3. Гидрогеологические условия

Грунтовые воды г.Екатеринбурга в зависимости от геологического строения подразделяются следующим образом: грунтовые воды эффузивно-сланцевой формации, «габбро-диоритов», гранитов, речных отложений.

Глубина залегания грунтовых вод в г. Екатеринбурге колеблется от 0 до 20 м, мощность водоносного горизонта от 0 до 10 м. Колебания уровня грунтовых вод совершаются в пределах от 2 до 4 м. но в большинстве около 2-х метров.

Температура воды на глубине поверхности постоянной температуры (13-15 м) 5° С. Температура воды элювиальной зоны колеблется от 0 до 12° С. Водоотдача земных сланцев незначительна. Большинство скважин имеет дебит ниже 1 л /сек.

Направление грунтового потока зеленых сланцев близко к широтному. Коэффициент фильтрации элювия сланцев от 0,0001-0,00001 см/сек. Коэффициент фильтрации осредненный 10^-4 и расчетный 10^-3 см/сек. Уклон зеркала грунтовой воды сланцевой толщи 0,001 и змеевиков 0,01-0,05.

Содержание в грунтовой воде эффузивно-сланцевой толщи доходит до 535, до 765, свободный С0₂ до 77.

Грунтовые воды хлоридного и сульфатного типов загрязнены сточными поверхностными водами. Согласно проекту норм воды непригодны для питьевого водоснабжения, а по отношению к бетону или раствору или фундаментной кладке - агрессивные.

Водоотдача габбро-диоритов г. Екатеринбурга незначительна и только в контактовых зонах и местах распространения характеризуется повышенным дебит. Уклон зеркала подземных вод габбро-диоритов 0,01-0,015. Коэффициент фильтрации элювия от 0,00015-0,0026 см/сек. Коэффициент фильтрации 0,0006 и расчетный 0,006 см/сек. Содержание С0₂ в грунтовой воде габбро-диоритов по отношению к фундаментам слабо агрессивно.

Грунтовая вода гранитных массивов скапливается в порах и трещинах скальных пород. Верховодно собирается болотами и торфяниками, расположенными в гранитах и имеют слабый уклон.

Грунтовые воды окрестностей г. Екатеринбурга, гидрокарбонатные, в заселенных участках - гидрокарбонатно-сульфатные и гидрокарбонатно-хлоридные.

Водоносность речных отложений обычно низкая, коэффициент фильтрации 0,00001-0,00012 см/сек. По своему составу и свойствам близки к водам эффузивно-сланцевой толщи. Это вода смешанного типа, где одинаково представлены гидрокарбонаты, сульфиты, хлориды. Воды речных отложений по отношению к фундаментам отличаются повышенными агрессивными качествами, для питьевых целей непригодны.

3.1. Общая характеристика грунтовых вод

Грунтовые воды г. Екатеринбурга и его окрестностей хорошо отражают свою зависимость от рельефа и геологического строения местности, Город вследствие своего расположения на водоразделе лишен мощной речной артерии. Поверхность его сильно пенепленизирована. Городские окрестности имеют значительные бассейны стоячей воды в виде болт и озер.

Питание грунтовых вод города происходит путем инфильтрации атмосферных и поверхностных вод. Оно помимо других факторов зависит от геологического строения.

Магматические и метаморфические (коренные породы) района невлагоемкие и сами по себе водонепроницаемы, но проницаемы по трещинам. Центральные участки скальных образований представляют выходы на дневную поверхность слабо-выветренных массивно-кристаллических пород. Здесь питание грунтовых вод происходит непосредственно через систему трещин.

Рыхлые отложения, покрывающие коренные породы скального палеозойского возраста, имеют повсеместное распространение. Здесь наиболее слабо водонепроницаемыми являются суглинки относительно хорошо водопроницаемые сусбневидные грунты.

Грунтовые воды в аллювиальных и элювиальных зонах образуют единый, слегка волнистый горизонт. Мощность водоносного горизонта коры выветривания ориентировочно определяется единицами метров и доходит до 10 м. Она зависит от степени выветриваемости и от процессов заполнения продуктами распада горных пород, водовмещающих и водопроводящих пространств. В городе мощность коры выветривания от 1 до 2 м, 10 м, но встречаются участки с корой выветривания от 30 до 40 м. Циркуляция грунтовой воды элювиальной зоны происходит как по трещинам выветривания, так и по пустотам, образовавшимся от суффозного выноса продуктов горных пород. Эти воды ненапорные с низкосходящим движением. Движение грунтовой воды происходит по трещинам.

Глубина распространения трещинных вод в районе г.Екатеринбурга различна. Отдельные трещины, по которым возможна циркуляция воды, встречаются глубиной до 100 м.

Понижение места рельефа, разрушенные жильные породы, сильно тектоничны разрушенные полосы и контактовые зоны горных пород являются своеобразными коллекторами, собирающими грунтовые воды.

