воды.
3. Родники
Родник – это естественный выход грунтовых вод на поверхность земли, свидетельствующий о выходе уровня грунтовых вод на поверхность. Как правило, когда проницаемый слой зажат между двумя непроницаемыми слоями, в конечном итоге возникают пружины. В некоторых источниках наблюдается сброс горячей воды из-за присутствия серы.
Рисунок-3: Источник горячей воды
Озеро или пруд образуется, когда из-под земли вырывается источник. Со всех сторон родника сооружают каменные стены, а затем закрывают сверху, чтобы избежать загрязнения воды.
Затем вода по трубам перекачивается в резервуар ниже по течению.
Есть три типа родников в зависимости от геологических образований.
3.1 Гравитационные источники
Гравитационные источники образуются, когда уровень грунтовых вод поднимается и выходит за пределы естественной долины или впадины.
3.2 Поверхностные источники
В поверхностных источниках непроницаемый слой или препятствие, поддерживающее хранилище, становится наклонным. По мере наклона пласта уровень воды поднимается, и уровень грунтовых вод обнажается до земли.
3.3. Артезианские источники
Когда вода течет через замкнутый водоносный горизонт и вышележащий слой находится под давлением, это приводит к образованию артезианских источников.
4. Колодцы
Колодец представляет собой вертикально вырытую скважину на поверхности земли, облегчающую доступ к подземным водам путем подъема их на поверхность. Открытые колодцы и трубчатые колодцы — это два типа колодцев.
Рисунок-4: Колодец
4.1 Открытые колодцы
Открытый колодец представляет собой каменный колодец большого диаметра. Этот тип колодца выкапывается только на ограниченную глубину и подходит, когда дебит составляет всего 18 кубических метров в час. Вода должна иметь критическую скорость, чтобы ее можно было отвести, поскольку более высокие скорости могут повредить зерна почвы и облицовку колодца.
В зависимости от типа имеющегося пласта открытые скважины можно разделить на неглубокие и глубокие.
4.2 Трубчатые колодцы
Трубчатый колодец представляет собой трубу или длинную трубу, которая бурится или бурится глубоко в землю. Он перехватывает один или несколько пластов, несущих воду, и обычно имеет небольшой диаметр.
Часто задаваемые вопросы
Какие существуют типы подземных источников воды?
Инфильтрационные штольни, инфильтрационные колодцы, родники и колодцы являются различными типами подземных источников воды.
Что такое инфильтрационная скважина?
Инфильтрационные колодцы представляют собой серию неглубоких колодцев, построенных вдоль берегов реки. Колодцы собирают речную воду, просачивающуюся через их дно.
Как образуется пружина?
Когда водопроницаемый слой втиснут между двумя непроницаемыми слоями, в конце концов возникает пружина.
Подробнее
Что такое галереи инфильтрации?
Как построить открытые скважины?
4 ВИДЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Грунтовые или подземные воды – вода, находящаяся ниже поверхности земли. Подземные воды просто вода под землей , где почва полностью заполнена или насыщена водой . Эта вода также называется «водоносным горизонтом».
Ниже приведены четыре типа подземных вод:
Связанная вода
Может также называться ископаемой водой.
Это вода, попавшая в поры горных пород при образовании горных пород.
Химический состав воды меняется вместе с изменениями, которые претерпевают горные породы. Большая часть связанной воды является соленой.
Метеорная вода
Это относится к подземным водам, образующимся в результате дождевых осадков и других форм осадков, таких как град и снегопад. Это результат просачивания атмосферной воды в землю
Ювенильная вода
Ее также называют магматической водой. Это вода, которая приближается к поверхности земли из-за вулканической деятельности. Обычно имеет высокое содержание минералов
Океаническая вода
Это подземные воды, образующиеся в результате просачивания подземных вод в землю. Это распространено в прибрежных районах, где океанская вода просачивается горизонтально в землю из океана
Источники грунтовых вод
Дождевая вода
Некоторое количество дождевой воды, которая просачивается и задерживается после встречи с непроницаемой скалой.
Талая вода
Вода, просачивающаяся в землю при таянии снега весной и летом.
Поверхностные воды
Вода из рек, морей, болот, океанов, озер и прудов, просачивающаяся в землю.
Магматическая/плутоническая вода
Вода, захваченная в горных породах под поверхностью во время вулканизма
Источники
Место, где вода естественным образом вытекает на поверхность земли вдоль склона.
Пути/способы Формирование
Родник на склоне холма
Тип, образованный, когда проницаемая скала лежит над непроницаемой на холме, и вода выходит на стыке этих двух слоев скалы.
Источник дамбы
Тип, образующийся в месте, где магматическая дайка пересекает слой проницаемой породы.
- Подземные воды на стороне, расположенной вверх по склону, задерживаются, что приводит к повышению уровня грунтовых вод на этой стороне.
- Родник образуется там, где уровень грунтовых вод выходит на поверхность.
Воклюзианский источник
Тип, образованный на известняковом холме или откосе, перекрывающем непроницаемый слой.
- Известняк насыщается водой.
- Вода выходит из-под земли, где на поверхности появляется уровень грунтовых вод.
Родник долины
Тип, образованный там, где уровень грунтовых вод пересекает поверхность вдоль склона долины.
Артезианские бассейны
Блюдцеобразная депрессия состоит из слоя проницаемой породы, зажатой между двумя непроницаемыми породами, и вся система образует синклиналь.
Характеристики
- Один или оба конца выходят на поверхность в дождливую зону или под озеро.
- Вода попадает на открытый конец или концы.
- Со временем проницаемая порода насыщается водой и становится водоносным горизонтом, т.е. между Чадом и Египтом через впадину Кваттара.
Скважина артезианская
Колодец, заглубленный в водоносный горизонт артезианского бассейна, из которого вода будет поступать без откачки.