Dom » Projektovanje i proračun » Šta je podzemna voda: definicija, karakteristike i vrste.

Šta je podzemna voda: definicija, karakteristike i vrste.

Među kopnenim vodama najveće rezerve su podzemne vode, čije ukupne rezerve iznose 60 miliona km3. Podzemne vode mogu biti u tečnom, čvrstom ili parovitom stanju. Nalaze se u tlu i u stijenama gornjeg dijela zemljine kore.

Sposobnost stijena da propušta vodu ovisi o veličini i broju pora, šupljina, pukotina.

U odnosu na vodu, sve stene se dele u tri grupe: propusna(propustljiv za vodu) vodootporan(zadržavaju vodu) i rastvorljiv.

Rastvorljive stijene - to su potaša i kuhinjske soli, gips, krečnjak. Kada ih podzemne vode otapaju, na dubini se formiraju velike šupljine, špilje, lijevci, bunari (ovaj fenomen se naziva krš).

Propusne stijene mogu se podijeliti u dvije kategorije: propusne u cijelosti (jednako propusne) i relativno propusne (polupropusne). Primjeri dobro propusnih stijena su šljunak, šljunak, pijesak. Polupropusni uključuju sitnozrnati pijesak, treset itd.

Osim toga, propusne stijene mogu biti vodointenzivne, a ne vodointenzivne.

Pasmine koje ne zahtijevaju vlagu - to su stijene koje slobodno propuštaju vodu a da nisu zasićene njome. To su, na primjer, pijesak, šljunak itd.

Intenzivna voda - to su stijene koje zadržavaju određenu količinu vode (npr. jedan kubni metar treseta drži preko 500 litara vode).

To vodootporna planina Stene uključuju gline, masivne kristalne i sedimentne stene. Međutim, ove stijene se mogu slomiti i prirodno postati propusne.

Zovu se slojevi nepropusnih stijena preko kojih leže vodonosnici vodootporan.

Na nepropusnim stijenama voda koja curi prema dolje se zadržava i ispunjava praznine između čestica propusne stijene iznad, formirajući vodonosnik.

Slojevi propusnih stijena koji sadrže vodu nazivaju se vodonosnici.

Na ravnicama sastavljenim od sedimentnih stijena obično se izmjenjuju propusni i nepropusni slojevi.

Podzemne vode se javljaju u slojevima (slika 1). Mogu se podijeliti u tri horizonta:

gornji horizont- To su slatke vode koje se nalaze na dubini od 25 do 350 m.
srednji horizont - vode koje leže na dubini od 50 do 600 m. Obično su mineralne ili slane.
donji horizont- voda, često zakopana, visoko mineralizovana, predstavljena slanicima. Javlja se na dubini od 400 do 3000 m.

Duboki vodeni horizonti mogu biti juvenilni i (magmatskog porijekla) ili reliktni. Voda nižih horizonata u većini slučajeva nastala je tokom formiranja sedimentnih stijena koje ih okružuju.

Prema uslovima nastanka, podzemne vode se dijele na zemljišne vode, vodene vode i zasićene vode - podzemne i interstratalne vode (sl. 2).

Voda iz tla i voda sa smuđa

podzemne vode popuniti dio praznina između čestica tla. Oni su neophodni za normalan život biljaka.

Verkhovodka leži plitko, postoji privremeno, nije u izobilju. U našim klimatskim uslovima javlja se u proljeće nakon otapanja snijega, ponekad u jesen.

Rice. 1. Slojevi podzemne vode

Rice. 2. Vrste voda prema uslovima

podzemne vode

podzemne vode formiraju vodonosnik na prvom vodootpornom sloju sa površine. Površina podzemne vode se naziva ogledalo podzemnih voda. Udaljenost od podzemne vode do vodonepropusnog sloja se naziva debljina vodootpornog sloja.

Podzemne vode se napajaju infiltriranim padavinama, vodom iz rijeka, jezera i rezervoara.

Zbog plitkog pojavljivanja sa površine, nivo podzemne vode doživljava značajne fluktuacije prema godišnjim dobima: ili raste nakon padavina ili otapanja snijega, ili opada tokom sušnih perioda. U oštrim zimama, podzemne vode se mogu smrznuti.

Budući da je dubina podzemnih voda prvenstveno određena klimatskim uslovima, ona je različita u različitim prirodnim zonama. Dakle, u tundri se nivo podzemne vode praktički poklapa sa površinom, au polupustinjama je na dubini od 60-100 m, a ne svuda, i ove vode nemaju dovoljan pritisak.

Stepen disekcije reljefa teritorije ima veliki uticaj na dubinu podzemnih voda. Što je jači, podzemna voda je dublja.

Podzemne vode su veoma podložne zagađenju.

Interstratalne vode

Interstratalne vode- donji vodonosnici zatvoreni između dva vodootporna sloja. Za razliku od nivoa podzemnih voda, nivo interstratalnih voda je konstantniji i manje se mijenja tokom vremena. Interstratalne vode su čistije od podzemnih voda.

