Грунтовые воды: их образование и классификация

Грунтовые воды образуются фильтрацией в почву атмосферных осадков и воды, проникающей из открытых водоемов. А также конденсата водяного пара, образующегося в почве из атмосферы. При фильтрации происходит медленное разрушение почвы - вымывание мелких ее частиц (суффозия). В гидрогеологии различается 2 ее вида:

Грунтовые воды на участке

Негативное влияние грунтовых вод.

  1. Механическая суффозия - отрыв мелких частиц породы потоком воды и вынос их, во взвешенном состоянии, в поры другого слоя породы.
  2. Химическая суффозия - растворение солей и карбонатов, находящихся в почве. В связи с этим повышается минерализация подземных вод.

В результате длительной фильтрации почва оседает, образуя провалы.

Водоносным считается грунт, который при вскрытии его шахтой способен отдавать воду. Водоупорный - грунт, через который вода не фильтруется.

Водоупорных грунтов практически нет, так как каждый слой содержит пустоты, которые постепенно заполняются фильтрующейся из атмосферных осадков водой.

Схема залегания подземных вод

Схема залегания подземных вод.

Так образуются грунтовые воды. Особенно это происходит в период таяния снега и затяжных дождей.

Такие грунты, как гравийные, известняки, галечники, песчаные и выветриваемые скальные породы, имеют высокую водопроницаемость. Пласты глины и не выветриваемые скальные породы считаются водоупорными. К полупроницаемым породам относят суглинки, лесс, глинистые пески, мергели.

Независимо от водопроницаемости каждый верхний пласт породы является кровлей для пласта, расположенного ниже. Снижение запасов грунтовой воды происходит в отсутствие атмосферных осадков в виде дождя или малоснежной зимы и наличия растительного покрова. Если на местности есть уклон, то растительный покров задерживает ее сток и она, фильтруясь в землю, пополняет запасы воды.

Классификация

Классификация ведется:

  • по способу залегания,
  • по минерализации,
  • по химическому составу.

Способ залегания

Верховодка

Схема верховодки.

Верховодка - это почвенная влага. Образуются и пополняются грунтовые воды за счет атмосферных осадков и подпиткой из рядом расположенных водоемов. В засушливые годы, из-за отсутствия осадков, она практически исчезает. Обычно она располагается над первым водоупорным слоем грунта. Использовать ее для водоснабжения населения питьевой водой нельзя, так как она загрязнена органическими взвесями. В местах, где заканчивается первый водоупорный слой, верховодка исчезает, стекая в нижние горизонты. Если водоупорный слой выходит на поверхность, то возникает вероятность образования болот. Необходима мелиорация этого участка.

При полном насыщении водой пустот в грунте создаются слои почвенной воды:

  1. Грунтовые воды - частично загрязнены, занимают 1-ый от поверхности земли водоносный пласт.
  2. Межпластовые воды. Залегают в водоносном грунте, между 2-мя водонепроницаемыми пластами: подстилающим и кровлей.
  3. Артезианские грунтовые воды.
  4. Почвенные воды, полностью заполняют все пустоты в водоносном пласте и при вскрытии его шахтой поднимаются в ней выше отметки вскрытия. Такой уровень, установившийся в скважине, называется пьезометрическим. Если создается высокое давление, то грунтовые воды фонтаном выбрасываются из шахты.

При проведении поисковых работ уровень грунтовых вод определяется весной, когда он наиболее высокий и таяние снега происходит интенсивно. В основном он определяется замером расстояния от поверхности грунта до зеркала воды в ближайших колодцах, скважинах.

Определение минерализации

Установка дренажных колодцев на участке

Установка дренажных колодцев на участке.

Для определения минерализации воды проводится ее выпаривание. Остаток сухих веществ (мг/л, г/л или мг/кг, г/кг) показывает, насколько она минерализована.
Распределение ведется по 6 группам:

  • сверхпресные до 0,2 г/л;
  • пресные 0,2-1,0 г/л;
  • слабосолоноватые 1-3 г/л;
  • сильносолоноватые 3-10 г/л;
  • соленые 10-35 г/л;
  • рассолы более 35 г/л.

Химический состав

Химический состав подземных вод

Химический состав подземных вод.

Для определения физико-химических свойств грунтовых вод исследуется цвет, запах, вкус, температура и примеси.

