Što je definicija podzemne vode prema geografiji. Podzemne vode i podzemne vode

Zemljinu vodenu ljusku - hidrosferu - čine podzemne vode, atmosferska vlaga, ledenjaci i površinska vodna tijela, uključujući oceane, mora, jezera, rijeke i močvare. Sve vode hidrosfere su međusobno povezane i nalaze se u kontinuiranom ciklusu.

Glavni sastav hidrosfere je slana voda. Slatka voda čini manje od 3% ukupnog volumena. Brojke su proizvoljne, budući da izračuni uzimaju u obzir samo dokazane rezerve. U međuvremenu, prema hidrogeolozima, u dubokim slojevima Zemlje postoje kolosalni rezervoari podzemne vode, čije naslage tek treba otkriti.

Podzemne vode kao dio vodenih resursa planeta

Podzemna voda je voda sadržana u vododrživim sedimentnim stijenama koje čine gornji sloj Zemljina kora. Ovisno o uvjetima okoline kao što su temperatura, tlak, vrste stijene, vode su u krutom, tekućem ili parovitom stanju. Klasifikacija podzemnih voda izravno ovisi o tlima koja čine zemljinu koru, njihovoj vlažnosti i dubini. Slojevi stijena zasićenih vodom nazivaju se "vodonosnim slojevima".

Vodonosci sa svježa voda smatra jednim od najvažnijih strateških resursa.

Karakteristike i svojstva podzemnih voda

Postoje neograničeni vodonosnici, omeđeni slojem vodonepropusnih stijena ispod i koji se nazivaju podzemne vode, i tlačni vodonosnici, smješteni između dva nepropusna sloja. Klasifikacija podzemnih voda prema vrsti tla zasićenog vodom:

• porozan, javlja se u pijesku;
• pukotine koje ispunjavaju šupljine u tvrdim stijenama;
• krš, nalazi se u vapnencu, gipsu i sličnim stijenama topivim u vodi.

Voda, univerzalno otapalo, aktivno apsorbira tvari koje čine stijene i zasićena je solima i mineralima. Ovisno o koncentraciji tvari otopljenih u vodi, razlikuju se slatka, boćata, slana voda i salamure.

Vrste vode u podzemnoj hidrosferi

Voda pod zemljom je u slobodnom ili vezanom stanju. U slobodne podzemne vode spadaju tlačne i netlačne vode koje se mogu kretati pod utjecajem gravitacijskih sila. Povezane vode uključuju:

• voda kristalizacije, kemijski uključena u kristalnu strukturu minerala;
• higroskopna i filmska voda, fizički povezana s površinom mineralnih čestica;
• voda u čvrstom stanju.

Rezerve podzemnih voda

Podzemna voda čini oko 2% volumena cijele hidrosfere planeta. Izraz "rezerve podzemne vode" znači:

• Količina vode sadržana u sloju tla zasićenom vodom je prirodna rezerva. Dopunjavanje vodonosnika događa se zbog rijeka, oborina i protoka vode iz drugih slojeva zasićenih vodom. Pri ocjeni zaliha podzemnih voda u obzir se uzima prosječni godišnji volumen protoka podzemnih voda.
• Volumen vode koji se može iskoristiti kada se vodonosnik otvori su elastične rezerve.

Drugi izraz - "resursi" - označava operativne rezerve podzemne vode ili količinu vode određene kvalitete koja se može izvući iz vodonosnika po jedinici vremena.

Onečišćenje podzemnih voda

Stručnjaci klasificiraju sastav i vrstu onečišćenja podzemnih voda na sljedeći način:

Kemijsko onečišćenje

Neobrađeni tekući otpad i kruti otpad iz industrijskih i Poljoprivreda sadrže razne organske i anorganske tvari, uključujući teške metale, naftne derivate, otrovne pesticide, gnojiva za tlo, reagense za ceste. Kemikalije ulaze u vodonosnike podzemne vode i bušotine nepropisno izolirane od susjednih formacija zasićenih vodom. Kemijsko onečišćenje podzemnih voda je široko rasprostranjeno.

Biološki kontaminanti

Nepročišćena kućna otpadna voda, neispravna kanalizacijske vodove i filtracijska polja smještena u blizini vodozahvatnih bunara mogu postati izvori kontaminacije vodonosnika patogenim mikroorganizmima. Što je veći kapacitet filtracije tla, to je sporije širenje biološke kontaminacije podzemnih voda.

Rješavanje problema onečišćenja podzemnih voda

S obzirom da su uzroci onečišćenja podzemnih voda antropogene prirode, mjere zaštite podzemnih voda vodeni resursi od onečišćenja treba uključiti praćenje kućnih i industrijskih otpadnih voda, modernizaciju sustava za pročišćavanje i recikliranje Otpadne vode, ograničavanje ispuštanja otpadnih voda u površinska vodna tijela, stvaranje vodozaštitnih zona, poboljšanje proizvodnih tehnologija.

(do dubine 12-16 km) u tekućem, čvrstom i parovitom stanju. Većina njih nastaje uslijed curenja s površine kiše, otopljenih i riječnih voda. Podzemna voda se neprestano kreće i u vertikalnom i u horizontalnom smjeru. Dubina njihove pojave, smjer i intenzitet kretanja ovise o vodopropusnosti stijena. Propusne stijene uključuju šljunak, pijesak i šljunak. Vodootporan (vodootporan), praktički nepropusna za vodu - glina, gusta bez pukotina, smrznuta tla. Sloj stijene koji sadrži vodu naziva se vodonosnik.