Posebnu grupu čine podzemne vode tlačne međuslojne vode. Potpuno ispunjavaju vodonosnik i pod pritiskom su. Sve vode zatvorene u slojevima koji leže u konkavnim tektonskim strukturama imaju pritisak.

Otvoreni bunarima i dižući se prema gore, izlijevaju se na površinu ili izlivaju. To je način na koji to funkcionira arteški bunari(Sl. 3).

Rice. 3. Arteški bunar

Hemijski sastav podzemnih voda varira i zavisi od rastvorljivosti susednih stena. Prema hemijskom sastavu, sveže (do 1 g soli na 1 litar vode), slabo mineralizovane (do 35 g soli na 1 litar vode) i mineralizovane (do 50 g soli na 1 litar vode). ) izdvajaju se podzemne vode. Istovremeno, gornji horizonti podzemnih voda su obično svježi ili blago mineralizirani, a donji horizonti mogu biti visoko mineralizirani. Mineralne vode po svom sastavu mogu biti ugljične, alkalne, ferruginozne itd. Mnoge od njih imaju ljekovitu vrijednost.

Temperatura podzemne vode

Prema temperaturi, podzemne vode se dijele na hladne (do +20 °C) i termalne (od +20 do +1000 °C). Termalne vode obično se odlikuju visokim sadržajem različitih soli, kiselina, metala, radioaktivnih i rijetkih zemnih elemenata.

Prirodni izlazi podzemnih voda (obično podzemnih voda) na površinu zemlje se nazivaju izvori(opruge, ključevi). Obično se formiraju na niskim mjestima gdje površinu zemlje presecaju vodonosnici.

Izvori su hladni (sa temperaturom vode ne višom od 20 °C), topli (od 20 do 37 °C) i topli, odnosno termalni (preko 37 °C). Zovu se topli izvori koji povremeno šikljaju gejziri. Nalaze se u područjima novijeg ili modernog vulkanizma (Island, Kamčatka, Novi Zeland, Japan).

Značaj i zaštita podzemnih voda

Podzemne vode su od velikog značaja u prirodi: one su najvažniji izvor hrane, močvare; rastvaraju različite tvari u stijenama i prenose ih; uz njihovo učešće formiraju se kraški i klizišni oblici; kada su blizu površine, mogu izazvati procese zamagljivanja; opskrbljuju biljke vlagom i nutrijentima otopljenim u njima, itd. Ljudi ih široko koriste: izvori su čiste vode za piće; koriste se za liječenje brojnih ljudskih bolesti; obezbijediti proizvodni proces vodnim resursima; koristi se za navodnjavanje polja; iz termalnih voda se dobija veliki broj raznih hemikalija (jod, Gauberova so, borna kiselina, razni metali); Toplinska energija podzemnih voda može se koristiti za grijanje zgrada, staklenika, proizvodnju električne energije itd.

Do danas se u mnogim regijama stanje podzemnih voda procjenjuje kao kritično i ima opasan trend daljeg pogoršanja. Uprkos činjenici da su rezerve podzemnih voda velike, one se izuzetno sporo obnavljaju i to se mora uzeti u obzir prilikom njihovog trošenja. Jednako važna je i zaštita podzemnih voda od zagađenja.

Podzemne vode (i ne samo površinske, već i duboke), prateći druge elemente životne sredine, podložne su zagađujućem uticaju ljudske ekonomske aktivnosti: od rudarskih preduzeća, skladišta hemijskog otpada i đubriva, deponija, stočnih kompleksa, naselja itd. Supstance koje zagađuju podzemne vode dominiraju: naftni proizvodi, fenoli, teški metali (bakar, cink, olovo, kadmijum, nikal, živa), sulfati, hloridi, jedinjenja azota. Područja žarišta zagađenja podzemnih voda dosežu stotine kvadratnih kilometara. Kvalitet vode za piće se pogoršava.

PODZEMNE VODE

Sve vode u porama i pukotinama stijena ispod površine

Zemljišta se odnose na podzemne vode. Neke od ovih voda se slobodno kreću u gornjem dijelu

deo zemljine kore pod uticajem gravitacionih sila, a drugi deo je u veoma

tanke pore, koje drže sile površinske napetosti. Podzemne vode ne mogu

postoje bez razmjene sa površinskim vodama i aktivno učestvuju u kruženju vode

u prirodi.

Struktura i svojstva vode određuju se strukturom njenog molekula - H2O u obliku

tetraedar, u čijem se središtu nalazi atom kisika. Na krajevima jednog od rebara

tetraedra postoje dva pozitivna naboja jezgara atoma vodika, tj

hidrol ili elementarna dodatna strukturna jedinica vode.

