Празно 1
По-голямата част от водата на нашата планета е в течно състояние и освен в открити резервоари, се намира и в недрата на земята. В горните части на земната кора първи от повърхността са подземните води със свободна повърхност, наречениподземни води. Отдолу, където лежат скали с различен състав, порьозност и напуканост, се образуват защитни водни басейни с многоетажна структура, които са много разнообразни по химичен и газов състав, както и по температура.
В същата зона на литосферата има голямо количество вода във физично и химически свързано състояние. Дълбочината достига 8 км.
Подземните води са широко използвани. Това са водите на първия постоянен водоносен хоризонт от повърхността, лежащ върху първия повече или по-малко устойчив водоустойчив слой. Те могат да се натрупват както в рохкави порести антропогенни и предантропогенни скали, така и в напукани твърди скали. Липсата на водоустойчив покрив води до тяхното хранене в цялата зона на разпространение, или, с други думи, зоната на подхранване на подпочвените води съвпада с зоната на тяхното разпространение.
При подземните води трябва да се прави разлика между горната повърхност или нивото на подпочвените води, наречено огледало или покривка, и непроницаемо легло, което се разбира като непропусклива скала под подпочвените води. Скала, наситена с вода, се нарича водоносен хоризонт или водоносен хоризонт. Дебелината на водоносния хоризонт представлява разстоянието от нивото на подземните води до непроницаемото легло. Подземните води по своите хидравлични характеристики са безнапорни води със свободна повърхност. Когато ги отваряте с кладенци или сондажи, водата ще бъде настроена на същото ниво, на което ележи в скалата, без да се издига. Капилярна граница граничи с подпочвените води, в които порите са само частично запълнени с вода, издигаща се през капилярите.
Движение на подпочвените води.
Нивото на подземните води рядко е хоризонтално. Обикновено повтаря повърхностния релеф в донякъде изгладена форма и има ясно изразен наклон към по-ниски места. Това се дължи на факта, че подземните води са в постоянно движение. Те се движат под формата на земен поток, подчинявайки се на силата по посока на дерета, реки, морета и други релефни падини, където излизат под формата на извори, т.е. те се разтоварват (или източват). Тези зони се наричат зони за разтоварване или дренажни зони.
Подземните води се движат през пори и тесни пукнатини в отделни тънки струйки, успоредни една на друга.Този тип движение се нарича ламинарно. Скоростта на движение на подземните води зависи от водопроводимостта на скалите, както и от наклона на водната повърхност. Тази зависимост се изразява с формулата
където V е дебитът;
K - някаква константа, която определя пропускливостта на дадена скала (коефициент на филтрация):
h - превишение на нивото на водата в една точка над нивото на водата в друга;
l - разстоянието между две точки.
Обикновено съотношението h/l се нарича наклон на повърхността на подпочвените води или градиент на налягането и се обозначава с буквата i. Замествайки тази стойност, получаваме V = KL. Скоростта на движение на подземните води в сравнение със скоростта на течението на реките е сравнително малка. В дребнозърнести и хомогенни пясъци скоростта на водата се характеризира със стойности от 1–5 m/ден, в едрозърнести чакълести пясъци до 15–20 m/ден, а в камъчета и силно напукани карстови варовици може да достигне 100 m/ден или повече.
На места подпочвените води, запълвайки неравностите на водоустойчивото легло, образуват подземни водни басейни с хоризонтална или почти хоризонтална повърхност. Често има комбинация от подпочвен воден поток с подземен воден басейн.
Режим на подземните води- нивото, количеството и качеството им се променят във времето. Те реагират чувствително на промените във външните хидрометеорологични условия, като са тясно свързани с водния режим на Земята. Промените в условията на хранене незабавно нарушават режима на подземните води. Основният движещ фактор за това са климатичните условия и особено количеството на валежите. В пълноводните години, когато има много валежи, нивото на подпочвените води се повишава, а в маловодните години, напротив, намалява. Понякога колебанията на нивото имат ясно изразен сезонен характер и достигат няколко метра през годината. При тези колебания някои слоеве скали периодично се пълнят с вода, след което се оттичат. По този начин в пространството от земната повърхност до водоустойчивото легло са ясно разграничени 2 зони:
зона на аерация,разположена над най-високото ниво на подземните води, което се установява след дълъг период на валежи; никога не се пълни с вода и валежите през него се просмукват само в подлежащите зони;
междинна зона,заемаща пространството между най-високото ниво на подпочвените води (включително зоната на капилярно издигане) и най-ниското им ниво, съответстващо на сухите периоди. Тази зона се характеризира с периодично намокряне и изсушаване.