Prema uvjetima nastanka podzemne vode dijelimo na tri vrste: one koje se nalaze u najgornjem sloju tla; , koji leži na prvom trajnom vodonepropusnom sloju od površine; interstratalni, smješten između dva nepropusna sloja. Podzemna voda se hrani procijeđenim sedimentima, vodama, jezerima,. Razina podzemne vode varira ovisno o godišnjim dobima i različita je u različitim zonama. Dakle, praktički se poklapa s površinom i nalazi se na dubini od 60-100 m. Rasprostranjeni su gotovo posvuda, nemaju pritisak i sporo se kreću (u grubom pijesku, na primjer, brzinom od 1,5-2,0 m). dnevno). Kemijski sastav podzemne vode varira i ovisi o topljivosti susjednih stijena. Po kemijski sastav Postoje slatke (do 1 g soli na 1 litru vode) i mineralizirane (do 50 g soli na 1 litru vode) podzemne vode. Prirodni izlazi podzemne vode na zemljinu površinu nazivaju se izvori (vrela, vrela). Obično se formiraju na niskim mjestima gdje vodonosnici prelaze površinu zemlje. Izvori mogu biti hladni (s temperaturom ne višom od 20°C), topli (od 20 do 37°C) i topli ili termalni (preko 37°C).Vrela koja povremeno izviru nazivaju se gejziri.Nalaze se u područjima recentnih ili moderne (,).Vode izvora sadrže razne kemijski elementi a može biti ugljični dioksid, alkalni, sol itd. Mnogi od njih imaju ljekovitu vrijednost.

Podzemna voda obnavlja bunare, rijeke, jezera, ; otopiti razne tvari u stijenama i transportirati ih; izazvati klizišta. Oni biljkama daju vlagu i stanovništvo piti vodu. Izvori daju najviše čista voda. Vodena para i Vruća voda Gejziri se koriste za grijanje zgrada, staklenika i elektrana.

Zalihe podzemnih voda su vrlo velike - 1,7%, ali se izuzetno sporo obnavljaju i to se mora uzeti u obzir pri njihovom korištenju. Ne manje važna je zaštita podzemnih voda od onečišćenja.

Tema: Glavne vrste podzemnih voda. Uvjeti formiranja. Geološka aktivnost podzemnih voda

2. Glavne vrste podzemnih voda.

1. Klasifikacija podzemnih voda.

Podzemne vode su vrlo raznolike po kemijskom sastavu, temperaturi, porijeklu, namjeni itd. Prema ukupnom sadržaju otopljenih soli dijele se u četiri skupine: svježe, slane, slane i slane. Slatke vode sadrže manje od 1 g/l otopljenih soli; slane vode - od 1 do 10 g/l; slani - od 10 do 50 g / l; salamure - više od 50 g/l.

Prema kemijskom sastavu otopljenih soli podzemne vode dijelimo na hidrokarbonatne, sulfatne, kloridne i složenog sastava. (sulfat hidrokarbonat, klorid hidrokarbonat itd.).

Vode koje imaju ljekovito djelovanje nazivaju se mineralne vode. Mineralne vode izlaze na površinu u obliku izvora ili se umjetno izvlače na površinu bušotinama. Mineralne vode se prema kemijskom sastavu, sadržaju plinova i temperaturi dijele na ugljično-dioksidne, sumporovodikove, radioaktivne i termalne.

Vode s ugljičnim dioksidom rasprostranjene su na Kavkazu, Pamiru, Transbaikaliji i Kamčatki. Sadržaj ugljičnog dioksida u gaziranim vodama kreće se od 500 do 3500 mg/l ili više. Plin je prisutan u vodi u otopljenom obliku.

Sumporovodikove vode također su prilično raširene i vezane su uglavnom za sedimentne stijene. Ukupni sadržaj sumporovodika u vodi obično je mali, ali je terapeutski učinak sumporovodika toliko značajan da im već sadržaj H2 veći od 10 mg/l daje ljekovita svojstva. U nekim slučajevima sadržaj sumporovodika doseže 140-150 mg/l (na primjer, poznati izvori Matsesta na Kavkazu).

Radioaktivne vode se dijele na radonske vode koje sadrže radon i radijeve vode koje sadrže soli radija. Terapeutski učinak radioaktivnih voda je vrlo visok.

Termalne vode se prema temperaturi dijele na hladne (ispod 20°C), tople (20-30°C), tople (37-42°C) i vrlo tople (preko 42°C). Česti su u područjima mladog vulkanizma (na Kavkazu, Kamčatki, u srednjoj Aziji).

2. Glavne vrste podzemnih voda

Prema uvjetima nastanka razlikuju se sljedeće vrste podzemnih voda:

· tlo;

· visoka voda;

· tlo;

· međusloj;

· krš;

· napuknut.

Voda tla nalaze se blizu površine i ispunjavaju praznine u tlu. Vlaga sadržana u sloju tla naziva se voda tla. Kreću se pod utjecajem molekularnih, kapilarnih i gravitacijskih sila.

U aeracijskom pojasu nalaze se 3 sloja vode tla:

1. horizont tla promjenljive vlažnosti - korijenski sloj. To je mjesto gdje se vlaga izmjenjuje između atmosfere, tla i biljaka.

