Как образуются артезианские источники

Так образуется верхний водоносный пласт, вмещающий грунтовые воды. Более глубокие водоносные пласты образуются главным образом за счет просачивания поверхностных вод (рис. 18).

Подземные воды делятся:

1) по условиям залегания в земной коре — на грунтовые, межпластовые, трещинные и карстовые,

2) по гидравлическим признакам — на безнапорные и на­порные;

3) по температуре — на холодные (с температурой менее 20° С), теплые (20—40° С) и горячие (при температуре более 40° С).

Подземные воды разделяются также по химическому и газо­вому составу, происхождению и т. д

Грунтовыми называются воды самого верхнего водо­носного пласта, лежащего на первом водоупоре. Эти воды имеют исключительно важное значение для дорожного строи­тельства, так как от глубины залегания их во многом зависит высота поднятия земляного полотна дорог и целый ряд других мероприятий, направленных на придание дорожным сооруже­ниям требуемой устойчивости.

Разновидностью грунтовых вод является верховодка. Так обычно называют временное скопление грунтовых вод на небольшой глубине от поверхности. Верховодка образуется в связи с плохой водопроницаемостью пород в периоды обиль­ного переувлажнения, когда просочившаяся вода не успевает спуститься до уровня грунтовых вод.

Собственно подземными, или межпластовыми, называются воды более глубоких водоносных пластов. Меж­пластовые воды, как более глубокие, а следовательно, и более чистые, чаще всего используются для водоснабжения. Они мо­гут быть безнапорными и напорными.

Безнапорные воды характеризуются наличием свобод­ной поверхности, устанавливаемой под влиянием силы тяжести (например, грунтовые воды); напорные же воды имеют повышенное гидростатическое давление и стремятся повысить свой уровень в выработках, что связано с отсутствием свобод­ного выхода воды в условиях изогнутости водоносного пласта и наличия водонепроницаемых кровли и подошвы. К напорным относятся также артезианские воды.

§ 25. Грунтовые воды

Для характеристики грунтовых вод данной местности уста­навливают уровень грунтовых вод, а также направление и ско­рость движения воды в породе.

При пересечении уровня грунтовых вод какой-либо выработ­кой (шурф, котлован, буровая скважина и пр.) с ее стен сочится вода, которая с течением времени заполняет часть выработки. Тот уровень, на котором вода начала сочиться со стен выработки, называется появившимся уровнем. Уровень же воды, установившийся в выработке, носит название установившегося уровня. В грунтовых водах эти уровни чаще всего совпадают. При наличии же напора, что зачастую бывает в пластовых водах, установившийся уровень выше появившегося.

Так как верхний уровень грунтовых вод имеет большое значение в дорожном строительстве, то в буровых скважинах и шурфах, закладываемых при изысканиях дорог, обычно изме­ряют глубину залегания этих вод с помощью мерной ленты, рейки и пр.

Уровень грунтовых вод не является постоянным. В зависи­мости от погодных условий (дождливая погода, сухой период года и пр.) глубина залегания грунтовых вод повышается или понижается. Особенно сильно подвержены колебаниям грунто­вые воды, лежащие близко к дневной поверхности.

Линии, соединяющие одинаковые уровни стояния грунтовых вод, получили название гидроизогипсы. На специальных гидрогеологических картах гидроизогипсы проводятся, как гори­зонтали на топографических картах, через 1, 2, 3 и 5 м в зави­симости от количества наблюдений и необходимой точности.

Вода в горных породах лишь в редких случаях находится в застойном состоянии. Чаще всего она перемещается вследст­вие разных давлений в двух точках и движется от высокого уровня к низкому.

Движение грунтовых вод также может обусловливаться наклоном Водоупорного пласта. Движущиеся грунтовые воды получили название грунтового потока, а застойные воды называют грунтовым озером.

Во многих случаях возникает необходимость определить направление и скорость грунтового потока с тем, чтобы глубо­кой канавой перехватить его и отвести воду в сторону от соору­жения. Для этого применяются следующие способы; а) крася­щих веществ; б) определения направления по трем точкам; в) гидроизогипс.

Способ красящих ве­ществ. На изучаемой ме­стности закладывают пять шурфов или скважин (рис. 19). В сред­нюю из них вводят раст­воряющееся в воде кра­сящее вещество в количестве 2 — 20 г на каждые 10 м рас­стояния между скважи­нами. В остальных сква­жинах ведут тщательное наблюдение за появлени­ем окраски. Скважина, в которой раньше всех появится окра­шенная вода, ближе всего лежит к направлению движения грунтовых вод.

