ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 253
Скачиваний: 0
чиная с осени повышается и достигает максимума в середине зимы. К концу зимы, весной и летом в связи с возрастающими потерями
на испарение уровень снижается и минимум его наступает в июле— августе (рис. 55).
Эти закономерности уровенного режима грунтовых вод, харак терные для той или иной климатической зоны, могут сильно ме няться в зависимости от геологического строения местности и ги дрогеологических ее особенностей. Существенное значение имеет глубина залегания грунтовых вод. С ее увеличением колебания
уровня, вызванные изменением метеорологических факторов, сгла-
мм
Рис. 54. Осадки, сток (h) в логе Лизлово (/) и колебание уровней грунтовых (2) и почвенно-грунтовых вод (3) в сква жинах Подмосковной станции в 1960 г. (по Л. И. Субботину).
живаются, происходит запаздывание в наступлении максимума и минимума уровня, иногда на несколько месяцев.
В отдельные годы в зависимости от метеорологических условий средняя высота уровня может быть различной. В районах, где грун товые воды залегают близко от поверхности, отчетливо заметно по нижение их уровня в засушливые годы и повышение в годы с обиль ными осадками.
Температура грунтовых вод, залегающих вблизи поверхности земли и питающихся, как правило, атмосферными осадками данного места, испытывает влияние температуры воздуха, и тем отчетливее, чем ближе к поверхности залегают грунтовые воды. Суточные коле бания температуры проникают до глубины около 1—2 м, сезонные — до глубины слоя грунта с постоянной температурой. Колебания тем пературы воздуха отражаются в колебании температуры воды
в..сглаженном виде и с запазданием во времени наступления мак симумов. и минимумов температуры, увеличивающимся с глубиной.
Если, область питания грунтовых вод расположена вдали от об
ласти |
их распространения, то в их температурном режиме прояв |
||||||||||||
|
ц |
|
|
|
ляется влияние не только темпе |
||||||||
|
|
|
|
ратуры воздуха области |
распро |
||||||||
|
|
|
|
|
странения, но и главным образом |
||||||||
|
|
|
|
|
температуры |
источника |
питания. |
||||||
1 , 5 |
- |
|
|
|
Примером могут служить грунто |
||||||||
|
|
|
вые воды предгорий и пустынных |
||||||||||
|
|
Ср. годовой 1',7 3 |
|
||||||||||
|
— |
|
районов Средней Азии, |
питание |
|||||||||
|
|
|
|
|
которых происходит за счет тая |
||||||||
2,0 |
|
|
|
|
ния |
снежников. Холодные воды |
|||||||
|
|
|
|
снежников поступают к месту на |
|||||||||
|
|
|
|
|
блюдения на равнине с запазда |
||||||||
|
|
|
|
|
нием, вследствие чего к концу |
||||||||
|
|
|
|
|
лета по мере поступления холод |
||||||||
2,0 |
6) |
|
|
|
ных |
вод |
температура |
грунтовых |
|||||
|
|
|
|
вод |
равнин |
|
может |
значительно |
|||||
|
|
|
|
|
понизиться. |
|
|
температура |
|||||
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
|||||||
2 , 5 |
|
|
|
|
грунтовых вод может служить по |
||||||||
|
|
Ср.годовой 2,71 |
|
казателем |
источника |
|
питания и |
||||||
|
|
|
|
|
относительной глубины залегания |
||||||||
|
|
|
|
|
их от поверхности. Резкие коле |
||||||||
3 ,0 |
|
|
|
|
бания температуры грунтовых вод |
||||||||
|
|
|
|
|
служат неблагоприятным показа |
||||||||
|
|
|
|
|
телем в |
отношении |
санитарного |
||||||
|
|
|
|
|
качества вод. Такие воды тесно |
||||||||
2,0 |
|
|
|
|
связаны с поверхностью |
и могут |
|||||||
В) |
|
|
|
легко загрязняться. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Химический состав подземных |
||||||||
|
|
Ср.годовойі |
2Ï3? |
|
вод |
определяется сложными про |
|||||||
|
|
|
|
|