2. podzemni horizont, često ovdje ne dopire “kvašenje” i ostaje “suh”.

horizont kapilarne vlage je kapilarna resa.

Verkhovodka - privremena akumulacija podzemne vode u pripovršinskom sloju vodonosnika unutar zone prozračivanja, koja leži na akvitardu u obliku leće koji se istiskuje.

Verkhovodka je slobodna podzemna voda koja leži najbliže zemljinoj površini i nema kontinuiranu distribuciju. Nastaju infiltracijom atmosferskih i površinskih voda, zadržanih nepropusnim ili slabo propusnim klinastim slojevima i lećama, kao i kondenzacijom vodene pare u stijenama. Karakterizira ih sezonsko postojanje: u sušnim vremenima često nestaju, au razdobljima kiše i intenzivnog topljenja snijega ponovno se pojavljuju. Podložna oštrim kolebanjima ovisno o hidrometeorološkim prilikama (količina padalina, vlažnost zraka, temperatura itd.). Voda koja se nalazi u kotaru također uključuje vodu koja se privremeno pojavljuje u močvarnim formacijama zbog prekomjerne ishrane močvara. Često se nagomilana voda javlja kao posljedica curenja vode iz vodoopskrbnih sustava, kanalizacije, bazena i drugih vodoprovodnih uređaja, što može rezultirati močvarnim područjem, plavljenjem temelja i podruma. U području rasprostranjenosti permafrostnih stijena, permafrostne vode spadaju u supra-permafrostne vode. Vode Verkhodke su obično svježe, malo mineralizirane, ali su često onečišćene organskim tvarima i sadrže povećane količine željeza i kremene kiseline. Verkhodka, u pravilu, ne može poslužiti kao dobar izvor vodoopskrbe. Međutim, ako je potrebno, poduzimaju se mjere za umjetno očuvanje: izgradnja ribnjaka; skretanja s rijeka koje osiguravaju stalnu snagu operativnim bušotinama; sadnja vegetacije koja odgađa topljenje snijega; izrada vodonepropusnih nadvoja itd. U pustinjskim područjima, ugradnjom utora na glinovita područja- takyrakh, atmosferske vode se preusmjeravaju u susjedno područje pijeska, gdje se stvara leća natopljene vode, koja predstavlja određenu rezervu svježa voda.

Podzemne vode leže u obliku trajnog vodonosnika na prvom, više ili manje postojanom vodonepropusnom sloju od površine. Podzemna voda ima slobodnu površinu koja se naziva zrcalo ili razina podzemne vode.

Interformacijske vode zatvoren između vodootpornih slojeva (stratuma). Interstratalne vode pod pritiskom nazivaju se tlačne ili arteške. Kada se buši bušotinama, arteška voda se diže iznad krova vodonosnika i, ako oznaka razine tlaka (pijezometrijska površina) premaši oznaku Zemljine površine u određenoj točki, tada će voda istjecati (izbijati). Konvencionalna ravnina koja određuje položaj razine tlaka u vodonosniku (vidi sliku 2) naziva se piezometrijska razina. Visina vode koja se diže iznad vodonepropusnog krova naziva se tlak.

Arteške vode Leže u propusnim sedimentima zatvorenim između vodonepropusnih, potpuno ispunjavaju šupljine u formaciji i pod pritiskom su. Ugljikovodik utvrđen u bušotini naziva se piezometrijski, koja se izražava u apsolutnim vrijednostima. Samotekuće tlačne vode imaju lokalnu distribuciju i među vrtlarima su poznatije kao "ključevi". Geološke strukture na koje su ograničeni arteški vodonosnici nazivaju se arteški bazeni.

Riža. 1. Vrste podzemnih voda: 1 - tlo; 2 - uzdignuta voda; 3 - tlo; 4 ~ međusloj; 5 - vodonepropusni horizont; 6 - propusni horizont

Riža. 2. Shema strukture arteškog bazena:

1 - vodootporne stijene; 2 - propusne stijene s tlačnom vodom; 4 - smjer toka podzemne vode; 5 – bunar.

Kraške vode leže u krškim šupljinama nastalim otapanjem i ispiranjem stijena.

Pukotinske vode popunjava pukotine u stijenama i može biti pod pritiskom ili bez pritiska.

3. Uvjeti za nastanak podzemne vode

Podzemna voda je prvi stalni vodonosnik sa zemljine površine. Oko 80% ruralno naselja koristiti podzemne vode za vodoopskrbu. GW se već dugo koristi za navodnjavanje.

Ako su vode svježe, tada na dubini od 1-3 m služe kao izvor vlage u tlu. Na visini od 1-1,2 m mogu uzrokovati natapanje vode. Ako je podzemna voda jako mineralizirana, tada na visini od 2,5 - 3,0 m može izazvati sekundarnu salinizaciju tla. Konačno, podzemne vode mogu ometati iskop građevinskih jama, zapaliti izgrađena područja, agresivno djelovati na podzemne dijelove objekata itd.

Nastaje podzemna voda različiti putevi. Neki od njih su formirani kao rezultat infiltracije atmosferskih oborina i površinskih voda kroz pore i pukotine stijena. Takve se vode nazivaju infiltracija(riječ "infiltracija" znači procjeđivanje).