Прежде чем отнести исследуемые грунтовые воды к какому-либо классу, проводится исследование на наличие в ней анионов гидрокарбоната, сульфата, хлорида и катионов кальция, магния, натрия и калия.

Отвод от участка

Повышенное внимание уделяется уровню стояния грунтовых вод при строительстве. Если он высокий, то проводятся мероприятия по строительству дренажных устройств.

Схема дренажа участка

Схема дренажа участка.

Близко стоящие к поверхности грунтовые воды на участке создают вероятность быстрого разрушения фундаментов построек и подтопление подвалов.

Для ее отвода от построек на участке строят водонакопитель в виде бассейна или проводится ее сброс в водоприемник.

Использование глины при его строительстве значительно удешевляет проект. Для этого глину заливают водой и перемешивают до однородной массы. Если при перемешивании глина не прилипает к лопате, смесь можно считать готовой. Первый слой в 15 см утрамбовывают и оставляют до полного высыхания. Процесс укладки глины повторяют несколько раз.

Строят дренажную систему из пластиковых труб. К основной трубе можно присоединить еще несколько труб, в которые собираются почвенные воды

Грунтовые воды можно отвести с участка через построенные дренажные скважины. Через них она будет уходить в нижние слои залегания. Грунт бурят слоями, доходя до водопроницаемого слоя, в котором создается линза из отводимой с участка воды. В отверстие вставляют дренажную трубу, которую засыпают щебнем с внешней стороны. И обязателен слой гидротекстиля. Этот слой защищает трубы от попадания в них мелких частиц грунта.

Таким образом, грунтовые воды бывают разных видов. Зная их, вы сможете уверенно бурить скважину у себя на участке. Если чистота воды для вас непринципиальна, то есть она будет использоваться, например, для полива растений, можно делать неглубокую шахту. Но если вы намерены пить эту воду, то лучше бурить до артезианских вод. Полученную воду обязательно нужно сдавать на анализ.

Groundwater is formed by filtration in the way of rainfall and water penetration from open reservoirs. And steam condensate produced in the soil from the atmosphere. When you filter a slow destruction of the soil - its leaching of small particles (suffusion). The hydrogeology of 2 different kinds of it:

Groundwater at the site

The negative impact of groundwater.

  1. Mechanical suffusion - separation of fine particles rocks stream of water and removal of them in suspension, into the pores of another layer of rock.
  2. Chemical suffusion - dissolution of salts of carbonates and in the soil. In this regard, increased salinity of groundwater.

As a result, long-term filtering soil settles, forming gaps.

Ground aquifer is considered that at the opening of the mine is able to give him water. Waterproof - the soil, through which the water is not filtered.

Impermeable soil is practically no, as each layer contains voids that gradually filled the filter from precipitation water.

The scheme of underground water

Driving to groundwater.

Thus formed groundwater. This especially occurs during the period of melting snow and heavy rains.

Such soils like gravel, limestone, gravel, sand and weathered rocks have a high permeability to water. Layers of clay and weathered rocks are considered to be impermeable. By semipermeable rocks are loam, loess, clay sand, marl.

Regardless of the water permeability of each upper layer of rock is a roof for the reservoir, which is located below. Reduced inventory of groundwater occurs in the absence of precipitation in the form of rain or a little snow in the winter and the presence of vegetation. If the terrain has a slope, the vegetation retains its flow and it filtering into the ground, replenishes water supplies.

Classification

Classification is carried out:

  • by the method of deposition,
  • mineralization,
  • chemical composition.

deposition method

vadose

perched scheme.

Perched - is soil moisture. Are formed and replenished groundwater from precipitation and fed from the adjacent water bodies. In dry years, due to lack of rainfall, it practically disappears. Usually it is located above the first water-resistant layer of soil. Use it for drinking water supply of the population can not, because it is contaminated with organic powders. In places where the first waterproof layer ends, perched disappear, draining into the lower horizons. If the waterproof layer comes to the surface, there is a probability of formation of marshes. Need reclamation of the site.

At full saturation water voids are created in the ground water the soil layers:

  1. Groundwater - partially polluted, take first from the surface aquifer.
  2. Mizhplastovi water. Occurs in water-bearing ground, between 2 layers of waterproof: underlay and roofing.
  3. Artesian ground water.
  4. Soil water, completely fill all the voids in the aquifer, and at the opening of his shaft in her rise above the level of opening. This level, set in the well, called the piezometric. If you create a high pressure, the ground water fountain ejected from the mine.

