Основание под фундамент

Подземные воды

Подземные воды

Подземные воды

Подземные воды образуются в следствии просачивания вод через грунт с поверхности земли и атмосферных осадков.

Структура и состав горных пород, чередование водопроницаемых и водоупорных пород в земной коре создают условия для скопления вод в толще водопроницаемых горных пород, залегающих на непропускающих воду слоях (водоупорах). В этих условиях на различных глубинах от поверхности земли формируются водоносные слои, или водоносные горизонты, под которыми понимают насыщенные водой водопроницаемые слои горных пород. Вода может заполнять не всю толщу водопроницаемого слоя породы, а лишь до определенной поверхности.

Если при вскрытии водоносного горизонта шурфом или скважиной вода в них устанавливается на том же уровне, на котором она находится в породе, то эта уровненная поверхность является свободной (безнапорной) и носит название зеркала или уровня подземных вод.

Свободная поверхность подземных вод не может быть идеально ровной. Над ней поднимаются капиллярные воды, увлажняющие до некоторой высоты вышерасположенный слой водоносной породы, называемый капиллярной каймой, которая гидравлически связана со всей остальной водной массой водоносного слоя и испытывает такие же колебания, как и уровень подземной воды. Высота капиллярной каймы над зеркалом подземных вод зависит от свойств водоносной породы и меняется в широких пределах: от нескольких сантиметров в грубозернистых песках до 4 м и более в суглинистых породах. Расстояние по вертикали от водоупорного ложа до зеркала подземных вод называется мощностью водоносного слоя.

При вскрытии водоносного пласта, перекрытого сверху водоупорной породой, уровень в скважине может установиться выше нижней поверхности водоупорного пласта. В этом случае воды, заполняющие водопроницаемую породу, находятся под гидростатическим напором, а водоносный горизонт называется напорным водоносным горизонтом.

Чем ближе подземные воды залегают к поверхности, тем значительнее они подвергаются воздействию климатических факторов и тем интенсивнее водообмен между подземными, почвенными и поверхностными водами.

Классификация подземных вод

Подземные воды бывают безнапорные и напорные (артезианские). Относительно поверхности земли до уровня залегания водоносного горизонта различают следующие виды подземных вод:

Вода в почве

Вода в почве почти всегда находится в связанном состоянии. Она удерживается на поверхности почвенных частиц и перемещается в почве под влиянием молекулярных и капиллярных сил. В местах избыточного увлажнения в почве может находиться и свободная, просачивающаяся гравитационная вода. Встретив на своем пути водоупорный или относительно водоупорный слой в пределах почвенного разреза или в подпочвенном слое ниже границы корнеобитаемого слоя, вода накапливается, заполняет поровое пространство вышележащего слоя и образует так называемый горизонт гравитационной подпертой влаги. Если эти воды находятся целиком в почвенном слое и не имеют гидравлической связи с нижерасположенными грунтовыми водами, они называются почвенными. Если эти воды гидравлически связаны с грунтовыми водами, они называются почвенно-грунтовыми. Иногда почвенные и почвенно-грунтовые воды называют верховодкой.

Почвенные воды, так же как и грунтовые, способны передавать гидростатическое давление и стекать по уклону водоупорного слоя (внутрипочвенный сток).

Почвенные воды почти всегда являются временными. В теплую часть года, особенно в период вегетации, вода из почвы интенсивно расходуется при испарении и главным образом на транспирацию растениями.

Грунтовые и межпластовые безнапорные воды

Грунтовыми водами называют свободные гравитационные воды водоносного горизонта, залегающего на первом водоупорном слое. Воды, залегающие в водопроницаемой толще пород, заключенной между двумя водоупорными слоями, называют межпластовыми. Верхний водоупорный слой в этом случае называется водоупорной кровлей, а нижний - водоупорным ложем. Грунтовые воды имеют обычно свободную уровненную поверхность (давление на этой поверхности равно атмосферному). Свободную поверхность имеют и межпластовые воды, в том случае, если они безнапорные или если водоносная порода насыщена водой не полностью.

Скопления подземных вод отмечаются как в рыхлых обломочных породах, так и в трещиноватых массивных изверженных или сильно метаморфизированных осадочных породах. Пластовые воды обычно равномерно распределены по всему пласту и движение их осуществляется по мелким порам и пустотам между зернами, слагающими породу. Трещинно-жильные воды распространены и движутся в трещинах и крупных пустотах.

Площадь распространения грунтовых вод, за редким исключением, совпадает с площадью их питания, т. е. с областью, в пределах которой воды атмосферных осадков проникают в почву и грунт и могут пополнять запасы грунтовых вод. Площадь распространения межпластовых вод не совпадает с областью их питания. Основные области питания этих вод - выходы водоносной породы на земную поверхность. В естественных условиях зеркало грунтовых вод представляет собой обычно не горизонтальную поверхность, а волнистую и весьма часто в сглаженной форме повторяет наземный рельеф.

Глубина залегания грунтовых вод может быть различной: от десятков метров до 1-2 м.

Грунтовые воды - это неглубоко залегающие безнапорные и с местным напором подземные воды в водоносных пластах, дренируемых реками или вскрываемых эрозионной сетью и понижениями рельефа.

Напорные воды

Воды, насыщающие водопроницаемый слой, заключенный между водоупорными породами, и обладающие гидростатическим напором, называются напорными, или артезианскими, подземными водами. Напорные воды обычно приурочены к геологическим структурам осадочных пород при соответствующем напластовании водопроницаемых и водоупорных слоев или к сложной системе тектонических трещин и сбросов.

Геологическая структура, содержащая один или несколько водоносных горизонтов и обеспечивающая напор в них, называется артезианским бассейном. В артезианском бассейне обычно выделяют область питания, область напора и в некоторых случаях область стока (разгрузки) напорных вод. Площади, занимаемые артезианскими бассейнами, колеблются в очень широких пределах.

При вскрытии кровли напорного водоносного горизонта буровой скважиной вода под гидростатическим давлением поднимается выше кровли водоносного пласта и иногда достигает поверхности земли или даже фонтанирует. В напорном водоносном горизонте, таким образом, выделяют геометрический уровень, совпадающий с нижней поверхностью водоупорной кровли водоносного слоя, и гидростатический, или пьезометрический уровень, совпадающий с уровнем подъема воды в скважинах. Напор в каждой точке водоносной породы измеряется высотой, на которую поднимается вода в скважине над нижней поверхностью водоупорной кровли при вскрытии водоносного пласта.

Вы смотрели: Подземные воды