Međutim, postojanje podzemnih voda ne može se uvijek objasniti infiltracijom atmosferskih oborina. Na primjer, u pustinjskim i polupustinjskim područjima ima vrlo malo oborina, koje brzo ispare. Međutim, čak iu pustinjskim područjima, podzemna voda je prisutna na određenoj dubini. Nastanak takvih voda može se samo objasniti kondenzacija vodene pare u tlu. Elastičnost vodene pare u toplom razdoblju u atmosferi je veća nego u tlu i stijenama, pa vodena para kontinuirano teče iz atmosfere u tlo i tamo stvara podzemnu vodu. U pustinjama, polupustinjama i suhim stepama voda kondenzacijskog podrijetla za vrućeg vremena jedini je izvor vlage za vegetaciju.

Podzemna voda može nastati zbog zakopavanja voda drevnih morskih bazena zajedno sa sedimentima koji se u njima nakupljaju. Vode ovih drevnih mora i jezera možda su bile sačuvane u zakopanim sedimentima, a zatim su procurile u okolne stijene ili dospjele na površinu Zemlje. Takva se podzemna voda naziva sedimentacijske vode .

Porijeklo nekih podzemnih voda može biti povezano s hlađenje rastaljene magme. Oslobađanje vodene pare iz magme potvrđuje stvaranje oblaka i pljuskova tijekom vulkanskih erupcija. Podzemne vode magmatskog porijekla nazivaju se maloljetnički (od latinskog "juvenalis" - djevica). Prema oceanologu H. Wrightu, ogromna vodena prostranstva koja trenutno postoje “rasla su kap po kap tijekom života našeg planeta zbog vode koja je curila iz utrobe Zemlje”.

Uvjeti za pojavu, distribuciju i stvaranje humusnih tvari ovise o klimi, topografiji, geološkoj građi, utjecaju rijeka, zemljišnom i biljnom pokrovu te gospodarskim čimbenicima.

A) Odnos tople vode i klime.

Oborina i isparavanje imaju važnu ulogu u formiranju planinskih voda.

Za analizu promjena u ovom omjeru, preporučljivo je koristiti kartu dostupnosti vlage biljkama. Na temelju omjera padalina i isparavanja razlikuju se 3 zone (regije):

1. dovoljna hidratacija

2. nedovoljan

3. neznatna vlaga

Prva zona sadrži glavna područja natopljenih zemljišta koja zahtijevaju odvodnju (ovdje je u određenim razdobljima potrebno vlaženje). Područja nedovoljne i neznatne vlažnosti zahtijevaju umjetno vlaženje.

U tri regije, opskrba tople vode sedimentima i njihova toplina u zoni prozračivanja su različiti.

U području dovoljne vlage, infiltracijska opskrba podzemne vode na dubini većoj od 0,5 - 0,7 m prevladava nad njezinom toplinskom opskrbom u zonu prozračivanja. Ovaj obrazac se opaža kod nerastućih i in sezona rasta s, s izuzetkom vrlo sušnih godina.

U području nedovoljne vlažnosti, omjer infiltracije padalina i isparavanja tople vode kada se javlja plitko je različit u šumsko-stepskoj i stepskoj zoni.

U šumskim stepama u ilovastim stijenama, u vlažnim godinama, infiltracija prevladava nad termalnom toplom vodom u zonu prozračivanja; u sušnim godinama odnos je suprotan. U stepskoj zoni u ilovastim stijenama tijekom nevegetativne sezone, infiltracijska prehrana prevladava nad termalnom toplom vodom, a tijekom vegetacijske sezone - manji protok. Općenito, tijekom godine dana infiltracijska prehrana počinje dominirati nad termalnim podzemnim vodama.

U područjima beznačajne vlage - u polupustinjama i pustinjama - infiltracija u ilovastim stijenama s plitkim podzemnim vodama je nesrazmjerno mala u usporedbi s protokom u zonu prozračivanja. U pješčanim stijenama počinje se povećavati infiltracija.

Tako se smanjuje zaliha tople vode zbog oborina, a povećava protok u zonu prozračivanja s prijelazom iz područja dovoljne u područje zanemarive vlage.

b) Veza podzemnih voda s rijekama.

Oblici povezanosti podzemnih voda i rijeka određeni su reljefnim i geomorfološkim prilikama.

Duboko usječene riječne doline služe kao rezervoari podzemne vode, odvodnjavajući susjedna zemljišta. Naprotiv, s malim usjecima karakterističnim za donje tokove rijeka, rijeke hrane podzemne vode.

Na dijagramu su prikazani različiti slučajevi odnosa površinskih i podzemnih voda.

Glavni proračunski dijagram međudjelovanja podzemnih i površinskih voda u uvjetima promjenjivosti površinskog otjecanja.

a - niska voda; b - faza porasta poplave; c - silazna faza poplave.

V) Odnos između podzemne i tlačne vode.

Ako između podzemne vode i tlačnog horizonta ne postoji apsolutno vodonepropusni sloj, tada su između njih mogući sljedeći oblici: hidraulički priključak:

1) Razina podzemne vode je viša od razine tlačnih voda, zbog čega je moguć protok tople vode u tlačne vode.

2) Razine su gotovo iste. Kada se razina podzemne vode smanji, na primjer, odvodima, topla voda će se napuniti vodom pod pritiskom.

3) GWL povremeno prelazi razinu tlačnih voda (tijekom navodnjavanja, oborina), ostatak vremena GWL se hrani oborinama.