Vrste podzemnih voda

1. Kristalizacijska voda je dio kristalne rešetke nekih

minerali, na primjer, u gipsu - CaSO4 2H2O (.21% vode po masi), mirabilit

Na2SO4.10H2O (.56% vode po masi

2. Voda u čvrstom obliku javlja se u permafrostu u obliku kristala i

vene leda. Led se stvara i tokom sezonskog smrzavanja vode koja se nalazi u

3. Voda u obliku pare sadržana je u zraku, koji se nalazi u porama tla.

4. Čvrsto vezana voda se nalazi u obliku diskontinuiranog molekularnog filma na

površine najmanjih čestica stijena kao što su glina i ilovača. Ovaj film

drže se molekularnom kohezijom i ne mogu oticati s površine čestice

5. Slabo vezana voda je deblji film od nekoliko slojeva

molekule vode na česticama stijena. Ova voda ima sposobnost kretanja

deblji film prema tanjem.

6. Kapljičasto-tečna (gravitacijska) voda već ima sposobnost slobodnog

kreću se u tlu duž pukotina i pora pod dejstvom gravitacije,

počevši od gornjeg sloja zemlje.

7. Kapilarna voda, kao što naziv govori, nalazi se u najtanjim kapilarnim cijevima ili porama, u kojima se zadržava silama površinskog napona uz formiranje meniskusa. Kapilarna voda se obično nalazi iznad nivoa podzemne vode, au isto vreme može da se podigne od ovog nivoa za 1,5 - 3 m. Kapilarna granica, povezana sa nivoom podzemne vode, fluktuira sa njom.

Iznad nivoa podzemne vode može postojati još jedan uski rub kapilarno suspendirane vode zadržan u tankim porama tla i podzemlja.

ilovasti i glineni horizonti.

Podzemne vode su sasvim prirodno raspoređene u gornjem dijelu zemljine kore. Najgornji dio zemljine kore, blizu površine, naziva se zona aeracije, jer. povezan je sa atmosferom i sa zemljišnim pokrivačem. Ispod njega se nalazi zona potpune zasićenosti, gdje je voda raspoređena uglavnom u tečnom obliku, dok u zoni aeracije može biti i parna. Ako su temperature negativne, onda voda u ove dvije zone može

prisutan u obliku leda.

Dakle, zona aeracije je, takoreći, prelazni tampon sloj

između atmosfere i hidrosfere.

Podzemne vode se mogu klasifikovati prema različitim kriterijumima - prema uslovima

pojava, po poreklu, po hemijskom sastavu.

Vrste podzemnih voda prema uslovima nastanka. Ispuštaju se vode bez pritiska,

dijele se na podvodne, podzemne i interstratalne, kao i tlačne ili

artesian.

Verkhovodka je privremena akumulacija vode u prizemnom sloju

zona aeracije, koja se nalazi u vodonosnicima koji leže na lentikularnoj,

klin iz aquiclude. Po pravilu, smućena voda se pojavljuje u proljeće kada se snijeg topi ili tokom kišnih vremena, ali tada može nestati. Zbog toga se bunari iskopani prije nego što voda smuđa presuši ljeti.

Privremene akviklude mogu biti bilo koje uklesane lentikularne formacije

gline i teške ilovače, smještene u debljini akvifera aluvijalne ili

fluvioglacijalne naslage.

Podzemne vode su prvi stalni vodonosnik odozgo.

horizont koji se nalazi na prvom proširenom vodootpornom sloju. hraniti se

podzemne vode iz slivnog područja unutar vodonosnog sloja. podzemne vode

može se povezati sa bilo kojim kamenjem, i labavim i tvrdim, ali

fissured.

Površina podzemne vode naziva se ogledalom, a snaga vode sadrži

sloj se procjenjuje po vertikali od ogledala do krova nepropusnog horizonta i nije

ostaje konstantan, ali se mijenja zbog neravnog terena, položaj istovarnog nivoa,

količina padavina, savijanje krova vodootpornog sloja. Iznad ogledala

podzemne vode, formira se rub kapilarno podignute vode.

Kretanje i režim podzemnih voda.

Podzemne vode se ponašaju, zavisno od reljefa, rastući

slivovima i spuštanjem do rijeka, jaruga i drugih drenažnih mjesta. Prirodno, voda u vodonosniku pod dejstvom gravitacije je u neprekidnom kretanju i teži da dostigne najniže mesto u reljefu, na primer, ivicu vode u reci, talveg dna jaruge. Tu, u području ispuštanja podzemnih voda, nastaju izvori. Voda u vodonosniku se kreće ovisno o poroznosti stijena, prirodi kontakta čestica, obliku i veličini pora, nagibu vodonosnika. Obično u pijesku brzina kretanja vode sa malim nagibima je od 0,5 do 2-3 m / dan. Ali ako je nagib velik i pore velike, tada brzina može doseći prvih desetina m/dan.

U zavisnosti od količine padavina, zapremina podzemne vode može

mijenjaju se i ljeti protok izvora opada, a u teškim sušama izvori čak i presušuju. Podzemne vode se mogu posebno jako smanjiti zbog zahvatanja vode za industrijske potrebe. Oko bunara koji crpe vodu nivo podzemne vode se postepeno smanjuje i formira se depresijski lijevak.