цессами |
взаимодействия |
между |
||||||
2 , 5 |
|
|
|
|
составом |
горных пород, вмещаю |
|||||||
|
|
|
|
|
щих воды того или иного горизон |
||||||||
|
|
|
|
|
та, и динамикой самих вод не толь |
||||||||
|
|
|
|
|
ко в настоящем, но и в прошлом. |
||||||||
3 , 0 |
|
|
|
|
Минерализация |
|
грунтовых |
||||||
XI XU ! и ІИ tv V VI ѴІІѴШІХ X |
вод меняется в широких преде |
||||||||||||
Рис. 55. Колебания средних месяч |
лах: от 100—150 мг/л до несколь |
||||||||||||
ных уровней грунтовых вод в Се |
ких |
десятков |
граммов |
на литр. |
|||||||||
верной Германии за 1916— 1925 гг. |
Грунтовые |
воды, таким |
образом, |
||||||||||
|
|
(по Кене). |
|
||||||||||
а — Н орвальде, |
б — Ф р и д е б ур г, |
в — |
могут быть |
пресными, |
солонова |
||||||||
тыми и солеными. Пресные воды |
|||||||||||||
|
|
Л е м б у р х . |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
(по В. И. Вернадскому) содер |
||||||||
жат |
в |
растворе |
менее 1 г/л |
солей, солоноватые — от |
1 |
до 10 г/л, |
соленые — от 10 до 50 г/л и рассолы — более 50 г/л.
Химический состав и минерализация грунтовых вод, тесно свя
занных с поверхностными и почвенными водами, отражают влияние климатических условий. Это влияние тем больше, чем ближе воды расположены к земной поверхности.
В зоне избыточного увлажнения преобладает просачивание ат мосферных осадков над восходящими токами грунтовых растворов по капиллярам к поверхности. Это привело в предшествующий ис торический период к выщелачиванию (промытости) почв и грунтов от легкорастворимых хлоридных и сульфатных солей. В современ ный период соли, формирующиеся вблизи поверхности в засушливое время года, растворяются атмосферными осадками и выносятся с грунтовыми водами в реки. Таким образом, в зоне избыточного увлажнения формируются пресные грунтовые воды с малым содер
жанием ионов SO" и СГ. Основой их состава являются главным
4
образом ионы Са", НСО'.
В засушливой зоне, где испаряемость превышает годовую сумму атмосферных осадков и промывной режим отсутствует, происходит засоление грунтовых вод. В составе этих вод преобладают относи тельно легко растворимые сульфатные и хлоридные соли.
Таким образом, зависимость формирования подземных вод зоны активного водообмена от гидрометеорологических условий опреде ляет как зональность изменения их состава по территории соответ ственно изменению климата, так и сезонные изменения уровня, тем пературы, химического состава в течение годового периода.
§ 98. Взаимосвязь речных и подземных вод
Взаимосвязь речных и подземных вод наиболее полно рассмо трена в работах Б. И. Куделина и О. В. Попова.
Характер взаимосвязи между речными и подземными водами различен. В зависимости от условий залегания водоносного пласта, глубины вреза речных долин и положения мест выхода подземных вод на поверхность по отношению к высоте стояния уровня воды в реке возникают различные условия для гидравлической связи реч ных и подземных вод. Гидравлическая связь может быть постоян ной, периодической или отсутствовать вовсе.
При отсутствии гидравлической связи колебания уровня подзем ных вод не определяются колебаниями уровня воды в реке. Это ха рактерно для случая, когда грунтовой поток, направленный к реке, выходит на поверхность на склонах речных долин выше наивысшего уровня воды в реке (рис. 56 а). Отсутствие гидравлической связи может быть временным — при низком стоянии уровня воды в реке (рис. 56 6).
При гидравлической связи возможно несколько случаев соот ношения речных и подземных вод. Наиболее часто наблюдаются на равнинных реках следующие соотношения.
