Файл: Ковалевский В.С. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.07.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 0
деленную дату базируется на совершенно несопоставимых вели* чипах.
Все это указывает на необходимость, с одной стороны, учиты вать режим подземных вод при составлении комплекса карт при общих гидрогеологических исследованиях и съемочных работах с целью приведения фактического материала к единообразным, сравнимым периодам в формировании подземных вод, а с другой
— составлять специальные карты режима подземных вод, кото рые наряду с общими гидрогеологическими картами помогли бы раскрыть динамику формирования подземных вод, условия их взаимосвязи с поверхностью земли (метеофакторамп и гидросфе рой) как в течение года, так и в многолетнем разрезе, а также использовать вскрытые закономерности -в режиме подземных вод при решении практических задач.
Карты режима подземных вод, так же как и другие карты, могут быть синтетическими, аналитическими и комплексными (Ковалевский, 1971).
Синтетические карты
Под синтетическими понимаются карты, дающие обобщенное, синтезированное представление о режиме подземных вод, его ос новных региональных закономерностях и принципиальных чер тах сезонных или многолетних изменений.
К числу синтетических карт могут быть отнесены карты рай онирования территорий по условиям формирования режима под земных вод с отражением на них в каждом выделенном районе основных обобщенных характеристик режима подземных вод, —дипичных для всего района в целом. В основу такого райониро вания должны быть положены существующие классификацион ные схемы режима подземных вод. Примером составления син тетических карт может служить проведенное большинством ги дрогеологических станций страны по предложенным нами сов местно с А. А. Конопляицевым (Коноплянцев, Ковалевский, 1960, 1964) принципам районирование с выделением на картах типов, подтипов, классов, подклассов, видов и разновидностей режима грунтовых вод (см. гл. III). Масштабы таких карт могут
быть различными: от |
обзорных до детальных. В |
соответствии |
с этим на обзорных и |
мелкомасштабных картах |
(1:1 500 000 и |
мельче) отображаются типы, подтипы и классы режима подзем ных вод, на средне- и крупномасштабных (1:50 000— 1:500 000) — подклассы и виды режима, а на детальных (1:25 000 п крупнее)
— виды и разновидности режима подземных вод.
Существенным элементом всех карт режима подземных вод и особенно карт, синтезирующих характерные черты режима под земных вод крупных регионов, является их зарамочное оформле ние. Оно не только дает дополнительную характеристику карти руемого режима подземных вод, но и вскрывает основные его закономерности, а также помогает экстраполировать данные по
режиму подземных вод от точки на площадь. Так, при райони ровании территорий по типам и подтипам режима подземных вод в зарамочном обрамлении карты помимо ее легенды помещают таблицы, которые отражают количественные и качественные кри терии выделения типов и подтипов режима подземных вод, а также наиболее характерные графики режима уровня, темпера туры и химического состава подземных вод, карты респределенин сроков наступления минимального предвесеннего уровня (см. рис. 21) пли начала весеннего подъема уровня грунтовых вод, карты распределения среднемноголетннх норм основных режимообразующнх факторов (осадков, испарения, запасов воды в снежном покрове, глубин промерзания зоны аэрации, среднего довых температур воздуха и т. п.).
При районировании территории по классам, подклассам п видам режима подземных вод в качестве дополнительной харак теристики могут быть приведены типовые графики режима под земных вод, гистограммы сроков наступления минимальных п максимальных уровней подземных вод в течение года (см. рис. 22), графики зависимости амплитуд колебаний уровней, темпера туры и химического состава грунтовых вод от глубины их зале гания (см. рис, 33, 41, 42), графики многолетних колебаний уров ней подземных вод и др. При картировании видов и разновидно стей режима подземных вод дополнительно приводят графики зависимости амплитуд колебаний уровней подземных вод и сро ков наступления их максимумов от удаленности до реки (см. рис. 11, 12), графики синхронизации связи между минимальны ми, максимальными и среднегодовыми уровнями в различных скважинах, а также зависимости их величин от атмосферных осадков или других режимообразующих факторов.
Аналитические карты
Под аналитическими понимаются карты, дающие представле ние об изменениях по площади какого-то одного картируемого элемента режима подземных вод. В соответствии с этим к числу аналитических может быть отнесена серия различных карт от дельных элементов режима подземных вод.
I. Карты глубин залегания грунтовых вод иа определенну дату (месяц или год в зависимости от целевого назначения карт). Составление карт глубин залегания грунтовых вод по фактическим значениям уровней возможно лишь в крупных мас штабах для ограниченных участков со сравнительно однородным геологическим строением и большим числом наблюдательных скважин. В большинстве случаев, особенно при составлении об зорных карт, реально возможным, как правильно отметили С. М. Семенов и А. А. Коноплянцев (1969), становится лишь составление карт относительного положения уровней подземных вод. Среди таких карт выделяются следующие типы.