Interstratalne podzemne vode bez pritiska ograničene su na vodonosne slojeve,

smještena između dva vodootporna sloja. Ponekad takvi vodonosnici

može ih biti nekoliko. Ako vodonosnik ima veliku debljinu i više

njegovo ogledalo je jezero, ribnjak ili rijeka, zatim smjer toka vode u vodonosniku

horizont će teći duž zakrivljenih linija koje teže ka rijeci.

Tlačne ili arteške interstratalne vode nastaju ako

vodonosnik, u sendviču između dva vodonosnika, ograničen je ili na blagi

sinklinalu ili korito, ili na monoklinalu, ili na neku drugu strukturu u kojoj se može formirati gradijent pritiska. Vode pod pritiskom imaju sposobnost samooticanja i šikljanja, jer. su pod hidrostatskim pritiskom.

Dakle, prvi put su takve fontane nabavljene u Francuskoj u provinciji Artesia

počeli su da se nazivaju arteškim. Svaki arteški bazen uključuje

oblasti: dovod, pritisak i pražnjenje. Prvo područje je izlaz

površina vodonosnika, na koju padaju sve atmosferske padavine, hraneći se

ovaj vodonosnik. Područje pritiska je zatvoreno između dva aquicludea -

vodootporni krov i vodootporni krevet, i gdje se pojavljuje vodonosnik

površina, ili je otvorena bunarima, ali ispod područja opskrbe, naziva se

prostor za istovar. Često se odjednom razvija nekoliko arteških bazena.

vodonosnika, što je posebno tipično za arteške bazene u

međuplaninske depresije, gdje dubine vodonosnika mogu prelaziti 1000-1500 m.

U platformskim područjima, gdje su arteški bazeni veliki, gornji

vodonosnici do dubine od 200-5 m sadrže pretežno slatku vodu, i

ispod vode već imaju visoku mineralizaciju.

U središtu evropskog dijela Rusije nalazi se moskovski arteški bazen,

nalazi se u blago nagnutoj udubini u obliku zdjele - Moskovskoj sineklizi. Vodonosni slojevi

horizonti su povezani s raspucanim karbonskim i devonskim krečnjacima, i

međuslojevi gline služe kao aquicludes. Prostori za hranjenje se nalaze na krilima

sineklize. U devonskim naslagama karbonata na dubinama od 400 do 600 m,

mineralne vode sa mineralizacijom od 2,4-4,5 g / l. Ovo je dobro poznata Moskva

mineralna voda. Velike rezerve su koncentrisane u moskovskom arteškom basenu

slatke i industrijske vode. Nacrtane su karte za cijelu teritoriju Rusije

raspodjele arteških bazena i izračunati rezerve vode u njima, oba svježe,

tako industrijski i termički.

Vrste izvora. Svima je poznato da podzemne vode izlaze na površinu

u obliku izvora i izvora sa hladnom, ukusnom vodom. Opruge se pojavljuju gdje

dolazi do ispuštanja vodonosnika.

Izvori nizvodno se najčešće nalaze blizu ivice vode u dolini.

rijeka, u donjem dijelu padina jaruga, gdje je vodootporan

horizonti. Izvori ovog tipa povezani su i sa spuštenim vodama i sa podzemnim vodama, kao i

interstratalne vode. Sve ih karakteriziraju različite brzine protoka, do

isušivanje tokom vrelog leta. U izvorima opadajućeg tipa voda teče mirno, u

pogled na mali ugao nagiba slojeva. Često se viđa uz obalu rijeke

kontinuirana linija curenja podzemnih voda. Nizvodni izvori su obično

vodene, pa ponegdje daju potoke i rječice, npr

javlja se kod kraških izvora koji teku iz pećina.

Uzlazni izvori su izlazi na površinu na mjestima pritiska rasterećenja

vode, dok je sam vodonosnik znatno niži. Limenka za vodu

penjati se pukotinama ili tektonskim rasjedama.

Oko mineralnih izvora, posebno ugljenih voda, na površini

akumulacija tzv. krečnjačka sedra ili travertin, ponekad dosežući

nekoliko metara snage. Takvi travertini su bijele, žućkaste ili ružičaste boje

poznat u gradu Mashuk u Pjatigorsku, u regionu kavkaskih mineralnih voda. sedre

nastaje iz hidrokarbonatno-kalcijumske vode kada bikarbonat Ca(HCO3)2

pretvara se u CaCO3 kada CO2 - ugljični dioksid ode u zrak. Često u travertinu

pronaći otiske biljnog lišća, kosti drevnih životinja, koji postepeno

prekriven krečnjačkim tufom.

Podzemne vode- vode koje se nalaze u debljini stena gornjeg dela zemljine kore u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju. Podzemne vode su jedan od glavnih postojećih i perspektivnih izvora vodosnabdijevanja. U odnosu na površinske vode, kvalitetnije su, ne zahtijevaju skupu obradu, bolje su zaštićene od površinskog zagađenja i sveprisutne. Podzemne vode čine oko 40% ukupne količine vode. Međutim, podzemne vode su faktor koji otežava građevinske radove. Oni pogoršavaju mehanička svojstva rastresitih i glinenih voda, mogu biti agresivno okruženje za metalne i betonske konstrukcije i doprinose nastanku nepovoljnih inženjersko-geoloških procesa.