1.Грунтовые воды питают реку при низком стоянии уровня воды
вее русле. При прохождении половодья (паводков), когда подъем воды в реке значительно превышает уровень стояния грунтовых вод,
я»о
вод опроницаем ы й слой, 2 —?вод оупорны й слой, 3 — уровень гр у н т о в ы х вод, 4 — пьезом етрический уровень.
ВВП
|
•в w*o |
|
||
to |
(Ï о |
fß . |
||
X |
|
Sa |
ß |
|
EОО* I |
||||
о |
” |
3 |
» |
I |
О |
I |
Я S |
fis |
|
3 |
ъ о |
|
я |
3 ° a “S
|
*a |
<л |
«a 5 |
o> |
C5 І |
•a |
s |
||||
P |
|
|
|
|
|
о „ |
|
|
|
|
|
и |
ел |
|
|
|
|
CO *^J
Œ* s n » X a>
g g и “
œP о 2 2O л ^ H2 ft
» сг П)
“ Ь g o>
\? Ц I
*■S< X
» > ^ 0 |
в |
g 1 g O O
gesf g
p s * ° g
£§§• gu »
? C E
J a> ЧЭ ГОІ
*-J о
O^
я O
O
<<CO "Oa> O- -3
• ^
Sa
происходит фильтрация речных вод в берега. В прибрежной зоне создаются большие запасы грунтовых вод не только за счет проса чивания речных вод, но и вследствие аккумуляции грунтовых вод, не находящих стока в русло из-за подпора, создаваемого высокими паводочными уровнями в реке. Уровни грунтовых вод и уровни реки в этом случае сопряжены, и колебания уровней реки передаются уровенной поверхности грунтовых вод (рис. 56 в, 57).
2.Запасы грунтовых вод постоянно пополняются за счет филь
трации речных вод. Это происходит вследствие |
того, что уровни |
в реке всегда стоят выше зеркала грунтовых вод |
(рис. 56 г, д). Од |
ел*
320
280
240 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
— — |
- |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ч, 200 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
- 3 |
|
|
||
% |
|
fl |
|
|
„ |
à |
|
|
160 |
|
1 |
|
— |
|
5 |
|
|
£ |
|
|
|
|
|
|
||
i \ |
|
|
|
|
|
|
||
120 |
\ |
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
\ |
|
|
|
|
|
80 |
7 |
|
V ... |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 0 |
J 1 |
• \ |
|
|
|
|
S |
■ |
/ |
|
|
|
|
|
т у |
д а |
|
О |
■ f t tîLJ: |
\ *•s. |
|
м 2 |
U. |
|||
IV |
V VI |
ѴН VIII IX |
|
X X I |
X II / |
// |
||
/// |
|
Рис. 58. Колебания уровня р. Боровки и грунтовых
вод на разных расстояниях от реки |
(по В. И. Рут- |
||||||||||
|
|
ковскому). |
|
|
|
|
|
|
|||
1 — р. Б оровка, вод. пост |
П ан и н а; |
2 |
— скв. № 1 на |
п ер |
|||||||
вой террасе, |
расстояни е |
от |
реки |
0,5 |
км; |
3 — скв. |
Н ч |
2, |
|||
расстояни е |
от |
реки 0,8 |
км; |
4 — скв. № |
3, |
расстояние |
ог |
||||
реки 2,5 |
км; |
5 — скв. |
№ |
4, |
расстояни е |
от |
реки 3,5 |
км. |
|
постороннее питание речными водами характерно для засушливых районов. Примером может служить р. Кура, дно русла которой рас положено выше зеркала грунтовых вод прилегающей низменности. Аналогичное явление наблюдается в карстовых районах, например Урала, где во время паводков речные воды расходуются на запол нение карстовых полостей.
3.Река получает питание из напорного водоносного пласта,
имеющего постоянную гидравлическую связь с рекой (рис. 56 е). Это питание осуществляется либо путем непосредственного посту пления напорных вод в русло реки по тектоническим разломам и трещинам, либо путем напорной фильтрации через водоупорную кровлю, либо через пласты водопроницаемых пород, воды которых дренируются реками. Режим питания напорными водами зависит
14 Зак. Ні 266 |
209 |