4) Razina podzemne vode je stalno niža od razine podzemne vode, tako da potonja prihranjuje podzemnu vodu.

Podzemne vode mogu primati hranu iz arteških voda i kroz takozvane hidrogeološke prozore - područja gdje je prekinut kontinuitet vodonosnika.

Moguće je prihraniti ugljikovodike tlačnima kroz tektonske rasjede.

Hidrodinamičke zone tople vode, određene reljefom i geološkom građom, usko su povezane s geostrukturnim uvjetima teritorija. Zone visoke drenaže karakteristične su za planinska i predplaninska područja. Zone niske drenaže karakteristične su za korita i depresije platformskih ravnica.

Zonalnost opskrbe GW najjasnije se očituje u zoni slabe drenaže sušnih područja. Sastoji se u dosljednom povećanju mineralizacije tople vode s udaljenošću od izvora opskrbe rijeke, kanala itd. Stoga se u sušnim područjima bunari za vodoopskrbu obično postavljaju uz kanale i rijeke.

4. Uvjeti za nastanak i pojavu arteških voda.

Arteške vode nastaju na određenom geološka građa- izmjenjivanje vodopropusnih slojeva s vodootpornima. Ograničeni su uglavnom na sinklinalne ili monoklinalne formacije formacija.

Područje razvoja jedne ili više arteških formacija naziva se arteški bazen. AB mogu zauzimati od nekoliko desetaka do stotina tisuća km 2 .

Izvori napajanja tlačnim vodama su oborinske, filtracijske vode rijeka, akumulacije, kanali za navodnjavanje itd. Tlačne vode se pod određenim uvjetima nadopunjuju podzemnom vodom.

Njihova potrošnja moguća je tako što se ispuštaju u riječne doline, izlaze na površinu u obliku izvora, polagano procjeđuju kroz slojeve tlačnog sloja i otječu u podzemne vode. Odabir AV-a za vodoopskrbu i navodnjavanje također predstavlja stavku njihovih rashoda.

U arteškim bazenima postoje područja napajanja, tlaka i pražnjenja.

Područje prihranjivanja je područje gdje arteška formacija doseže površinu zemlje, gdje se događa njeno prihranjivanje. Nalazi se na najvišim visinama reljefa arteškog bazena u planinskim područjima i slivovima itd.

Tlačno područje je glavno područje distribucije arteškog bazena. Unutar svojih granica podzemna voda ima pritisak.

Područje ispusta - područje gdje voda pod pritiskom izlazi na površinu - otvoreni ispust (u obliku nadolazećih izvora ili područja skrivenog ispuštanja, na primjer u riječnim koritima itd.)

Bunari iz kojih istječe voda iz slavine, ovo je primjer umjetnog ispuštanja tlačne vode.

U formacijama koje sadrže gips, anhidride i soli, arteške vode imaju povećanu mineralizaciju.

Vrste i zonalnost arteških voda

Arteški bazeni obično se klasificiraju prema geostrukturi vododrživih i vodootpornih stijena.

Na temelju ove značajke razlikuju se dvije vrste arteških bazena (prema N.I. Tolstikhinu):

1. arteški bazeni platformi, obično karakterizirani vrlo značajnim razvojnim područjem i prisutnošću nekoliko tlačnih vodonosnika (ovo su Moskva, Baltik, Dnjepar-Donets itd.)

2. arteški bazeni naboranih područja, ograničeni na intenzivno dislocirane sedimentne, magmatske i metamorfne stijene. Imaju manje razvojno područje. Primjeri - Fergana, Chui i drugi bazeni.

5. Geološka aktivnost podzemnih voda.

Podzemne vode vrše destruktivan i stvaralački rad. Destruktivno djelovanje podzemnih voda očituje se uglavnom u otapanju u vodi topivih stijena, što je olakšano sadržajem otopljenih soli i plinova u vodi. Među geološkim procesima izazvanim djelovanjem PV-a prije svega treba spomenuti krške pojave.

krš.

Krš je proces otapanja stijena podzemnom vodom koja ulazi u njih i prodire kroz površinske vode. Kao posljedica krša, u stijenama nastaju špilje i šupljine raznih oblika i veličina. Njihova duljina može doseći mnogo kilometara.

Od krških sustava najduža je Mammoth Cave (SAD), čija je ukupna duljina oko 200 km.

Za krš su osjetljive slane stijene, gips, anhidridi i karbonatne stijene. Prema tome, razlikuje se krš: sol, gips, karbonat. Razvoj krša počinje širenjem (pod utjecajem ispiranja) pukotina. Krš određuje specifične oblike reljefa. Glavna mu je značajka prisutnost krških vrtača promjera od nekoliko do stotina metara i dubine do 20 - 30 m. Krš se sve intenzivnije razvija što padne više oborina i veća je brzina kretanja podzemnih tokova.

Područja sklona kršu karakterizira brzo upijanje sedimenta.

Unutar krških stijenskih masiva razlikuju se zone silaznog kretanja vode i horizontalnog kretanja - prema riječnim dolinama, moru i dr.

U krškim špiljama uočavaju se sinterske formacije pretežno karbonatnog sastava - stalaktiti (rastu prema dolje) i stalagmiti (rastu odozdo). Krš slabi stijene i smanjuje njihovu količinu kao osnovu hidrotehničkih građevina. Moguća su značajna curenja vode iz akumulacija i kanala kroz krške šupljine. Ujedno, podzemne vode sadržane u krškim stijenama mogu biti vrijedan izvor za vodoopskrbu i navodnjavanje.