When searching for ground water level It is determined in the spring, when it is the highest and snow melting occurs rapidly. It is mainly determined by measuring the distance from the ground surface to the water table in nearby wells, wells.

Determination of mineralization

Installation of drainage wells in the area

Installation of drainage wells in the area.

To determine the salinity of water held its evaporation. The residue solids (mg / l g / l or mg / kg, g / kg) shows how it is mineralized.
The distribution is carried out in 6 groups:

  • sverhpresnye to 0.2 g / l;
  • fresh 0.2-1.0 g / l;
  • slightly saline 1.3 g / l;
  • silnosolonovatye 3-10 g / l;
  • salted 10-35 g / l;
  • brines over 35 g / l.

Chemical composition

The chemical composition of groundwater

The chemical composition of groundwater.

To determine the physicochemical properties of ground water is investigated color, odor, taste, temperature and impurities.

Before investigated include groundwater to any class, the study is carried out for the presence of bicarbonate anions, sulfate, chloride, and calcium cations, magnesium, sodium and potassium.

Withdrawal from the site

Special attention is paid to the level of standing groundwater during construction. If it's high, then measures are taken for the construction of drainage devices.

Diagram of drainage

Diagram of drainage.

Was close to the surface of the ground water in the area create a likelihood of rapid destruction of the foundations of buildings and flooding basements.

For its removal from buildings in the area vodonakopitel build a pool or held its discharge into receiving waters.

Use of clay during its construction greatly reduces the cost of the project. For this clay covered with water and stirred until homogeneous. When mixing the clay does not stick to the shovel, the mixture can be considered finished. The first layer is tamped at 15 cm and allowed to dry completely. The process of laying clay are repeated several times.

Build the drainage system of plastic pipes. For the main pipe can be attached several pipes, which are collected in soil water

Groundwater can be taken away from the site through built drainage hole. Through them, it will go into the lower layers of bedding. The soil layers are drilled, reaching the permeable layer in which the lens is created from water diverted from the area. The drainage tube is inserted into the hole, which is filled with rubble from the outside. And optional layer gidrotekstilya. This layer protects the pipe from the ingress of small soil particles.

Thus, ground water are of various kinds. Knowing them, you can confidently drill wells in their area. If the purity of the water for you not fundamental, that is, it will be used, for example, for watering plants, you can make a shallow pit. But if you are going to drink this water, it is better to drill artesian water. The resulting water is required to hand over for analysis.

Грунтові води утворюються фільтрацією в грунт атмосферних опадів і води, проникаючої з відкритих водойм. А також конденсату водяної пари, що утворюється в грунті з атмосфери. При фільтрації відбувається повільне руйнування грунту - вимивання дрібних її частинок (суфозія). У гідрогеології різниться 2 її види:

Грунтові води на ділянці

Негативний вплив ґрунтових вод.

  1. Механічна суффозія - відрив дрібних частинок породи потоком води і винесення їх, в підвішеному стані, в пори іншого шару породи.
  2. Хімічна суфозія - розчинення солей і карбонатів, що знаходяться в грунті. У зв'язку з цим підвищується мінералізація підземних вод.

В результаті тривалої фільтрації грунт осідає, утворюючи провали.

Водоносних вважається грунт, який при розтині його шахтою здатний віддавати воду. Водотривкий - грунт, через який вода не фільтрується.

Водотривких ґрунтів практично немає, так як кожен шар містить порожнечі, які поступово заповнюються фільтрується з атмосферних опадів водою.

Схема залягання підземних вод

Схема залягання підземних вод.

Так утворюються грунтові води. Особливо це відбувається в період танення снігу і затяжних дощів.

Такі грунти, як гравійні, вапняки, галечники, піщані і вивітрюється скельні породи, мають високу водопроникність. Пласти глини і не вивітрюється скельні породи вважаються водотривкими. До напівпроникну породам відносять суглинки, лес, глинисті піски, мергелі.

Незалежно від водопроникності кожен верхній шар породи є покрівлею для пласта, розташованого нижче. Зниження запасів ґрунтової води відбувається за відсутності атмосферних опадів у вигляді дощу або малосніжною зими і наявності рослинного покриву. Якщо на місцевості є ухил, то рослинний покрив затримує її стік і вона, фільтруючи в землю, поповнює запаси води.

Класифікація

Класифікація ведеться:

  • за способом залягання,
  • по мінералізації,
  • за хімічним складом.

спосіб залягання

верховодка

Схема верховодки.

