Грунтовые воды питают реку

Если грунтовые воды питают поверхностный водоток, то гидроизо­гипсы будут изогнуты вверх по течению реки, так как зеркало грунтовых вод в этом случае наклонено к реке.

(рис. 3.3, г)

Воз­можна и такая связь между грунтовыми и поверхностными во­дами, когда на одном склоне долины грунтовые воды питают реку, а на другом река питает грунтовые воды.

В этом случае гидроизогипсы на одном берегу будут изогнуты вверх, а на дру­гом — вниз по течению реки

При осушении месторождений полезных ископаемых определение харак­тера питания исследуемого водоносного горизонта является весь­ма важной задачей, так как выбор наиболее рациональных способов осушения в значительной степени определяется усло­виями питания водоносных горизонтов, подлежащих осушению.

МЕЖПЛАСТОВЫЕ ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ приурочены к водоносному горизонту, подстилаемому и перекрываемому водо­упорными породами.

Водонепроницаемые породы, подстилающие водоносный горизонт, называются водоупорным ложем, а перекрывающие его — водоупорной кровлей.

Межпластовые воды могут быть безнапорными и напорными.

Первые встречаются сравнительно редко.

Межпластовые воды бывают напорными, когда все поры и пустоты водоносного пласта заполнены и вода в водоносном го­ризонте находится под гидростатическим давлением.

Рис. 3.5. Схема залегания подземных вод:

1 - водоупорные породы; 2 - грунтовые воды; 3 - межпластовый безнапорный водоносный горизонт; 4 – артезианский напорный водоносный горизонт; 5 – колодец, питающийся грунтовой водой; 6 – колодец, питающийся межпластовой водой; 7 – артезианская скважина

АРТЕЗИАНСКИЕ НАПОРНЫЕ ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ приурочены к водоносным горизонтам, за­легающим обычно на значительной глубине в пределах крупных тектонических структур мульдообразного или моноклинального строения (рис. 3.4),

.

Рис. 3.4. Схема артезианского бассейна:

1 — водоносный пласт; 2 — водоупорные породы, 3 — уровень воды. А — пределы распространения грунтовых вод; Б — область распространения грунтовых вод; а — область питания напорных вод; б — область напора; в — область разгрузки; Н₁ — напорный уровень выше поверхности земли; Н₂ — напорный уровень

ниже поверхности земли; т — мощность напорного водоносного горизонта; N— N' — пьезомет­рическая поверхность

НАПОР - высота подъема воды выше водоупорной кровли

Обычно в толще осадочных пород имеется несколько водо­носных пластов с напорными водами.

АРТЕЗИАНСКИЕ БАС­СЕЙНЫ -г еологические структуры, содержащие один, два или несколь­ко напорных водоносных горизонтов и распространенные на зна­чительной площади.

Такие бассейны выделяют на основании тектони­ческих, стратиграфических и литологических признаков.

Пло­щадь артезианских бассейнов колеблется от нескольких десятков до сотен тысяч и миллионов квадратных километров. В пределах СНГ имеется свыше ста артезианских бассейнов, воды которых широко используются для питьевого и хозяйственного водоснаб­жения.

На участках выклинивания водонепроницаемого слоя между смежными водоносными горизонтами осуществляется их взаимо­связь и за счет перетока воды из горизонта с более высоким пьезометрическим уровнем происходит дополнительное питание смежного.

ИСТОЧНИКИ — это естественные выходы подземных вод на поверхность земли.

Они делятся на нисходящие и восходящие.

Нисходящие источники образуются при выходе грунтовых или безнапорных межпластовых вод (рис. 3.6) на склонах речных долин, балок, оврагов, а также в карьерах. В местах выхода на поверхность грунтовых вод наблюдаются заболоченность или сосредоточенные струи воды, образующие ручейки.

Рис. 3.6. Схема выходов источников:

и - выход подземных вод на поверхность;

а - симметричное расположение источников в долине реки;

б - источник, перекрытый делювием; в – переливающийся источник; г – сифонный источник;

При горизонтальном залегании водоупорного ложа источники образуются по обеим сторонам долины (см. рис. 3.6, а) на одной и той же высоте, а если водоупорное ложе залегает наклонно, то источники выходят на одной стороне долины.

В том случае, когда склоны долины, вскрывающие водоносный горизонт, по­крыты наносами, последние маскируют истинный выход грунто­вых вод на поверхность и источники появляются в другом месте (см. рис. 3.6, б).