Так как красящее вещество появляется в наблюдаемых! скважинах весьма ослабленным, что не дает возможности точно установить время его появления, то часто взамен его в центральную скважину вводят концентрированный раствор хлори­стого натрия или другой соли. Появление этой соли в других скважинах устанавливают при помощи реакции с азотнокислым серебром, в результате которой образуется белый хлопьевид­ный осадок хлористого серебра.

Располагая данными о расстоянии между скважиной, в которой появилась окрашенная вода, а также о времени I про­хождения водой этого пути, устанавливают скорость грунтового потока:

Скорость движения грунтового потока обычно колеблется в пределах 3—12 м в сутки.

— Определение направления потока по трем точкам. На мест­ности, где необходимо определить направление движения грун­товых вод, выбирают три колодца или скважины, расположенные в виде треугольника. Для каждого из колодцев определяют отметки уровней грунтовых вод. Для этого нивелированием определяют вначале отметки земной поверхности у скважины или колодца, затем точно измеряют глубину залегания грунто­вых вод и вычислением устанавливают отметки уровней воды в колодцах.

Искомое направление грунтового потока устанавливают графически (см. рис. 19). Соединив точки А, Б и В сплошными линиями, делят сторону АВ, где имеется наибольшая разница в уровнях, на разность отметок, т. е. на пять равных частей. Полагая равномерное падение уровня от колодца А к колод­цу В (интерполирование), находят точку Д, уровень которой соответствует уровню воды в колодце Б. Прямая, перпендику­лярная к линии, соединяющей точки Д и Б, будет искомым на­правлением потока, как наиболее короткая, и называется линией гидроизогипс.

§ 26. Напорные воды и источники

Подземные воды, находящиеся в водоносных слоях различ­ных горных пород, залегающих между водоупорными слоями (преимущественно в коренных породах), называют напор­ными, или артезианскими, водами. Наиболее типичным является залегание этих вод в синклинальных складках (рис.20). ‘ Из рис. 20 видно, что вода в водоносном слое 1 не пере­крыта водоупорной породой, и уровень ее свободный (грунто­вая вода), вода же в слоях 2 и 3 находится под напором (давлением), обусловленным наличием в уровне этих слоев водонепроницаемых пород и высоким положением области питания (П). Линия а1— б1 показывает уровень, до которого будет подниматься вода из водоносных слоев 2 и 3 при вскры­тии буровыми скважинами. Этот уровень называется пьезо­метрическим. Если в точке А заложить скважину до водо­носных слоев 2 и 3, то вода поднимется по трубе и будет бить фонтаном. Такие скважины называются артезианскими. Суще­ствуют еще трещинные напорные воды, приуроченные к тре­щиноватым породам любого происхождения.

Артезианские воды имеют большое значение в водоснабже­нии городов и поселков. Лежащие близко к дневной поверхно­сти грунтовые воды вследствие загрязнения не всегда могут быть использованы для питья. Артезианские же воды обычно доброкачественны, причем наличие у них напора позволяет получать хорошую питьевую воду без применения водоподъем­ных средств.

В СССР напорные воды встречаются в Московском камен­ноугольном бассейне, в районе Ленинграда, на Украине и во многих других местах, где они широко используются для водо­снабжения городов.

Естественные выходы подземных вод на дневную поверх­ность получили название источников (ключи, родники). Разли­чают два основных типа источников: нисходящие и восходящие.

Нисходящие источники приурочены к пересечению водонос­ного пласта с земной поверхностью, что обычно бывает на склонах эрозионных долин рек, в оврагах и балках (см. рис. 18). Для этого вида источников характерно отсутствие напора.

Рис. 20. Артезианская вода и восходящие источники:

А — артезианский колодец с изливающейся водой; Б — обык­новенный колодец. П — область питания, в — водопрони-цаемь е и « — водонепроницаемые пласты; аб — уровень грун­товых вод; о»б1 — пьезометрический уровень напорных вод

Восходящие источники приурочены к выходу на поверхность межпластовых или трещинных вод, находящихся под значитель­ным напором. Вода этих источников поднимается снизу вверх и выходит в виде струи, часто пробиваясь через наносы (см. рис. 20). Как нисходящие, так и восходящие источники широко используются для водоснабжения.

Количество воды, притекающей к колодцу (скважине) в еди­ницу времени, называют дебитом источника. Дебит исчис­ляется в литрах в секунду или в кубических метрах в сутки.