Верховодка - це грунтова волога. Утворюються і поповнюються ґрунтові води за рахунок атмосферних опадів і підживленням з поруч розташованих водойм. У посушливі роки, через відсутність опадів, вона практично зникає. Зазвичай вона розташовується над першим водотривким шаром грунту. Використовувати її для водопостачання населення питною водою не можна, так як вона забруднена органічними взвесями. У місцях, де закінчується перший водотривких шар, верховодка зникає, стікаючи в нижні горизонти. Якщо водотривких шар виходить на поверхню, то виникає ймовірність утворення боліт. Необхідна меліорація цієї ділянки.

При повному насиченні водою пустот в грунті створюються шари ґрунтової води:

  1. Грунтові води - частково забруднені, займають 1-ий від поверхні землі водоносний пласт.
  2. Міжпластові води. Залягають у водоносному грунті, між 2-ма водонепроникними пластами: підстильним і покрівлею.
  3. Артезіанські грунтові води.
  4. Грунтові води, повністю заповнюють всі порожнечі в водоносному шарі і при розтині його шахтою піднімаються в ній вище позначки розтину. Такий рівень, що встановився в свердловині, називається пьезометрические. Якщо створюється високий тиск, то грунтові води фонтаном викидаються з шахти.

При проведенні пошукових робіт рівень ґрунтових вод визначається навесні, коли він найбільш високий і танення снігу відбувається інтенсивно. В основному він визначається виміром відстані від поверхні грунту до дзеркала води в найближчих колодязях, свердловинах.

визначення мінералізації

Установка дренажних колодязів на ділянці

Установка дренажних колодязів на ділянці.

Для визначення мінералізації води проводиться її випарювання. Залишок сухих речовин (мг / л, г / л або мг / кг, г / кг) показує, наскільки вона мінералізована.
Розподіл ведеться по 6 групам:

  • сверхпресние до 0,2 г / л;
  • прісні 0,2-1,0 г / л;
  • слабосолоноватих 1-3 г / л;
  • сільносолоноватие 3-10 г / л;
  • солоні 10-35 г / л;
  • розсоли більше 35 г / л.

Хімічний склад

Хімічний склад підземних вод

Хімічний склад підземних вод.

Для визначення фізико-хімічних властивостей ґрунтових вод досліджується колір, запах, смак, температура і домішки.

Перш ніж віднести досліджувані грунтові води до якого-небудь класу, проводиться дослідження на наявність в ній аніонів гідрокарбонату, сульфату, хлориду і катіонів кальцію, магнію, натрію і калію.

Відведення від ділянки

Підвищена увага приділяється рівню стояння грунтових вод при будівництві. Якщо він високий, то проводяться заходи по будівництву дренажних пристроїв.

Схема дренажу ділянки

Схема дренажу ділянки.

Близько стоять до поверхні грунтові води на ділянці створюють ймовірність швидкого руйнування фундаментів будівель і підтоплення підвалів.

Для її відведення від будівель на ділянці будують водонакопичувач у вигляді басейну або проводиться її скидання у водоприймач.

Використання глини при його будівництві значно здешевлює проект. Для цього глину заливають водою і перемішують до однорідної маси. Якщо при перемішуванні глина не прилипає до лопати, суміш можна вважати готовою. Перший шар в 15 см утрамбовують і залишають до повного висихання. Процес укладання глини повторюють кілька разів.

Будують дренажну систему з пластикових труб. До основної трубі можна приєднати ще декілька труб, в які збираються ґрунтові води

Грунтові води можна відвести з ділянки через побудовані дренажні свердловини. Через них вона буде йти в нижні шари залягання. Грунт бурять шарами, доходячи до водопроникної шару, в якому створюється лінза з відводиться з ділянки води. В отвір вставляють дренажну трубу, яку засипають щебенем із зовнішнього боку. І обов'язковий шар гідротекстіля. Цей шар захищає труби від потрапляння в них дрібних частинок грунту.

Таким чином, грунтові води бувають різних видів. Знаючи їх, ви зможете впевнено бурити свердловину у себе на ділянці. Якщо чистота води для вас непринципова, тобто вона буде використовуватися, наприклад, для поливу рослин, можна робити неглибоку шахту. Але якщо ви маєте намір пити цю воду, то краще бурити до артезіанських вод. Отриману воду обов'язково потрібно здавати на аналіз.


» » » Грунтовые воды: их образование и классификация