Poreklo podzemnih voda (teorije)

Postoje dvije glavne teorije o poreklu podzemnih voda: infiltracija i kondenzacija.

Teorija infiltracije objašnjava stvaranje podzemne vode prodiranjem padavina i površinskih voda u Zemlju. Prolazeći kroz velike pukotine i pore, voda se zadržava na nepropusnim slojevima i stvara podzemne vode. Proces je vremenski promjenljiv i određen je prirodnim uslovima područja: topografijom, vodopropusnošću stijena, vegetacijskim pokrivačem i ljudskim aktivnostima. Kada se nivo podzemne vode smanji, površinsko isparavanje se smanjuje, a na određenoj dubini postaje jednako nuli. U ovim uslovima povećava se vrijednost infiltracionog prihranjivanja podzemnih voda.

Teorija kondenzacije pretpostavlja nastanak podzemnih voda u vezi sa kondenzacijom vodene pare, koja iz atmosfere prodire u pore i pukotine. Ove teorije se međusobno dopunjuju. Infiltracijski put formiranja podzemnih voda je glavni za podzemne vode koje se javljaju u zoni aktivne razmjene vode, u područjima sa prilično velikom količinom padavina. U područjima s malim brojem njih (pustinje, suhe stepe), uloga kondenzacije vodene pare u formiranju i opskrbi podzemnih voda značajno se povećava. Osim toga, vode zemljine kore nadopunjuju se juvenilnim vodama, koje nastaju zbog kisika i vodika koje oslobađa magma. Juvenilne vode imaju direktan pristup Zemljinoj površini u obliku para i toplih izvora tokom vulkanske aktivnosti.

22. Fizička i hemijska svojstva podzemnih voda, njihova krutost, agresivnost.

1. Fizička svojstva podzemnih voda

Prilikom ocjenjivanja podzemnih voda za vodosnabdijevanje ispituju se okus, miris, boja, prozirnost, temperatura i druga fizička svojstva koja karakterišu organoleptička svojstva vode. Obično su bistri, bezbojni i bez mirisa. Okus zavisi od vrste i količine rastvorenih soli i gasova. Temperatura podzemne vode uveliko varira ovisno o dubini vodonosnog sloja. Postoje hladne vode (0 ... 20 ° C), tople ili subtermalne (20 ... 37 ° C), termalne (37 ... 100 ° C), pregrijane (više od 100 ° C). Veoma hladna podzemna voda cirkuliše u zoni permafrosta, u visoravnima; pregrijane vode karakteristične su za područja mlade vulkanske aktivnosti (Kamčatka). U područjima postojećih vodozahvata uglavnom se distribuiraju hladne vode s temperaturom od 5 ... 20 ° C. Sa povećanjem dubine pojave, temperatura vode, prema zakonu geotermalnog koraka, raste, dostižući 100 ° C ili više na dubini od nekoliko kilometara. Gustoća vode mijenja se ovisno o temperaturi i količini tvari otopljenih u njoj. Fluktuacije od 0,8 (250oS) do 1,4 g/cm (zbog soli). Kompresibilnost podzemne vode karakterizira koeficijent stišljivosti koji pokazuje za koji udio početne zapremine tečnosti zapremina opada sa povećanjem pritiska za 105 Pa. Koeficijent kompresije je (2,5…5,0)10-5Pa, tj. voda u određenoj mjeri ima elastična svojstva, što je važno u proučavanju tlačnih podzemnih voda. Viskoznost vode karakteriše unutrašnji otpor čestica na njeno kretanje. Kako temperatura raste, viskoznost se smanjuje. Električna provodljivost zavisi od količine soli u vodi (0,02 do 1,00 Ohm m). Radioaktivnost podzemnih voda uzrokovana je prisustvom radioaktivnih elemenata (uranijum, stroncijum, cezijum, radijum, radon itd.) u njoj. Čak i zanemarljive koncentracije (stotine i tisućinke mg/l) nekih radioaktivnih elemenata mogu biti štetne za ljude.

2 .Podzemna voda je složena vodena otopina koja sadrži otopljene soli, plinove, organske tvari i koloide. Kvantitativni odnosi između pojedinih komponenti određuju fizička svojstva i hemijski sastav podzemnih voda. Jonsko-solni sastav. Podzemne vode se ne nalaze u hemijski čistom obliku. Sadrži više od 60 elemenata periodnog sistema. Glavne komponente (joni) koje određuju hemijski tip vode su Cl, SO4, HCO3, Na, Mg, Ca, K. Ukupan sadržaj minerala rastvorenih u vodi naziva se totalna mineralizacija. Njegova vrijednost se procjenjuje prema suhom ili gustom ostatku, koji se dobiva nakon isparavanja određene zapremine vode na temperaturi od 105 ... 110 ° C.