Destruktivna aktivnost podzemnih voda uključuje sufuziju (potkopavanje) - to je mehaničko uklanjanje malih čestica iz labavih stijena, što dovodi do stvaranja šupljina. Takvi se procesi mogu uočiti u lesu i lesu sličnim stijenama. Osim mehaničke, postoji i kemijska sufozija, primjer za to je krš.

Stvaralački rad podzemnih voda očituje se u taloženju raznih spojeva koji cementiraju pukotine u stijenama.

Kontrolna pitanja:

1 Dajte klasifikaciju podzemnih voda.

2. Pod kojim uvjetima nastaje podzemna voda?

3. Pod kojim uvjetima nastaju arteške podzemne vode?

4. Kakva je geološka aktivnost podzemne vode?

5. Navedite glavne vrste podzemnih voda.

6. Na koji način voda u kotaru utječe na konstrukciju?

Nisu sve podzemne vode podzemne vode. Razlika između podzemnih voda i drugih vrsta podzemnih voda je u uvjetima njihovog pojavljivanja u stijenskoj masi.

Naziv "podzemna voda" govori sam za sebe - to je voda koja se nalazi pod zemljom, odnosno u zemljinoj kori, u njenom gornjem dijelu, i može biti tamo u bilo kojem njenom agregatna stanja– u obliku tekućine, leda ili plina.

Glavne klase podzemnih voda

Postoje različite vrste podzemnih voda. navesti glavne vrste podzemnih voda.

Voda tla

Voda iz tla zadržava se u tlu ispunjavajući prostore između čestica tla ili pore. Voda u tlu može biti slobodna (gravitacijska) i podložna samo gravitaciji, te vezana, odnosno držana silama molekularnog privlačenja.

Podzemne vode

Podzemna voda i njezina podvrsta, zvana vodena voda, vodonosnik je najbliži površini zemlje, koji leži na prvom aquitardu. (Akviklud, ili vodonepropusni sloj tla, je sloj tla koji praktički ne propušta vodu. Filtracija kroz akviklud je ili vrlo niska, ili je sloj potpuno vodootporan - npr. debela kamenita tla). Podzemne vode su vrlo promjenjive zbog mnogih čimbenika, a upravo podzemne vode utječu na uvjete gradnje i diktiraju izbor temelja i tehnologije pri projektiranju objekata. Promjenjivo ponašanje podzemnih voda također je pod stalnim utjecajem na nastavak korištenja građevina koje je napravio čovjek.

Međuslojna voda

Interstratalna voda nalazi se ispod podzemne vode, ispod prvog akvitarda. Ta je voda ograničena s dva nepropusna sloja i može se nalaziti između njih pod značajnim pritiskom, ispunjavajući vodonosnik u potpunosti. Razlikuje se od podzemne vode po većoj postojanosti razine, naravno i po većoj čistoći, a čistoća međuslojne vode može biti posljedica ne samo filtracije.

Arteška voda

Arteška voda - kao i interstratalna voda, zatvorena je između slojeva akvitarda i tu je pod pritiskom, odnosno pripada tlačne vode. Dubina arteških voda je otprilike od sto do tisuću metara. Razne geološke podzemne strukture, korita, depresije i sl. pogoduju nastanku podzemnih jezera - arteških bazena. Kada se takav bazen otvori bušenjem jama ili bunara, arteška se voda pod pritiskom diže iznad svog vodonosnika i može proizvesti vrlo moćnu fontanu.

Mineralna voda

Mineralna voda je vjerojatno zanimljiva za graditelja samo u jednom slučaju, ako je njen izvor na gradilištu, iako nije sva ta voda korisna za ljude. Mineralna voda je voda koja sadrži otopine soli koje su biološki djelatne tvari i mikroelemenata. Spoj mineralna voda, njegova fizika i kemija su vrlo složene, to je sustav koloida te vezanih i nevezanih plinova, a tvari u ovom sustavu mogu se naći i nedisocirane, u obliku molekula, iu obliku iona.

Podzemne vode

Podzemna voda je prvi stalni vodonosnik s površine tla, smješten na prvom vodonosniku. Dakle, površina ovog sloja je slobodna, uz rijetke iznimke. Ponekad postoje područja gustog kamenja iznad tokova podzemne vode - vodootporan krov.

Podzemna voda leži blizu površine, pa je stoga vrlo ovisna o vremenu na površini zemlje - o količini oborina, kretanju površinske vode, razini akumulacija, svi ti čimbenici utječu na ishranu podzemne vode. Osobitost i razlika između podzemnih voda i ostalih vrsta je u tome što su netlačne. Verkhovodka, ili akumulacija vode u gornjem sloju tla zasićenom vodom iznad akvitarda gline i ilovače s niskom filtracijom, vrsta je podzemne vode koja se pojavljuje privremeno, sezonski.

Podzemne vode i promjenjivost njihova sastava, ponašanja i debljine horizonta pod utjecajem su prirodnih čimbenika i ljudskih aktivnosti. Horizont podzemne vode nije konstantan, ovisi o svojstvima stijena i njihovom sadržaju vode, blizini akumulacija i rijeka, klimi područja - temperaturi i vlažnosti povezanim s isparavanjem itd.