Помимо постоянно действующих нередко встречаются источ­ники периодически действующие, которые образуются в тех слу­чаях, когда на поверхности водоупорного ложа имеются пониже­ния (см. рис. 3.6, в). При повышении уровня грунтовых вод они начинают переливаться через край впадины, образуя действу­ющий источник, а при понижении — иссякают.

ВОСХОДЯЩИЕ ИСТОЧНИКИ образуются в местах вы­хода на земную поверхность напорных вод.

Отличительная осо­бенность их — характер выхода струи воды, которая, поднимаясь под напором снизу, как бы бурлит, бьет ключом. Когда восходящий источник пробивается через песок, на дне водоема образуются небольшие углубления — кратеры, из которых выры­ваются хорошо различимые струи воды.

Восходящие источники могут возникать под действием гидро­статического давления, давления газа (нарзаны) или водяного пара (гейзеры). Вода восходящих источников часто имеет лечеб­ные свойства (нарзан в Кисловодске, радоновые воды в Цхал-тубо, источник Дарасун в Забайкалье и др.).

РЕЖИМОМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД называют изменение во времени их уровня, температуры, химического состава и расхода под влиянием естественных и искусственных факторов.

Режим подземных вод определяется геологической обстановкой и кли­матическими условиями, а также хозяйственной деятельностью человека (осушение, орошение, строительство подпорных гидро­технических сооружений, водоотлив из горных выработок и т. п.).

Динамический режим грунтовых вод существенно отличается от режима артезианских вод.

Режим грунтовых вод всецело оп­ределяется метеорологическими факторами: атмосферными осад­ками, температурой воздуха, давлением, испарением. Неравно­мерность инфильтрации атмосферных осадков является основной причиной изменений режима грунтовых вод, наблюдающихся не только в течение года, но и в многолетний период.

Колебания уровней в трещиноватых и закарстованных по­родах имеют свою специфику. Максимальной высоты уровни под­земных вод достигают весной в период снеготаяния. Значитель­ное повышение уровней наблюдается также во время летних и осенних дождей, в том числе ливневого характера. Амплитуда годовых колебаний уровня может достигать 10 м и более.

Динамический режим артезианских вод в естественных усло­виях характеризуется большим постоянством, чем режим безна­порных вод. Значительное влияние на режим напорных вод оказывает деятельность человека: из недр земли ежегодно из­влекаются огромные массы подземных вод для питьевого, хо­зяйственного и технического водоснабжения, лечебных целей, ирригации, добычи химического сырья, а также при искусствен­ном водопонижении в связи с проведением строительных, гор­ных и других работ. Во многих крупных городах мира с помощью скважин в течение десятков лет эксплуатируются артезианские воды, в результате чего их уровни значительно снизились. По­нижение уровней наблюдается на площади, измеряемой сотнями квадратных километров. На отдельных месторождениях полезных ископаемых глубина обезвоживания достигает 1 км и более. Снижение уровней влечет за собой изменение физических свойств, химического, газового и бактериального состава под­земных вод, исчезновение источников, обезвоживание рек и озер, изменение состояния и свойств пород и многие другие процессы. При создании водохранилищ уровень воды в них значительно превышает уровни, бывшие в реках. Это обусловливает и со­ответствующие изменения на прилежащих территориях уровней подземных вод, что, в свою очередь, приводит к изменению их количества, условий движения, физических и особенно хими­ческих свойств.

Проведение горных работ при добыче полезных ископаемых сопровождается откачками из шахт огромных масс воды. Так, из шахт Донецкого бассейна, которые не отличаются особой водообильностью, в 1986 г. откачивалось в среднем 8 м³/с. Естест­венно, что откачки из горных выработок существенно влияют на режим подземных вод. В том же Донбассе наблюдаются много­численные случаи «пересыхания» колодцев, находящихся нередко на расстоянии многих километров от границ шахтных полей. Та­кие явления отмечаются всюду, где ведутся горные работы.

При добыче полезных ископаемых нарушение общих гидро­геологических условий существенно сказывается и на минерали­зации рудничных (шахтных) вод. Как правило, кислотность и агрессивность рудничных вод на рудниках (медных, колчеданных _и др.) с течением времени возрастают, что отрицательно влияет на состояние насосов, труб, рельсов и другого оборудования.

Date: 2015-04-23; view: 2699; Нарушение авторских прав