3. Svojstvo vode, zbog sadržaja jona kalcijuma i magnezijuma u njoj, naziva se tvrdoća. Postoje: opšta tvrdoća (svi Ca i Mg joni); karbonatna tvrdoća (sadržaj karbonatnih i hidrokarbonatnih jona); uklonjiva (privremena) tvrdoća, određena eksperimentalno nakon ključanja uzorka; nekarbonatna tvrdoća, određena oduzimanjem karbonata od ukupne tvrdoće; nepopravljiva (konstantna) krutost, određena oduzimanjem uklonjive krutosti od ukupne krutosti. Tvrda voda se stvara kamenac u parnim kotlovima, ne pjeni se dobro i uzrokuje druge neželjene efekte.

4. Agresivnost podzemnih voda. Agresivno dejstvo vode na beton očituje se u rastvaranju njegovog kalcijum karbonata, kao i u stvaranju soli CaSO42H2O, MgSO42H2O i kalcijum hidrosulfoaluminata, što uzrokuje bubrenje i mrvljenje betona. Agresivno djelovanje na metal (korozija). Manifestira se uglavnom zbog oksidacije željeza sa stvaranjem hrđe. Meka voda još više pokazuje svoju agresivnost zbog svoje visoke rastvorljivosti.

- Hemijski sastav podzemnih voda. - Mineralna voda. - Poreklo podzemnih voda. Formiranje podzemnih voda. - Vađenje podzemnih voda. Dozvola za podzemne vode.

Podzemne vode - rezerve podzemnih voda, resursi podzemnih voda.

Podzemne vode su dio hidrosfere planete (2% zapremine) i učestvuju u općem ciklusu vode u prirodi. Rezerve podzemnih voda još nisu u potpunosti istražene. Sada je službena brojka 60 miliona kubnih kilometara, ali hidrogeolozi su uvjereni da u utrobi Zemlje postoje kolosalni neistraženi depoziti podzemnih voda i da ukupna količina vode u njima može biti stotine miliona kubnih metara.

Podzemne vode se nalaze u bušotinama na dubinama do nekoliko kilometara. U zavisnosti od uslova u kojima se podzemna voda javlja (kao što su temperatura, pritisak, vrste stena, itd.), može biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju. Prema V.I. Vernadskog, podzemne vode mogu postojati do dubine od 60 km zbog činjenice da su molekuli vode, čak i na temperaturi od 2000 °C, disocirani za samo 2%.

Pročitajte o rezervama podzemnih voda: Okeani vode pod zemljom. Koliko vode ima na zemlji?

Prilikom procjene podzemnih voda, pored pojma „rezerve podzemnih voda“, koristi se i pojam „resursi podzemnih voda“ koji karakterizira prihranjivanje vodonosnika.

Klasifikacija rezervi i resursa podzemnih voda:

1. Prirodni rezervati je zapremina gravitacione vode sadržana u porama i pukotinama vodonosnih stijena. prirodni resursi - količina podzemne vode koja u prirodnim uslovima ulazi u vodonosni sloj infiltracijom padavina, filtracijom iz rijeka, prelivanjem iz viših i nižih vodonosnika.

2. vještačke rezerve - ovo je zapremina podzemne vode u rezervoaru, nastala kao rezultat navodnjavanja, filtracije iz rezervoara, umjetnog nadopunjavanja podzemnih voda. vještačkih resursa - ovo je brzina protoka vode koja ulazi u akvifer tokom filtracije iz kanala i rezervoara u navodnjavanim područjima.

3. Privučeni resursi - to je protok vode koji ulazi u vodonosnik sa povećanim prihranjivanjem podzemnih voda uzrokovano radom vodozahvatnih objekata.

4. Koncepti operativne rezerve i operativni resursi su u suštini sinonimi. Pod njima se podrazumijeva količina podzemne vode koja se može dobiti tehnički i ekonomski racionalnim vodozahvatnim objektima u datom režimu rada i sa kvalitetom vode koji zadovoljava zahtjeve tokom čitavog procijenjenog perioda potrošnje vode.

Prema stepenu opće mineralizacije razlikuju se vode (prema V.I. Vernadskom):

svježi (do 1 g/l),
bočata (1 -10 g/l),
slano (10-50 g/l),
slane vode (više od 50 g/l) - u nizu klasifikacija usvojena je vrijednost od 36 g/l, što odgovara prosječnom salinitetu voda Svjetskog okeana.

U slivovima istočnoevropske platforme, debljina zone slatke podzemne vode varira od 25 do 350 m, slane vode - od 50 do 600 m, slanih voda - od 400 do 3000 m.

Gornja klasifikacija ukazuje na značajne promjene u mineralizaciji vode - od desetina miligrama do stotina grama po 1 litru vode. Maksimalna vrijednost mineralizacije, koja dostiže 500 - 600 g/l, nedavno je postignuta u Irkutskom basenu.