Ali ozbiljno i sve više opasan utjecaj Na podzemne vode utječu ljudske aktivnosti – melioracija zemljišta i hidrogradnja, podzemno rudarstvo, nafta i plin. Primjena poljoprivredne tehnologije mineralna gnojiva, pesticide i otrovne kemikalije, i naravno, industrijske otpadne vode.

Podzemna voda je vrlo dostupna, a ako se kopa bunar ili buši bunar, u većini slučajeva se dobije podzemna voda. A njegova svojstva mogu biti vrlo negativna, jer ova voda ovisi o čistoći tla i služi kao njegov indikator. Sva onečišćenja od curenja kanalizacije, odlagališta otpada, pesticida s polja, naftnih derivata i drugih rezultata ljudskih aktivnosti završavaju u podzemnim vodama.

Podzemne vode i problemi građevinara

Uzdizanje tla od mraza izravno i izravno ovisi o prisutnosti podzemne vode. Šteta uzrokovana silama mraza može biti ogromna. Kada su smrznuta, glinasta i ilovasta tla dobivaju hranu, između ostalog, iz donjeg vodonosnika, a kao rezultat tog usisavanja mogu nastati čitavi slojevi leda.

Pritisak na podzemne dijelove građevina može doseći ogromne vrijednosti - 200 MPa, odnosno 3,2 tone/cm2, daleko je od granice. Sezonska pomicanja tla od nekoliko desetaka centimetara nisu neuobičajena. Moguće posljedice Učinci sila dizanja od mraza, ako nisu predviđeni ili nedovoljno uzeti u obzir, mogu biti: izbijanje temelja iz zemlje, plavljenje podruma, razaranje. cestovne površine, plavljenje i erozija rovova i jama i mnoge druge negativne stvari.

Osim fizički utjecaj, podzemne vode također mogu uništiti temelje kemijski, sve ovisi o stupnju njihove agresivnosti. Tijekom projektiranja se istražuje ta agresivnost, provode se geološka i hidrološka istraživanja.

Utjecaj podzemnih voda na beton

Agresivnost podzemne vode na beton podijeljena je na vrste, razmotrit ćemo ih u nastavku.

Prema pokazatelju ukupne kiseline

Kada je pH vrijednost manja od 4, smatra se da je agresivnost prema betonu najveća, a kada je pH vrijednost veća od 6,5, najmanja. Ali niska agresivnost vode uopće ne eliminira potrebu zaštite betona hidroizolacijskim uređajem. Osim toga, postoji jaka ovisnost utjecaja agresije vode na vrste betona i njegovog veziva, uključujući marku cementa.

Vode za ispiranje, magnezij i ugljikov dioksid

Svatko na ovaj ili onaj način uništava beton ili doprinosi procesu razaranja.

Sulfatne vode

Sulfatne vode smatraju se najagresivnijim za beton. Sulfatni ioni prodiru u beton i reagiraju s kalcijevim spojevima. Nastali kristalni hidrati uzrokuju bubrenje i razaranje betona.

Metode minimiziranja rizika od podzemnih voda

Ali čak iu slučajevima kada postoje podaci o neagresivnosti podzemne vode na beton u određenom području, otkazivanje hidroizolacije podzemnih dijelova zgrade prepuno je značajnog smanjenja vijeka trajanja betonske konstrukcije. Tehnogeni čimbenici imaju prevelik utjecaj na prirodu, uključujući podzemne vode i stupanj njihove agresivnosti. Mogućnost gradnje u neposrednoj blizini jedan je od razloga pomicanja tla i, kao posljedica toga, promjena u ponašanju podzemnih voda. A kemija i njezina "akumulacija" izravno ovise o blizini poljoprivrednog zemljišta.

Uzimanje u obzir razine podzemne vode, kao i sezonskih promjena ove razine, iznimno je važno za privatnu gradnju. Visoke podzemne vode su ograničenje u izboru. Ako ne cijela, onda o tome ovisi ogroman udio ekonomije pojedinog graditelja. Bez uzimanja u obzir ponašanja i visine podzemnih voda, nemoguće je odabrati vrstu temelja za kuću, donijeti odluku o mogućnosti izgradnje podruma i podrum, urediti podrume i kanalizacijsku septičku jamu. Staze, platforme i sva krajobrazna uređenja mjesta, uključujući krajolik, također zahtijevaju ozbiljno razmatranje utjecaja podzemnih voda u fazi projektiranja. Stvar je komplicirana činjenicom da je njegovo ponašanje usko povezano sa strukturom i tipom tla na mjestu. Voda i tla moraju se proučavati i razmatrati kao cjelina.

Verkhodka, kao vrsta podzemne vode, može stvoriti velike probleme, i to ne uvijek sezonske. Ako imate pjeskovita tla i kuća je izgrađena na visokoj obali rijeke, tada možda nećete primijetiti sezonsku visoku vodu, voda će brzo nestati. Ali ako je u blizini jezero ili rijeka, a kuća se nalazi na niskoj obali, čak i ako u podnožju mjesta ima pijeska, bit ćete na istoj razini s rezervoarom - poput plovila koje komuniciraju, a u u ovom slučaju borba protiv visokih voda teško da će biti uspješna, kao i svaka borba s prirodom.