← предыдущая…14151718…21следующая →

Смотреть полностью

Похожие документы:

1. Ород в строительных целях начали проводиться задолго до появления тер­мина «инженерная геология». Поэтому можно говорить о предыстории инженерной геологии, кото

   Документ

   … В 1951 г. вышел учебник «Инженерная геология» И. В. Попова. В нем автор пишет: «Инженерная геология как наука является … новных разделов инженерной геологии (грунтоведение, инженерная геодинамика, региональная инженерная геология) приобретает опреде­ …

2. Б 796 Болтнев, Валентин Егорович. Экология : учеб для студ вузов, обуч по напр.: "Автоматизация технол процессов и пр-ва", "Прикл информатика" / Болтнев

   Документ

   … изучения ряда специальных вопросов грунтоведения и механики грунтов. … при изучении "Геология". "Геоморфологии", "Палеографии", "Исторической геологии" и "Географии … действительности, как журналистика, авторучебника рассматривает ее теоретические …

3. Михоцкий Главный закон развития Земли p doc

   Документ

   … Зонтаг и Ярц. В современном учебнике «Общая геология» [27, с. 140] конденсация … в почве [17]. Теоретические соображения автора показывают, что вопрос о конденсации … Химия. М., Госхимиздат, 1960. 11. Грунтоведение. Под ред. акад.

   Как образуются артезианские источники?

   Сергеева Е.М Изд …

4. Учебный план 3 иностранный язык 4 отечественная история 17

   Памятка

   … студентов. Методическое пособие. Авторы-составители: Яркова Т.А., Черкасова … – 704 с. Короновский Н. В. Геология: Учебник для эколог. специальностей вузов. – … Наука, 1981. – 328 с. Ларионов А.К. Занимательное грунтоведение. — М.: Недра, 1984. — 136 с. …

5. КъБР-м и къэрал лъэпкъ библиотэкэ Кабардино-Балкарской Республики КъБР-м И ПЕЧАТЫМ И ТХЫДЭ КъМР-ни БАСМА ЛЕТОПИСИ Къэрал библиографическэ указатель

   Документ

   … и материалы) / Сост., автор предисл., комент. и примеч … по инженерной геологии к изучению минералов … 87 – 188]. Тауршев К. Ц. Грунтоведение и строительные материалы. Задание на … класс: ИлъэсиплI пэщIэдзэ школым папщIэ учебник / Морро М. И., Бантовэ …

Другие похожие документы..

Общая характеристика подземных вод Санкт-Петербурга и Ленинградской области, основные проблемы, связанные с их использованием; географические, генетические, минералогические и химические качества. Карта артезианских бассейнов Северо-Запада России.

Нажав на кнопку "Скачать архив", вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку "Скачать архив"

Проект производства геодезических работ при мониторинге осадок комплекса зданий в Центральном районе г. Санкт-Петербурга

Физико-географическая и экономическая характеристика Санкт-Петербурга. Рельеф местности, гидрография. Характеристика здания. Обследование конструкций фундаментов. Методы наблюдения за осадкой сооружения. Расчет сметной стоимости геодезических работ.

дипломная работа [799,0K], добавлен 30.05.2015

Подземные артезианские воды. Осложнения, возникающие в строительстве в районе артезианских вод

Народнохозяйственное значение артезианских вод, их характерные особенности. Структура артезианского бассейна. Строительство в условиях наличия подземных вод. Ситуация в районе Московского артезианского бассейна. Проблемы при подземном строительстве.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.11.2009

Практическое значение и охрана подземных вод

Загрязнение поверхностных вод. Подземные резервуары. Подземные воды как часть геологической среды. Практическое значение подземных вод. Характеристика техногенного воздействия на подземные воды (загрязнение подземных вод). Охрана подземных вод.

реферат [28,2 K], добавлен 04.12.2008

Особенности региональной геологии Гатчинского района Ленинградской области

Оценка положения Гатчинского района Ленинградской области. Стратиграфический анализ пород, описание их мощности и горизонта залегания. Отложения четвертичной системы, влияние тектонического движения на ее формирование. Геологическая изученность района.

курсовая работа [46,7 K], добавлен 07.02.2013

Подземные воды

Происхождение подземных вод. Классификация подземных вод. Условия их залегания.

Артезианские источники: причины и способы образования

Питание рек подземными водами. Методики расчета подземного стока. Основные проблемы использования и защиты подземных вод.

реферат [24,7 K], добавлен 09.05.2007

Чаткало-Кураминская группа бассейнов трещинных вод

Гидрогеологическое районирование Чаткало-Кураминской (Узбекистан) группы бассейнов трещинных вод, рельеф водораздельных частей хребтов. Водоносные горизонты и подземные воды трещинных зон, водообильность пород. Степени и типы минерализации подземных вод.