Промяната в режима на почвата е от голямо практическо значение за решаването на редица икономически проблеми, поради което се отделя голямо внимание на нейното изучаване. Когато става въпрос за водоснабдяванена всяко селище е необходимо да се знае минималната граница на колебанията на нивото на подземните води, под която трябва да се полагат производствени кладенци и кладенци. В противен случай те ще бъдат източени в сухи години. Трябва да се подходи по различен начин за оценка на колебанията в нивото на подземните води при създаването на различни видове предприятия. Тук правилната оценка на възможните повишения на нивото е от особено значение. Всяко заключение относно въздействието на подпочвените води върху основите на конструкциите трябва да вземе предвид информацията за най-високото състояние на подпочвените води за даден район. Неразделна част от комплекса изследвания на подземните води е изследването на режима във времето. Изследванията се свеждат до дългосрочни (дългосрочни) стационарни наблюдения на нивото на подземните води, тяхната температура, количеството на валежите и температурата на въздуха, както и колебанията на нивото на водата в повърхностните водни тела и реките, които обикновено се свързват с подпочвените води. Понастоящем в различни региони на България са организирани и работят пунктове със специален държавен режим, освен това има много ведомствени пунктове.
Изграждане на карта на нивото на подземните води.
При съставянето на карта на нивото на подземните води е необходимо да се знае дълбочината на подземните води, естеството на тяхната повърхност и състоянието на флуктуация. За тези цели се изгражда карта на нивото на подземните води. За да се изгради карта в кладенците, се измерва нивото на подземните води (разстоянието от земната повърхност до водата), след това кладенците се нанасят върху плана и точките със същите маркировки на огледалото на подземните води се свързват с линии. Тези линии се наричат хидроизохипси. На същия план релефната повърхност е изчертана с изолинии (хоризонтали). Разликата в контурните линии и хидроизохипсите позволява да се определи дълбочинатапоява на подземни води във всяка точка от този план.
Изграждането на релефа в контурни линии, нивото на подземните води в хидроизохипси, както и всяка структурна повърхност в изолинии, се извършва съгласно общия принцип, който е както следва. Представете си, че пресичаме всяка кота на земната повърхност с няколко хоризонтални равнини, разположени на еднакво разстояние една от друга.
След това линиите на пресичане на тези равнини с релефната повърхност се проектират върху хоризонтална равнина. В проекция те образуват повече или по-малко концентрични затворени линии. Тези линии ще бъдат хоризонтални. Абсолютната кота на всеки хоризонтал съответства на абсолютната кота на съответната равнина.
Разстоянието между контурните линии се нарича сечение на контурните линии. Тя може да бъде различна и зависи от леталността, с която сме решили да представим дадената повърхност.
На практика, както беше отбелязано по-горе, при изграждането на всяка конструктивна повърхност в контурни линии на земята се измерват абсолютните маркировки на редица точки, след което те се нанасят върху плана и точките с еднакви абсолютни маркировки се свързват една с друга.
Тъй като контурните линии се изграждат с определено сечение, те трябва да бъдат начертани през всички точки, чиито марки са кратни на даденото село. Такива точки се намират чрез интерполация между двете най-близки точки.
Ще разгледаме техниката на интерполация и изграждането на изолинии, като използваме примера за конструиране на карта на водното огледало на паунда със следните входни данни.
В района са пробити 25 кладенци в квадратна септа; 100 х 100 м. За всеки кладенец бяха измерени амплитудата (абсолютната маркировка на устието на кладенеца) и дълбочината на нивото на подземните води (разстоянието от повърхността на земята до водата) и тези данниобобщени в таблица. Изгражда се карта на нивото на подпочвените води в мащаб M: 1:2500 (h1cm25m) с разрез от контурни линии и хидроизогипс през 1w
За изграждане намираме абсолютната маркировка на нивото на подпочвените води във всеки
добре. За да направите това, извадете дълбочината на водата от амплитудата (разстоянието от сушата до водата)
Поставяме кладенците на плана. За всеки кладенец, с изстрел до номера, подписваме амплитудата и абсолютната марка на нивото на подземните води. Интерполацията се извършва с помощта на палитра. Палитрата е правоъгълно парче паус с няколко чифта плътни линии, начертани върху него. Първо се интерполират надморските височини и се изграждат релефни контури, след това се интерполират огледалните знаци и се изграждат хидроизохипси.
Използвайки картата на нивото на подпочвените води, ще определим зоната на наводнение, prt повишаване на нивото на подпочвените води с 2 м. За да направите това, увеличете марката на всяка хидроизохипса с 2 м, вижте дали тя се пресича с
от хоризонталната линия със същото име. Свързваме пресечните точки с гладка извита линия и засенчваме зоната вътре в нея. Тази зона ще бъде зоната на наводнение.
Абсолютни маркировки на кладенци, m (амплитуда)