§ 1. Понятие о режиме подземных вод
Режим подземных вод — это изменение во времени их уровня, химического состава, температуры и расхода.
Главными факторами колебания уровня подземных вод являются 1) метеорологические факторы, 2) гидрогеологические условия, 3) колебания земной коры и 4) строительная деятельность человека.
Метеорологические факторы, количество атмосферных осадков, интенсивность испарения воды и величина атмосферного давления вызывают сезонные и годовые (многолетние) колебания уровня. По сезонам года уровни могут испытывать колебания в 1 —1,5 м и более в результате снеготаяния и затяжных дождей. Подъем уровня начинается лишь через некоторое время после этого: опоздание тем больше, чем меньше водопроницаемость пород и больше глубина залегания грунтовых вод.
Многолетние колебания уровня связаны с изменениями количества годовых осадков. Средний уровень при этом повышается или понижается на длительное время.
Гидрогеологические условия проявляются в виде влияния на грунтовые воды рек и водохранилищ. Паводки на реках вызывают временный подъем уровней грунтовых вод. Ширина зоны влияния паводков в хорошо проницаемых песках может достигать 1—2 км. Устройство водохранилищ приводит к постоянному поднятию уровней грунтовых вод (рис. 53).
Колебания земной коры выражаются в опускании или поднятии отдельных участков суши. Процесс поднятия может приводить к снижено уровней подземных вод, так как увеличивается их отток вследствие углубления эрозионных врезов (оврагов, долин и т. д.). При опускании (территории происходит обратный процесс: отток грунтовых вод ослабевает уровень их повышается.
Строительная деятельность человека в наше время существенно вызывается на положении уровней грунтовых вод Водохранилища, пруды, системы орошения, судоходные каналы и многие другие сооружения интенсивно повышают уровни грунтовых вод, приводят к формированию горизонтов верховодок.
В областях распространения слабоводопроницаемых грунтов на территории жилых районов и особенно на участках промышленных сооружений уровень грунтовых вод с течением времени, как правило, повышается. Происходит так называемый процесс подтопления застраи-ремых и застроенных территорий, который в настоящее время рспространен и является одним из ведущих среди антропогенных процессов, оказывающих активное воздействие на геологическую среду.
Замер и наблюдения за уровнем грунтовых вод.
Измерение глубины залегания грунтовых вод производится в основном в период инженерно-геологических изысканий, т. е. перед проектированием зданий и сооружений. Вначале всегда измеряется относительная глубина, а затем она рассчитывается на абсолютные значения. Наблюдения за уровнем грунтовых вод нередко производят во время строительства и в период эксплуатации сооружений (постоянные наблюдения). Необходимость в этом возникает в тех случаях, когда происходит подъем уровней и появляется опасность подтопления фундаментов и подземных помещений.
Для наблюдения за уровнем воды используют буровые скважины, расположенные в определенном порядке (по сетке или створам). Замеры уровня воды должны производиться с точностью 1—2 см. Для этого используют: а) мерную рейку при небольшой глубине залегания воды; б) размеченные на метры тонкие тросы, на концах которых подвешены различные приспособления, при соприкосновении с водой издающие сигнал (свист, хлопание и т. д.); в) уровнеизмерители с электрическими цепями: при соприкосновении с водой возникает световой (или звуковой) сигнал; г) поплавковые измерители, с помощью которых производят длительные наблюдения за положением уровня воды.