контрольная работа [38,0 K], добавлен 31.03.2014

Полезные ископаемые Ленинградской области

Состав, условия залегания и размещение месторождений в Ленинградской обл. Промышленное значение бокситов (в районе города Бокситогорска). Горючие сланцы и фосфориты, их применение. Добыча тонкоплитчатого известняка: производство мерных и фасонных изделия.

творческая работа [1004,2 K], добавлен 12.04.2009

Основные разновидности подземных вод. Условия формирования. Геологическая деятельность подземных вод

Изучение основных типов подземных вод, их классификация в зависимости от химического состава, температуры, происхождения, назначения. Рассмотрение условий образования грунтовых и залегания артезианских вод. Геологическая деятельность подземных вод.

реферат [517,3 K], добавлен 19.10.2014

Методика поисково-разведочных работ

Типизация месторождений подземных вод горно-складчатых областей. Задачи гидрогеологических исследований. Методика разведки месторождений напорных вод на площади межгорных артезианских бассейнов. Расчетные схемы водозаборов. Основные водоносные комплексы.

курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.01.2015

Артезианские воды

Артезианские воды — подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Артезианский бассейн и артезианский склон. Условия образования вод, их химический состав. Загрязнение артезианских водоносных горизонтов.

реферат [20,2 K], добавлен 03.06.2010

Грунтовые и межпластовые безнапорные воды

Грунтовыми водами в узком понимании этого определе­ния называют свободные гравитационные воды водоносного гори­зонта, залегающего на первом водоупорном слое.

В зависимости от характера залегания горных пород различают грунтовой поток и грунтовой бассейн(Рис.

3).В природе наблюдаются различные сочетания этих разновидностей залегания.

Рис. 3. Схема залегания грунто­вых вод:

а — грунтовой поток, б — грунтовой бассейн.

Воды, залегающие в водопроницаемой толще пород, заключен­ной между двумя водоупорными слоями, называют межпластовыми водами. Верхний водоупорный слой в этом случае назы­вается водоупорной кровлей, а нижний — водоупорным ложем.

Артезианские воды

Грунтовые воды имеют обычно свободную уровенную поверхность. Свободную поверхность имеют и межпластовые воды, в том случае, если они безнапорные или если водоносная порода насыщена водой непол­ностью.

Скопления подземных вод отмечаются как в рыхлых обломоч­ных породах, так и в трещиноватых массивных изверженных или сильно метаморфизированных оса­дочных породах. В первом случае воды относятся к типу пласто­вых вод. Они обычно равномер­но распределены по всему пласту и движение их осуществляется по мелким порам и пустотам между зернами, слагающими породу. Во втором случае воды называются трещинно-жильными. Рас­пространение их и движение при­урочено к трещинам и крупным пу­стотам. Не всегда можно четко раз­граничить пластовые воды и трещинные, поэтому различают трещинно-пластовые воды.

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 приурочены к местам выходов водо­носной породы на земную поверхность. Дополнительное питание межпластовые воды получают за счет просачивания вод из вышерасположенных водоносных горизонтов через относительные водоупоры.

Грунтовые воды формируются:

— на междуречных массивах,

— в аллювиальных отложениях речных долин,

— в предгорных конусах вы­носа;

— в областях ледниковых отложений,

— в межгорных впадинах и котловинах,

— в местах накопле­ния песчано-галечных отложений горных рек,

— в областях распро­странения карста.

В естественных условиях зеркало грунтовых вод представляет собой обычно не горизонтальную поверхность, а волнистую и весьма часто в сглаженной форме повторяет наземный рельеф. Это объяс­няется различными причинами: неоднородностью пород в отноше­нии проницаемости как в зоне аэрации, так и в зоне насыщения, различной скоростью просачивания и различными условиями пита­ния грунтовых вод и выхода их на поверхность в местах пересе­чения водоносного пласта долинами рек, оврагов и т. п. К месту вы­хода грунтовых вод на поверхность уровень их понижается. Такое понижение уровня наблюдается и у межпластовых безнапорных вод.

Глубина залегания грунтовых вод может быть различной: от де­сятков метров до 1-2 м. В последнем случае они обычно в весен­ний период смыкаются с почвенными водами и образуют, как гово­рилось выше, почвенно-грунтовые воды. Разновидностью последних являются болотные грунтовые воды, зеркало которых находится в пределах торфяной залежи.

Безнапорные межпластовые воды (Рис. 4) обычно приурочены к водонос­ным толщам значительной мощности, прорезаемым гидрографиче­ской сетью. Эти воды залегают, как правило, неглубоко. Речные долины иногда прорезают несколько ярусов межпластовых вод. В этом случае в местах дренирования на разных уровнях склона долины (котловины) воды выходят на поверхность и являются устойчивыми источниками питания поверхностных водотоков и во­доемов.