Za više informacija o hemijskom sastavu podzemnih voda, hemijskim svojstvima podzemnih voda, klasifikaciji prema hemijskom sastavu, faktorima koji utiču na hemijski sastav podzemnih voda i drugim aspektima, pročitajte u posebnom članku: Hemijski sastav podzemnih voda.

Podzemne vode - nastanak i formiranje podzemnih voda.

U zavisnosti od porekla podzemnih voda, razlikuju se:

1) infiltracija,
2) kondenzacija,
3) sedimentogena,
4) "juvenilni" (ili maggeni),
5) veštački,
6) metamorfogena.

Podzemne vode - temperatura podzemne vode.

Prema temperaturi, podzemne vode su:

Hladne podzemne vode se dijele na:

prehlađeno (ispod 0°C),
hladno (od 0 do 20 °S)

Termalne podzemne vode se dijele na:

toplo (20 - 37 °S),
vruće (37 - 50 °S),
veoma vruće (50 - 100 °S),
pregrijana (preko 100 °C).

Temperatura podzemne vode također ovisi o dubini vodonosnika:

1. Podzemne i plitke interstratalne vode doživljavaju sezonske temperaturne fluktuacije.
2. Podzemne vode koje leže na nivou pojasa konstantnih temperatura, održavaju konstantnu temperaturu tokom cijele godine, jednaku prosječnoj godišnjoj temperaturi područja.

Tamo, gdje su srednje godišnje temperature negativne, podzemne vode u zoni konstantnih temperatura tokom cijele godine su u obliku leda. Tako nastaje permafrost („permafrost“).
U oblastima gdje je srednja godišnja temperatura pozitivna, podzemne vode pojasa stalnih temperatura, naprotiv, ne smrzavaju se ni zimi.

3. Podzemne vode koje kruže ispod pojasa konstantne temperature, zagrijana iznad prosječne godišnje temperature područja i zbog endogene topline. Temperatura vode u ovom slučaju određena je geotermalnim gradijentom i dostiže maksimalne vrijednosti u područjima modernog vulkanizma (Kamčatka, Island itd.), u zonama srednjeokeanskih grebena, dostižući temperature od 300-4000C. Visokotermalne podzemne vode u područjima modernog vulkanizma (Island, Kamčatka) koriste se za grijanje kuća, izgradnju geotermalnih elektrana, opskrbu toplinom staklenika itd.

Podzemne vode - metode traženja podzemnih voda.

geomorfološka procjena područja,
geotermalna istraživanja,
radonometrija,
bušenje istražnih bušotina,
proučavanje jezgra ekstrahovanog iz bunara u laboratorijskim uslovima,
iskusno crpljenje iz bunara,
geofizika terenskih istraživanja (seizmička i električna istraživanja) i karotaža bušotina

Podzemne vode - vađenje podzemnih voda.

Važna karakteristika podzemnih voda kao mineralnog resursa je neprekidna priroda potrošnje vode, što iziskuje stalnu ekstrakciju vode iz crijeva u određenoj količini.

Prilikom utvrđivanja izvodljivosti i racionalnosti ekstrakcije podzemne vode uzimaju se u obzir sljedeći faktori:

Opšte rezerve podzemnih voda,
Godišnji protok vode u akvifere,
Filtracijska svojstva vodonosnih stijena,
Dubina nivoa,
Tehnički uslovi rada.

Dakle, čak i pod uslovima velikih rezervi podzemne vode i njenog značajnog godišnjeg dotoka u vodonosne slojeve, vađenje podzemnih voda nije uvijek racionalno sa ekonomskog stanovišta.

Na primjer, biće neracionalno vaditi podzemne vode u sljedećim slučajevima:

vrlo mali protok bušotine;
složenost rada u tehničkom smislu (brušenje, skaliranje u bunarima, itd.);
nedostatak potrebne opreme za pumpanje (na primjer, kada rade agresivne industrijske ili termalne vode).

Visokotermalne podzemne vode u područjima modernog vulkanizma (Island, Kamčatka) koriste se za grijanje kuća, izgradnju geotermalnih elektrana, opskrbu toplinom staklenika itd.

U ovom članku smo ispitali temu Podzemne vode: opća karakteristika. Pročitajte dalje: Istorija proučavanja podzemnih voda.

Klasifikacija

Prema uslovima nastanka, podzemne vode se dele na:

tlo;
interstratalni;

Zemlja voda ispunjava dio praznina između čestica tla; mogu biti slobodne (gravitacijske), kretati se pod utjecajem gravitacije, ili vezane, koje drže molekularne sile.

podzemne vode formiraju vodonosnik na prvom vodootpornom sloju sa površine. Zbog plitkog pojavljivanja sa površine, nivo podzemne vode doživljava značajne fluktuacije prema godišnjim dobima: ili raste nakon padavina ili otapanja snijega, ili opada tokom sušnih perioda. U oštrim zimama, podzemne vode se mogu smrznuti. Ove vode su podložnije zagađenju.