В районе г.Екатеринбурга и его окрестностях, у подножий увалов и по долинам речек вытекает несколько источников малого дебита. В засушливое время эти источники пропадают, а зимой замерзают.

Уровень залегания грунтовых вод, при разнообразном сочетании выветрившихся и коренных пород, обусловлены рельефом местности, рельефом скальной поверхности и подземным стоком.

Колебания уровня грунтовых вод совершаются в пределах от 2 до 4 м. Колебания горизонта грунтовых вод в 2 м происходит в прирусловых участках р. Исеть, речек, впадающих в нее, и вообще в пониженных местах рельефа, наоборот, в возвышенных местах рельефа колебания достигают 4 м.

Рельеф города обуславливает залегание грунтовых вод таким образом, что в возвышенных местах рельефа уровень воды находится сравнительно глубоко, а в пониженных участках встречаются у самой поверхности земли.

Глубина залегания грунтовых вод по городу колеблется от 0 до 20 м, а в юго-восточных и юго-западных окрестностях доходит до 30 м. Обычно в возвышенностях города фунтовые воды встречаются на 10-20 м от поверхности земли. В нижней части склонов долины реки Исеть, а также в прирусловом участках рек, впадающих в реку Исеть, глубина залегания грунтовых вод от 0 до 3 м, а на склонах между пониженными участками и возвышенностями от 8 до 10 м.

Минерализация грунтовых вод преимущественно карбонатная. Воды гранитов, эффузивной толщи и габбро-диоритов представляет минеральными разностями, а воды змеевиков - минеральные.

Грунтовые воды загрязненных прирусловых участков обладают наибольшей агрессивностью. Агрессивность грунтовой воды выражена и на промышленных площадях, где нет долинного отвода производственных вод. Отвалы шлаков, строительного мусора и различных бытовых и хозяйственных отбросов повышают агрессивные качества грунтовых вод.

Грунтовые воды эффузивно-сланцевой формации и змеевиков - это порфиры, диабазы, тальковые породы, зеленые сланцы, амфиболиты, змеевики.

Грунтовые воды Екатеринбурга и его окрестностей в зависимости от геологического строения подразделяются следующим образом:

1. Грунтовые воды эффузивно-сланцевой формации порфиритов, диабазов, зелёных сланцев, амфиболитов и змеевиков. Повсюду встречаются в породах эффузивно-сланцевой формации. Зеркало находится на следующих глубинах от поверхности земли: на водоразделах и прилегающих к ним на склонах - от 5 до 15 метров, а в пониженных, занимающих около 50% всей площади распространения эффузивно - сланцевой толщи, - от 0 до 5 метров.

Движение грунтовых вод змеевиковых линз направлено во все стороны, но чаще, на запад в сторону реки Исеть. Уклон грунтовых вод различен. Уклон в целом принимают в пределах 0,01 - 0,05.

Воды змеевиков и эффузивно-сланцевой толщи характеризуется общностью химического состава. Они, как и другие, сильно минерализованы и загрязнены на территории города.

2. Грунтовые воды габбро-диаритовые

Габбро-диариты не отличаются водоносностью. Грунтовые воды сильно сосредоточены лишь в пронизывающих жильных образованиях и в контактовых зонах. Уровень грунтовых вод осевой части полосы, преимущественно на глубине 7 - 10 метров, опускается по городу до 22 метров, а в юго-западных окрестностях его - до 30 метров. Уклон грунтовых вод составляет 0,01 - 0,15.

Коэффициент фильтрации варьируется от 0,00015 до 0,0026 м/сек. Грунтовые воды габбро- диаритов окрестностей Екатеринбурга типично гидрокарбонатные.

3. . Грунтовые воды гранитов.

Окрестности Екатеринбурга в значительной части состоят из гранитов. Грунтовая вода, скопившаяся в порах элювия и трещинах гранитных массивов, образует горизонт грунтово-трещинных вод. Большая часть местных гранитов имеют сравнительно слабую трещиноватость, где трещины довольно узкие и многие из них заполнены продуктами выветривания пород.

Грунтовые воды характеризуются неглубоким залеганием. Большая часть распространения гранитов покрыта болотами и торфяниками, где грунтовые воды встречаются на глубине 0-3 метра. Уровень воды с более глубоким залеганием от 3 до 12 метров обнаруживается на возвышенных участках, расположенных среди болот, на контактах гранитов.

Уклон грунтовых вод гранитов, не покрытых торфяником, 0,01 и в отдельных случаях возрастает до 0,02. Коэффициент фильтрации 0,001 см/сек.

4. Грунтовые воды речных отложений.

Речные отложения Екатеринбурга и его окрестностей состоит из иловатых глин, суглинков и разнозернистых песков.

Средняя мощность речных отложений около 3 метров, но встречаются участки с мощностью до 10 метров.

Уровень залегания грунтовых вод находится на глубине 1-2 и реже 3 метра. Уклон 0,001. Химический состав смешанного типа, где представлены гидрокарбонаты, сульфаты и хлориты.