U slučaju kada tlo nije pijesak, ribnjaci i rijeke su daleko, ali je podzemna voda vrlo visoka, vaša je opcija stvoriti učinkovit sustav odvodnje. Kakvu ćete drenažu imati - prstenastu, zidnu, rezervoarsku, gravitacijsku ili pomoću pumpi za ispumpavanje - odlučuje se pojedinačno, a potrebno je uzeti u obzir mnoge čimbenike. Da biste to učinili, morate imati informacije o geologiji mjesta.

U nekim slučajevima drenaža neće pomoći, na primjer, ako se nalazite u nizini, au blizini nema melioracijskog kanala i nema kamo ispustiti vodu. Također, ispod prvog vodonosnog sloja ne postoji uvijek sloj slobodnog protoka u koji je moguće skrenuti veliku vodu, učinak bušenja bunara može biti suprotan - dobit ćete ključ ili fontanu. U slučajevima kada sustav odvodnje ne daje rezultate, pribjegava se umjetnim nasipima. Podizanje mjesta na razinu na kojoj podzemne vode neće doći do vas i vaših temelja ekonomski je skupo, ali ponekad jedina ispravna odluka. Svaki slučaj je individualan, a vlasnik donosi odluke na temelju hidrogeologije svoje lokacije.

Ali u mnogim slučajevima problem se rješava upravo odvodnjom, a važno je odabrati pravi sustav odvodnje i pravilno organizirati odvodnju.

Saznajte razinu podzemne vode u vašem području i pratite njezine promjene - vlasnici pojedinačnih parcela mogu sami riješiti ove probleme. U proljeće i jesen razina podzemne vode obično je viša nego zimi i ljeti, to je zbog intenzivnog otapanja snijega, sezonskosti padalina, moguće s dugotrajnim kišama u jesensko razdoblje. Razinu podzemne vode možete saznati mjerenjem u bunaru, jami ili bušotini, od površine vode do površine tla. Ako izbušite nekoliko bušotina na svom mjestu, duž njegovih granica, onda je lako pratiti sezonske promjene GWL, a na temelju dobivenih podataka moguće je donositi građevinske odluke - od izbora temelja i sustava odvodnje do planiranja vrtne sadnice, raspored vrtova, uređenje okoliša i razvoj krajobraznog dizajna.

Podzemne vode su vode koje se nalaze u stijenama gornjeg dijela zemljine kore u tekućem, krutom i plinovitom stanju.

Klasifikacija

Prema uvjetima nastanka podzemne vode se dijele na nekoliko tipova: zemljišne, podzemne vode, interstratalne, arteške, mineralne.

Voda tla ispuniti dio praznina između čestica tla; mogu biti slobodni (gravitacijski), kretati se pod utjecajem gravitacije ili vezani, držani molekularnim silama.

Podzemne vode formirati vodonosnik na prvom sloju vodonosnika od površine. Zbog svog plitkog položaja od površine, razina podzemne vode doživljava značajne fluktuacije prema godišnjim dobima: ili raste nakon oborina ili otapanja snijega, ili pada u sušnim vremenima. Tijekom jakih zima može doći do smrzavanja podzemnih voda. Ove vode su osjetljivije na onečišćenje.

Interformacijske vode- temeljni vodonosnici zatvoreni između dva nepropusna sloja. Za razliku od podzemnih voda, razina međuslojne vode je konstantnija i manje se mijenja tijekom vremena. Međuslojne vode su čišće od podzemnih voda. Tlačne interstratalne vode potpuno ispunjavaju vodonosnik i nalaze se pod pritiskom. Sve vode sadržane u slojevima koji se nalaze u konkavnim tektonskim strukturama imaju pritisak.

Prema uvjetima kretanja u vodonosnicima razlikuju se podzemne vode koje kruže u rastresitim (pijesak, šljunak i šljunak) slojevima i u raspucanim stijenama.

Ovisno o pojavi i prirodi šupljina vodonosnih stijena, podzemne vode se dijele na:

• pore - leže i kruže u kvartarnim sedimentima: u pijesku, šljunku i drugim klastičnim stijenama;
• pukotina (žila) - u stijenama (graniti, pješčenjaci);
• krš (pukotinsko-krški) - u topivim stijenama (vapnenac, dolomit, gips i dr.).

Rezerve podzemnih voda

Podzemne vode dio su Zemljinih vodnih resursa; ukupne rezerve podzemne vode iznose preko 60 milijuna km³. Podzemna voda se smatra mineralnim resursom. Za razliku od drugih vrsta minerala, rezerve podzemne vode su obnovljive tijekom eksploatacije.

Istraživanje podzemnih voda

Za utvrđivanje prisutnosti podzemnih voda provode se istraživanja:

• geomorfološka procjena područja,
• temperaturne studije,
• radonska metoda,
• referentne bušotine su izbušene uz uzorkovanje jezgre,
• proučava se jezgra i utvrđuje se relativna geološka starost stijena, njihova debljina (debljina),
• Provodi se pokusno crpljenje, utvrđuju se karakteristike vodonosnika i izrađuje geotehnički elaborat;
• karte i sekcije sastavljaju se iz nekoliko referentnih bušotina, a provodi se preliminarna procjena mineralnih rezervi (u u ovom slučaju, voda);

Podrijetlo podzemnih voda

Podzemna voda ima različitog porijekla: neki od njih nastali su kao rezultat prodora otopljene i kišnice do prvog vodonepropusnog horizonta (odnosno do dubine od 1,5-2,0 m, što čini podzemnu vodu, odnosno tzv. ukočenu vodu); drugi zauzimaju dublje šupljine u zemlji.