Рис. 4. Схема залегания подземных вод: 1 – верховодка; 2 – межпластовые

безнапорные воды; 3 – грунтовые воды; 4 – межпластовые напорные

воды; 5 — поверхностный водоем.

Напорные воды (Рис. 4)

Напорные воды (артезианские под­земные воды) —воды, насыщающие водопроницаемый слой, заключенный между водоупорными породами, и обладающие гидростатическим напором.

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 (впадина, мульда, синклиналь, моноклиналь и т. п.), содержащая один или несколько водоносных горизонтов и обеспечивающая на­пор в них, называется артезианским бассейном.

В арте­зианском бассейне обычно выделяют:

— область питания,

— область на­пора,

—в некоторых случаяхобласть 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 (Рис. 5).

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. По мере погружения пла­ста напор обыкновенно увеличивается.

Рис. 5. Схема строения артезианского бассейна.

1 — водонепроницаемые породы; 2 — напорный водонос­ный слой; 3,4 -скважины; 5 — направление потока; ВС — пьезометрический уровень, BNC — нижняя поверхность водо­упорной кровли, Н1, Н2: — высота напора.

Дата добавления: 2016-10-18; просмотров: 2612;

Похожие статьи:

Как образуются артезианские источники? (кратко, для устного ответа)

ИСТОЧНИК, естественный выход подземных вод на земную поверхность. Подземные воды находятся в полостях, порах и трещинах горных пород в верхней части земной коры. Верхняя граница водонасыщенной зоны называется зеркалом, или уровнем, подземных вод. Там, где водоносные горизонты пересекаются с земной поверхностью, возникают источники. Поскольку глубина грунтовых вод меняется в зависимости от сезона и количества выпадающих осадков, источники могут внезапно исчезать, быть просачивающимися, капельными или бить ключом.

Источники на склонах холмов.

В районах с расчлененным рельефом часть воды, которая просачивается в грунт в верхней части холма, может снова выйти на поверхность ниже по склону в виде источника, расположенного выше уровня водотока (рис. 1). Это происходит, если зеркало грунтовых вод находится выше уровня водотока. Источники возникают там, где вода при движении вниз встречает водоупорный горизонт, а затем выходит на поверхность в месте обнажения водопроницаемых пород. Расход воды источников на склонах холмов обычно невелик и изменчив.

Артезианские источники.

Вода, поступающая в пористые проницаемые слои, перекрытые водонепроницаемыми породами, может под давлением фонтанировать в низко расположенных выходах, образуя артезианский источник. Иногда артезианские водоносные горизонты занимают значительную площадь, и тогда артезианские источники имеют высокий и довольно постоянный расход воды. Часть известных оазисов северной Африки приурочена к таким артезианским источникам. Там, где имеются разломы в земной коре, артезианские воды поднимаются из водоносных горизонтов вдоль линий разломов. В период между сезонами дождей они нередко иссякают.

Карстовые источники.

Крупнейшие в мире источники часто связаны с выходом вод из карстующихся известняков. Содержащие углекислый газ просачивающиеся воды способны растворять известняки, поэтому во многих районах, сложенных известняками, распространены карстовые пещеры и каналы. В таких районах довольно часто встречаются подземные реки и очень крупные карстовые источники, например, Воклюз на юге Франции, считающийся одним из самых мощных в мире, и Силвер-Спрингс во Флориде, славящийся поразительной чистотой воды.

Источники в пористых лавах.

Крупные источники имеются в местах выхода подземных вод из горизонтов, сложенных пористыми трещиноватыми лавами. Например, группа таких источников, приуроченных к лавовому плато, питает р.Снейк ниже водопада Шошони (шт. Айдахо).

Горячие источники.

Большинство горячих источников приурочено к вулканическим областям, в которых вода нагревается от горных пород, верхних слоев земной коры, расположенных вблизи вулканов, хотя, возможно, часть воды имеет магматическое происхождение. В некоторых горячих источниках (например, Уорм-Спрингс в Виргинии) высокая температура воды обусловлена подъемом воды с больших глубин (ведь температура пород повышается примерно на 1° С с увеличением глубины на 30 м).

Минеральные источники.

Вода минеральных источников содержит значительное количество растворенных химических веществ. Теплые и горячие источники обычно имеют более высокую минерализацию, поскольку химические реакции протекают более интенсивно при повышенных температурах.

Гейзеры – фонтанирующие горячие источники в районах вулканической деятельности.