Межпластовые воды. Карта гидроизопьез.
Межпластовые воды – это такие водоносные горизонты, которые залегают между двумя водоупорными пластами.
Они могут быть:
1) со свободной поверхностью (безнапорные);
2) обладать напором (напорные).
1) Безнапорные межпластовые воды имеют свободную поверхность, не обладают напором и по своим свойствам схожи с грунтовыми водами.
2) Напорные (артезианские) воды обладают гидравлическим напором.
а – область питания,
б – область распространения,
в – область разгрузки,
h – высота на которую поднимается в скважине вода при вскрытии напорных вод,
Н – пьезометрический напор, высота от уровня моря до пьезометрического уровня,
Нп – расстояние от подошвы водоносного слоя до пьезометрического уровня.
Линии с одинаковыми отметками уровней напорных вод называются гидроизопьезы.
Совокупность гидроизопьез дает возможность построить карту поверхности напорных вод – карта гидроизопьез.
Пьезометрический уровень – уровень, на который поднимаются воды в скважине при ее вскрытии.
Подземные воды в трещиноватых и закарстованных породах.
Трещиноватые – подземные воды, которые циркулируют в трещинах горных пород:
– грунтовые,
– межпластовые,
– трещинножильныежильные.
Трещинно-грунтовые воды – развиты в верхней трещиноватой зоне кристаллических массивов, залегают до глубины 80–100 м.
Межпластовые трещиноватые воды – циркулируют в артезианских бассейнах, водоносные горизонты которых представлены трещиноватыми горными массивами.
Трещинно-жильные воды – это воды, которые находятся в зонах тектонических нарушениях с крупными трещинами, это линейно вытянутые водные потоки-жилы, которые уходят на глубину до нескольких сотен метров.
Карстовые воды – циркулируют по трещинам и пустотам карстового происхождения.
Естественные выходы подземных вод на поверхность.
К естественным выходам относятся:
– родники,
– истоки,
– образования заболоченностей.
Родники:
– нисходящие,
– восходящие.
Нисходящие источники:
- постоянно действующие(эрозионные и контактовые);
- переливающиеся и сифонные.
Восходящие родники:
– в долинах,
– при вскрытии артезианских горизонтов,
– в горных районах вдоль сбросовых трещин.
2.1.12. Динамика подземных вод. Инфильтрация и фильтрация. Виды фильтрационных потоков.(6 часов)
Общие понятия о движении подземных вод.
Раздел геологии, изучающий закономерности движения подземных вод называется динамикой подземных вод.
Подземная вода передвигается в грунтах двумя способами:
1) инфильтрация – передвижение подземной воды под действием собственной массы и силы притяжения при неполном заполнении пор грунта водой, этот способ наблюдается в зоне аэрации.
2) фильтрация – движение подземной воды при полном заполнении пор и трещин подземными грунтовыми водами при наличии разностей уровней или при наличии напора.
Масса фильтрующейся воды создает так называемый фильтрационный поток от водораздела к местам естественной разгрузки.
Фильтрационные потоки различают по:
– характеру движения,
– гидравлическому состоянию,
– режиму фильтрации,
– расположению в плане.
По характеру движения потоки бывают:
– установившиеся,
– неустановившиеся.
Для установившегося потока все параметры потока (направление, скорость движения, расход потока и др.) не изменяются во времени, т.е. постоянны.
Для неустановившегося потока – параметры изменяются.
По гидравлическому состоянию фильтрационные потоки делятся на:
– безнапорные,
– напорные.
Безнапорные потоки – характерно неполное заполнение водой поперечного сечения водоносного слоя, движение происходит под действием силы тяжести, режим фильтрации – жесткий.
Напорный поток – характерно полное заполнение водой поперечного сечения водоносного слоя. Поток не имеет свободной поверхности, а имеет пьезометрический уровень, движение под действием силы тяжести и под напором, режим фильтрации – упругий.
Напорно-безнапорные потоки – образуются при откачке воды из напорных водозаборных скважин, когда уровень воды понижается ниже подошвы верхнего водоупора.
Для фильтрационных потоков характерны два вида движения воды в грунтах:
1) ламинарное движение – струйки воды передвигаются параллельно друг другу без завихрений, такой характер движения наблюдается в грунтах и породах, с коэффициентом фильтрации 300 ÷ 400 м/сутки
2) турбулентное движение – характерно тем, что оно имеет вихревой характер движения струек воды. Такое движение наблюдается в породах с крупными пустотами и трещинами, для них коэффициент фильтрации > 300 ÷ 400 м/сутки.