1. Карты процентного отклонения картируемого уровня от его
среднемноголетней нормы. Расчет таких отклонений при нор мальном законе распределения осуществляется по формуле
Я / (9-6) = |
( Н — Н і) • 200 |
(15) |
|
ЛЯмн |
|||
|
|
H при каком-либо асимметричном законе руемого уровня по формуле
( Н — Hj) ■1 00
(%) =
( Ѵ ~ н 1%)
распределения карти
(16)
для случая, когда картируемый уровень подземных вод распо лагается выше нормы, пли по формуле
Н і (° о ) |
( Н — Я ,) • 100 |
(17) |
|
(^99% — И)
для случая, когда картируемым уровень подземных вод распо лагается ниже его средиемноголетней нормы. В данных уравне ниях^ приняты следующие обозначения:
77 — средпемноголетняя норма картируемого уровня подзем ных вод (минимального, максимального или среднегодового), равная 50% обеспеченности данного уровня и определяемая не посредственно по графикам обеспеченности;
Ні— картируемый уровень подземных вод (конкретного года); H 1 %, # 9 9 % — значения уровней подземных вод соответственно 1% и 99% обеспеченности, определяемые также по графикам обеспеченности либо при нормальном законе распределения рас
считываемые методом доверительных интервалов; А НШІ— многолетняя амплитуда колебаний уровня подземных
вод, принимаемая как разность между уровнями 1% 99% обес печенности.
В данных расчетах возможные амплитуды отклонений от нор мы (вверх пли вниз) принимаются соответственно за ±100% .
2. Карты обеспеченности уровней подземных вод по террито рии (например, 1, 3, 5, 50, 95, 97 и 99%)- Для составления таких карт по каждой из скважин, используемых при картировании, строится график обеспеченности, а затем с него снимаются зна чения уровней соответствующей обеспеченности.
Для локальных участков, имеющих большое практическое значение и достаточное число наблюдательных скважин, могут быть составлены серии карт глубин залегания подземных вод различной обеспеченности с необходимыми ее интервалами.
Для больших территорий, имеющих четко выраженную асинх ронность режима подземных вод, составляются карты в изолини ях обеспеченности уровней подземных вод. Пример такой карты приведен на рис. 32.
Картирование режима подземных вод в процентах обепеченности уровней позволяет избежать существенных искажений, ко торые могут возникнуть при обобщении на таких картах резуль-
5 |
В. С. КовалевскпіІ |
121 |
татов статистической оценки уровней подземных вод, проведен ной по различным по длине рядам фактических наблюдений и с различными по типу законами распределения фактических данных.
3. Карты режима уровней подземных вод, характеризующи ся нормальным законом распределения, в нормированных значе ниях уровня или в долях от многолетней амплитуды колебаний уровней, как это было рекомендовано С. М. Семеновым п А. А. Коноплянцевым (1969), либо в модульных коэффициентах уров-
II. Карты амплитуд колебаний уровнен подземных вод, харак теризующих изменения их запасов в годовом или многолетнем периоде п отражающих одновременно размеры инфнльтрацнонного питания подземных вод. Для расчета максимально возмож ной многолетней амплитуды колебаний уровня подземных вод Д Я ми предварительно необходимо убедиться, что ряд наблюде ний охватывает и маловодные, и многоводные годы. Обычно для такой цели требуется не менее 10 лет наблюдений.
III. Карты времени наступления экстремальных значений уровней грунтовых вод по сезонам года и в многолетнем аспекте (время наступления предвесеннего минимума или начала весен него подъема уровня, время наступления максимальных весен них, летних п зимних уровней, годы наступления многолетних максимальных или минимальных уровней подземных вод и т. п.). Аналогичные карты могут также составляться и для отражения на них режима химического состава и температуры подземных вод.
В качестве зарамочного оформления перечисленных выше аналитических карт могут быть представлены также типовые графики режима подземных вод со статистической обработкой экстремальных значений уровней по Н. Д. Добровольской, графики зависимости годовых амплитуд колебаний уровней под земных вод от глубины их залегания для разных по обеспечен ности (или водности) лет, графики распределения сроков наступ ления экстремальных значений уровней или дебитов подземных вод за многолетие и т. п.
Комплексные карты
Под комплексными понимаются такие карты, на которых од новременно отражается несколько различных характеристик ре жима подземных вод. К числу комплексных могут быть отнесены карты баланса подземных вод с отражением на них инфнльтрационного питания (цветом), испарения (штриховкой) и подзем ного стока (изолиниями). В зарамочном оформлении карт балан са подземных вод выносят табличные данные расчета баланса по отдельным опорным точкам, типовые графики и уравнения,
