И оценка защищённости подземных вод

 

Введение

 

Карта изогипс позволяет выявить области питания, разгрузки подземных вод, определить характер связи этих вод, найти уклон поверхности подземных вод, а при известном коэффициенте фильтрации скорость их движения. Гидроизогипсы дают возможность более точно построить карту глубин залегания грунтовых вод, определить направление движения загрязнённых подземных вод. Карта гидроизогипс и глубин залегания грунтовых вод находит широкое применение в мелиорации земель, гидротехническом строительстве, охране подземных вод от загрязнения и истощения и др. [1,2,3].

1.1 Основные термины и понятия

Зона аэрации – верхняя зона земной коры между дневной поверхностью и уровнем грунтовых вод (УГВ), заполненной парами воды и воздухом.

Зона насыщения - часть земной коры, в которой проницаемые горные породы насыщены водой.

Грунтовые воды - подземные воды первого от поверхности постоянно существующего горизонта, расположенного на первом водоупорном слое имеют свободную водную поверхность.

Уровень грунтовых вод (УГВ) – превышение свободной поверхности подземных вод в данной точке по отношению к плоскости сравнения.

Водоносный горизонт – однородные или близкие по фациально-литологическому составу и гидрогеологическим свойствам пласты горных пород в пределах гидрогеологических бассейнов.

Водоносный комплекс – комплекс водонасыщенных пород, приуроченных к толще определенного возраста.

Водоупор – водоупорная порода, подстилающая водоносный горизонт.

Гидроизогипсы – линии на плане, соединяющие точки одинаковых напоров напорных вод.

Гидроизопьезды – линии на плане, соединяющие точки одинаковых напоров напорных вод.

 

Построение карты гидроизогипс

Для построения карты гидроизогипс участок осушения, орошения разбуривается скважинами. В ходе бурения скважин ведутся тшательные наблюдения за составом вскрываемых пород. Глубиной появления грунтовых вод, глубиной залегания водоупорного слоя. При необходимости длительных (стационарных) наблюдением за положением уровня грунтовых вод стенки скважин закрепляются обсадными трубами. Нижняя часть колонны обсадных труб оборудуется сетчатым фильтром, обеспечивающим надежную связь скважины с водоносным горизонтом (рисунок 1).

 

 

Рисунок 1 Схема наблюдательной скважины

1 – зона аэрации; 2 – зона насыщения (горизонт грунтовых вод); 3 – водоупорный слой (глина); 4 – обсадные трубы; 5 – фильтр; h₁ – глубина залегания грунтовых вод; h ₂ – глубина залегания водоупора; М – мощность водоносного горизонта; Н ₁ – абсолютная отметка поверхности земли; Н₂ – отметка поверхности грунтовых вод; Н₃ – отметка поверхности водоупорного слоя.

Пробуренные скважины привязываются инструментально и наносятся на план участка. Нивелировкой определяются отметки устья каждой скважины. Специальными приборами – уровнемерами замеряется глубина залегания грунтовых вод. Каждая скважина характеризуется:

а) абсолютная отметка земли (Н₁);

б) глубина залегания грунтовых вод (h₁);

в) глубина водоупора (h₂).

На основании этих данных рассчитываются отметки поверхности грунтовых вод (Н₂=Н₁ – h₁) и кровли водоупора (Н₃=Н₁ – h₂), а также мощность водоносного слоя (М=h₂ – h₁). Данные по скважинам (варианты) приведены в приложении. Результаты замеров и расчетов сводятся в таблицу (таблица 1).

 

Таблица 1 Исходные данные для построения карты гидроизогипс и глубин залегания грунтовых вод

 

№ сква-жины	Глубина от поверхности земли, м	Мощность горизонта грунтовых вод, (м) М=h 2 – h1	Абсолютная отметка, м
до воды, h1	до водо-упора, h2	поверх-ности Земли, Н1	зеркала грунто-вых вод, Н2	кровли водоупор-ного слоя, Н3

Данные таблицы 1 переносятся на план расположения скважин в следующем виде

 

По имеющимся отметкам (Н₁, Н₂, Н₃), применяя метод интерполяции, на план участка наносят изолинии (линии разных отметок): горизонтали земли и гидроизогипсы.

В связи с сезонными колебаниями поверхности грунтовых вод и изменения ее отметок, карта изогипс составляется на определенную дату.