Освіта підземних вод, новини в будівництві

Освіта підземних вод в районі будівництва має велике значення, тому як часто виникають несподівані затоплення будівельних котлованів, підтоплення фундаментів і підвалів будівель, а в деяких випадках -і загальне заболочування місцевості.

Підземні води утворюються шляхом просочування (інфільтрації) води, яка випадає у вигляді опадів, крізь товщу порід. Однак було відмічено, що в пустельних жарких країнах, де кількість опадів, що випадають мізерно, в окремих місцях підземні води все ж існують. Це пояснюється конденсацією вологи. що знаходиться в воздухе.В пустельних місцевостях повітря при 35 ° практично містить близько 20 грам водяної пари, тобто його відносна вологість становить близько 40-50%; вночі температура повітря падає нерідко до 15 ° С.

◊ хімічний склад підземних вод

◊ показники якості питної води

Тоді повітря виявляється перенасиченим парами води в кількості 20-12,7 = 7,3 м Цей надлишок вологи випадає у вигляді роси і просочується на деяку глубіну.Образованіе роси, тобто води, що конденсується з водяної пари повітря навело на думку про те що підземна вода може утворюватися також і з підземної роси шляхом конденсації водяної пари повітря, що знаходиться в порах і пустотах гірських пород.Інфільтраціонние і конденсаційні підземні води беруть участь в загальному кругообігу води в природі і тому отримали назву вадозних (странс твующего).

Ще в кінці XVIII в. М. В. Ломоносов звернув увагу на те, що запас підземних вод може поповнюватися за рахунок діяльності магми. У 1902 р австрійський вчений Е. Зюсс у остаточної теорії створив теорію походження підземних вод при інтрузивних і ефузивних процессах.Ета теорія полягає в тому. що в ході інтрузивних і ефузивних процесів з магми виділяються пари води, а також гази -кислород і водень, в подальшому утворюють воду.

Крім того, в зоні метаморфізму відбувається дегідратація мінералів, що містять конституційну (кристаллизационную воду) .Образовавшіеся таким чином пари води піднімаються вгору із зони високих температур в зони більш низьких і конденсуються, перетворюючись в підземну воду.

Магмагенние підземні води були названі ювенільнимі.Такім чином, слід визнати, що підземні води утворюються в різних випадках по-різному: іноді безперечні явища інфільтрації опадів, іноді-цілком очевидно поява ювенільних вод, іноді -несомненно дію механізму руху і конденсації водяної паров.Определіть кількісне співвідношення вод різного походження поки неможливо.

Якщо уявити собі вертикальний розріз будь-якої місцевості, то в загальному випадку підземні води можуть залягати так, як це представлено на малюнку-1. Безпосередньо у денної поверхні залягають грунтові води, утримувані силами капілярного натяженія.Ніже, на першому водонепроникному шарі, залягають грунтові води, причому над поверхнею грунтових вод може утворитися облямівка капілярного підняття.

Малюнок 1. Схема залягання грунтових, грунтових і міжпластовому вод

У водонепроникних шарах, що знаходяться між водонепроникними пластами, залягають міжпластові води.В залежності від умов взаємного розташування водопроникних і водонепроникних пластів міжпластові води можуть мати вільну поверхню, обумовлену дією сили тяжіння або повністю заповнювати простір між двома водонепроникними слоямі.В першому випадку міжпластові води будуть безнапірними, у другому-напірними. Напірні міжпластові води називаються артезіанськими водами

Частина водопроникної пласта, що заповнюється підземною водою, від нижньої поверхні води до її верхнього рівня називається водоносним горізонтом.В відповідно до кількості водоносних пластів залягають один нижче іншого, розрізняють перший водоносний горизонт, другий водоносний горизонт і так далі. Очевидно, що першим водоносним горизонтом буде шар ґрунтових вод.

верховодка

Грунтові води залягають безпосередньо біля поверхні землі. Вони не мають водотривкому ложа і як би підвішені в порах грунту. Це підвішування ґрунтових вод відбувається внаслідок капілярних явищ в порах грунту. У разі надмірного розпушення та подрібнення грунту частина капілярної грунтової води може переходити в фізично зв'язну воду. Характерними властивостями ґрунтових вод є їх сезонний характер, різкі сезонні коливання температури і наявність мікроорганізмів і органічних речовин.

Мікроорганізми, що містяться в грунтових водах, часто виявляються корисними, так як вони знищують хвороботворні бактерії. Вільні грунтові води зустрічаються тільки в зв'язку з сезонним зволоженням або в тих випадках, коли внаслідок високого стояння грунтових вод відбувається заболочування грунту. В інших випадках надлишок ґрунтових вод, не стримуваний силами капілярного натягу, просочується до водонепроникному шару, утворюючи грунтові води. Води верховодки розташовуються в самих верхніх шарах земної кори і мають порівняно обмежене поширення.

Малюнок-2. Лінзи моренних глин і суглинків, що сприяють утворенню верховодки (а) і створюють враження про грунтові води, як про водах ложнонапорних (б) і ложномежпластових (в).

Верховодка, яка характеризується виключно нестійким режимом, виникає головним чином в періоди дощів і посиленою інфільтрації і зникає з настанням посушливих періодов.Режім верховодки тісно пов'язаний з явищами конденсації і випаровування. Розглянемо схему, яка була представлена ​​вище, на малюнку-1. У зоні від поверхні землі до капілярної облямівки грунтових вод, частина пір постійно зайнята повітрям. У ній поступово відбувається обмін між повітрям пір і повітрям атмосфери, внаслідок чого ця зона отримала назву зони аерації.

Цей повітрообмін сприяє не тільки конденсації водяної пари повітря, але і випаровуванню води, що знаходиться в цій зоні. У посушливий час відбувається випаровування і верховодка зникає. Залягання верховодки може бути двох типів -на порівняно невеликих лінзах водонепроникних порід, що зустрічаються в моренних відкладеннях, і на алювіальних заплавах. У першому випадку (рисунок-2) водонепроникна лінза затримує деяку кількість інфільтруються води. З плином часу частина цієї води стікає вниз, приєднуючись до ґрунтових вод, а частина випаровується.

Малюнок-3.Схема освіти верховодки на чергуються прошарках:

а-добре фільтруючі прошарку; б-слабофільтрующіх прошарків; в-водонепроникний шар

У другому випадку (рисунок-3) освіту верховодки пояснюється слоистостью алювіальних відкладень з неоднаковою водопроницаемостью шарів. Інфільтруються води скупчуються на шарі з меншою водопроникністю і потім повільно просочуються через нього в шар з більшою водопроникністю, де і приєднуються до ґрунтових вод.

Частина верховодки і в цьому випадку випаровується в атмосферу. Потужність верховодки незначна і рідко перевищує 1,0-2,0 м. Води здебільшого містять органічні сполуки і практично малопридатні для використання в господарсько-виробничих цілях.

Додатковими факторами освіти верховодки служать витоку води з водопроводів, полив городів, парків, вулиць, внаслідок чого верховодка отримує більш стійкий характер. Верховодка нерідко створює труднощі для будівництва, так як наявність або можливість утворення її не завжди враховується в належній мірі. Тому часто виникають несподівані затоплення будівельних котлованів, підтоплення фундаментів і підвалів будівель а в деяких випадках-і загальне заболочування місцевості.