Interstratalne vode- donji vodonosnici zatvoreni između dva vodootporna sloja. Za razliku od podzemnih voda, nivo interstratalnih voda je konstantniji i manje se mijenja tokom vremena. Interstratalne vode su čistije od podzemnih voda. Interstratalna voda pod pritiskom potpuno ispunjava vodonosnik i nalazi se pod pritiskom. Sve vode zatvorene u slojevima koji leže u konkavnim tektonskim strukturama imaju pritisak.

Prema uslovima kretanja u vodonosnicima razlikuju se podzemne vode koje kruže u rastresitim (pješčanim, šljunkovitim i šljunkovitim) slojevima i u raspucanim stijenama.

U zavisnosti od pojave, prirode šupljina u vodonosnim stijenama, podzemne vode se dijele na:

porozna- javljaju se i kruže u kvartarnim sedimentima: u pijesku, šljunku i drugim klastičnim stijenama;
fisura(vena) - u stenama (graniti, peščari);
karst(pukotina-karst) - u rastvorljivim stijenama (krečnjak, dolomit, gips, itd.).

Rezerve podzemnih voda

Podzemne vode su dio Zemljinih vodnih resursa; ukupne rezerve podzemnih voda su preko 60 miliona km³. Podzemne vode se smatraju mineralnim resursom. Za razliku od drugih vrsta minerala, rezerve podzemnih voda su obnovljive tokom eksploatacije.

Istraživanje podzemnih voda

Da bi se utvrdilo prisustvo podzemnih voda, vrši se istraživanje:

referentne bušotine se buše uz uzorkovanje jezgra,
proučava se jezgro i utvrđuje relativna geološka starost stijena, njihova debljina (debljina),
vrši se eksperimentalno crpljenje, određuju se karakteristike vodonosnika, sastavlja se inženjersko-geološki izvještaj;
sastavljaju se karte, presjeci za nekoliko referentnih bunara, vrši se preliminarna procjena mineralnih rezervi (u ovom slučaju vode);

Poreklo podzemnih voda

Podzemne vode imaju drugačije porijeklo: neke od njih su nastale kao rezultat prodora otopljene i kišnice do prvog vodootpornog horizonta (odnosno do dubine od 1,5-2,0 m, koji formiraju podzemne vode, tj. -zvana perched water); drugi zauzimaju dublje šupljine u zemlji.

vidi takođe

Linkovi

Obračunavanje uticaja podzemnih voda u projektovanju temelja

Književnost

// Enciklopedijski rječnik Brockhausa i Efrona: U 86 svezaka (82 sveska i 4 dodatna). - St. Petersburg. , 1890-1907.
Lange O. K. Podzemne vode SSSR-a, dio 1-2, M., 1959-1963.

Wikimedia fondacija. 2010 .

Pogledajte šta je "podzemna voda" u drugim rječnicima:

- (a. podzemne vode; n. Grundwasser; f. eaux souterraines, eaux de sous sol; i. aguas subterraneas) vode koje se nalaze u debljini planine. stijene gornjeg dijela zemljine kore u tečnom, čvrstom i parovitom stanju. P. in. su dio...... Geološka enciklopedija

Vode koje se nalaze u slojevima stijena gornjeg dijela zemljine kore u tečnom, čvrstom i parovitom stanju. Ovisno o prirodi šupljina u stijenama koje sadrže vodu, P. dijele se na porozne u pijesku, šljunku i drugim klastičnim stijenama, ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Vode, uključujući mineralne vode, koje se nalaze u tijelima podzemnih voda (Vodni kodeks Ruske Federacije) EdwART. Termini i definicije za zaštitu životne sredine, upravljanje prirodom i bezbednost životne sredine. Rječnik, 2010 ... Ekološki rječnik

Vode koje se nalaze u stijenama gornjeg dijela zemljine kore u tečnom, čvrstom i parovitom stanju. Postoje: slobodne (gravitacijske, podzemne vode) i vezane (higroskopne, filmske, kristalizacijske); svježe (mineralizacija ... ... Emergencies Dictionary

Vode koje se nalaze u stenovitim masama gornjeg dela zemljine kore u tečnom, čvrstom i parovitom stanju... Veliki enciklopedijski rječnik

Sve vode ispod površine zemlje i dna površinskih vodnih tijela i potoka ... Geološki pojmovi

Vode, uključujući mineralne vode, koje se nalaze u tijelima podzemnih voda. Rječnik poslovnih pojmova. Akademik.ru. 2001 ... Pojmovnik poslovnih pojmova

Podzemne vode- Voda koja se nalazi ispod površine zemlje u debljini stijena iu tlu u bilo kojem fizičkom stanju. Sin.: podzemne vode… Geografski rječnik

PODZEMNE VODE- u zakonodavstvu o vodama Ruske Federacije, vode, uključujući mineralne, koje se nalaze u tijelima podzemnih voda ... Pravna enciklopedija

Podzemne vode- — EN podzemne vode Voda koja zauzima pore i pukotine u stijenama i tlu, ispod površine i iznad sloja nepropusnog materijala. Slobodno se kreće gravitaciono, bilo…… Priručnik tehničkog prevodioca

Podijeli: