Выход грунтовых вод на поверхность: выход грунтовых вод

Содержание

выход грунтовых вод

Грунтовые воды зоны подгорных шлейфов и предгорных равнин формируются как за счет пришлых вод — подземного стока горных областей, так и за счет местных вод — атмосферных осадков — и в значительно большей мере за счет фильтрации речных вод и вод ирригационных каналов. В этой зоне в ряде районов выделяются участки, образуемые конусами выносов рек. В краевых частях их наблюдаются обильные выходы грунтовых вод.[ …]

Притеррасная пойма — область выхода грунтовых вод, благодаря которым формируется низинное болото, обычно с ольхой черной.[ …]

На фоне степной растительности, в местах выхода грунтовых вод, по долинам ручьев и мелких речек распространены луговые сообщества.[ …]

Складирование твердых бытовых отходов в воду или на отметки, заливаемые паводковыми водами, недопустимо из санитарно-эпидемиологических соображений. Активные выходы грунтовых вод подлежат перехвату и отводу за пределы свалки.[ …]

Полыньи термического происхождения возникают либо под влиянием обильных выходов относительно теплых грунтовых вод или сброса промышленных вод, либо, если река вытекает из озера, вследствие подтока более теплых вод озера. Термические полыньи иногда достигают значительных размеров. Так, например, р. Емца, приток Онеги, не замерзает на протяжении более 100 км, несмотря на суровые зимы (рис. 103). Термические полыньи распространены на реках Яно-Колымской горной страны и Чукотки. В большинстве случаев участки с полыньями на этих реках расположены в области предгорий, которые характеризуются мощными отложениями галечников, изобилующими выходами грунтовых вод в русло реки.[ …]

Лучшие подстилающие грунты и грунты для дна — глины и суглинки при мощности их слоя для зимовальных прудов 1—2 м при этом выход грунтовых вод .в зимовальных прудах не допускается.. В остальных категориях прудов залегание грунтовых вод желательно на глубине не менее 0,5—1 м от поверхности дна.[ …]

При проектировании берегоукреплений возможность возникновения напорного давления в результате сезонных и суточных колебаний уровней и выхода грунтовых вод рекомендуется исключать путем конструктивных мероприятий или эксплуатационных ограничений. Нагрузки от навала судов необходимо учитывать только на участках, где имеется повышенная их вероятность, т.е. на участках подхода к шлюзам, входа в акватории портов и судоремонтных предприятий, в местах, затрудняющих движение судов.[ …]

В горах крупных болотных массивов нет. Они встречаются в виде отдельных вкраплений на пологих склонах и высокогорных плоскогорьях, в местах обильного выхода грунтовых вод.[ …]

Почвы, «а которых расположен город, представляют собой полосу подзолов, под ними лёссовидные суглинки и супеси, которые в свою очередь лежат на гранитном основании, имеющем многочисленные выходы на берегах Оби и ее притоков. Эти выходы обычно совпадают с выходам грунтовых вод.[ …]

Так, в центральной части Силурийского закарстованного плато реки отсутствуют, так же как и в области Крымской Яйлы, весьма обильно орошаемой осадками. Реки, берущие начало в периферийной части Силурийского плато, отличаются повышенным стоком. Область максимального стока Яйлы располагается в зоне обильных выходов грунтовых вод на высоте расположения глинистых сланцев, подстилающих карстующиеся известняки. При несовпадении поверхностного и подземного водоразделов под влиянием различного характера водообмена влияние карста на речной сток может быть положительным (сток увеличивается) и отрицательным (сток уменьшается) по сравнению с зональным стоком (табл. 23).[ …]

Бук восточный более холодостоек, чем бук европейский. Отг требователен к влажности воздуха и не может жить в районах, где относительная влажность падает ниже 70%. Лучшие бонитеты восточного бука приурочены к спокойному рельефу и глубоким почвам на высоте около 900—1000 м. Бук восточный обычно не заселяет мокрые почвы близ выхода грунтовых вод, недрепированные впадины, размытые русла ручьев, на нижних террасах растет только при хорошем дренаже и недоступности для речных вод. Бук вынослив и к ограниченному запасу воды — может расти вместе с дубом на крутых южных склонах с мелкой почвой, однако здесь бук очень ветровален из-за поверхностной корневой системы. Возобновляется группами в просветленных местах леса — «в окнах» — при гибели деревьев; там быстро развиваются травяной покров и подлесок, необходимые буку на ранних стадиях развития, которые впоследствии гибнут при восстановлении полога букового леса. [ …]

Коркинский угольный разрез — один из наиболее крупных и глубоких разрезов на территории бывшего СССР. Площадь его свыше 800 га, форма округлая, слегка вытянутая в широтном направлении, глубина его свыше 500 м. Углы наклона бортов достигают 10-25°, высота рабочих уступов 10-15 м. Отработка производится экскаватором с предварительным рыхлением пород взрывами. Вскрышные породы вывозятся на внешние отвалы, расположенные в 3 км к северо-западу от разреза. Углеразрез имеет огромное отвальное хозяйство, большое количество террикоников шахт и зон обрушения, нередко заполненных поверхностными водами. По данным Ю. И. Денисова и А. Н. Шауфлера (1969), коркинские отвалы вместе с карьерами и терриконами занимают 6 700 га из 10 200 га всей территории г. Коркино. Естественно, что столь обширная зона нарушения характеризуется специфическими условиями, особенно внутрикарьерное пространство. Углеразрез в верхней части мало обводнен, обильные выходы грунтовых вод в пределах верхних 100 м единичны. На юго-западном борту встречаются переувлажненные заболоченные участки. Происхождение их связано не только с задержкой на водоупорном ложе углублений атмосферных осадков, талых вод, но, по всей вероятности, и с выходом грунтовых вод. Значительные площади бортов разреза с поселившейся на них растительностью питаются лишь атмосферными осадками. Объем внутрикарьерного пространства составляет около 1 млрд м3. Затопление разреза невозможно по ряду причин: отсутствие источников затопления, неустойчивость бортов, необходимость изоляции от проникновения воды в шахту с изменением водонапора при столбе воды в несколько сотен метров и пр. Наиболее приемлемым видом его рекультивации является сухая консервация. Однако ни у нас, ни за рубежом нет опыта ее осуществления на глубоких карьерах типа коркинского.[ …]

Грунтовые воды и зимой покоя амурчанам не дают

«Что у нас происходит с грунтовыми водами? — недоумевают амурчане. — Они нынешней зимой словно взбесились: лезут и лезут на поверхность. А потом наледь — ни пройти, ни проехать».

Действительно, в последнее время подземная влага подпирает то там, то здесь. Из-за этого, к примеру, в с. Чигири Благовещенского района до сих пор действует режим ЧС, введённый в декабре 2020 г. Местные ручьи подтапливают и улицы, и дома. Наледь убирают ежедневно, но это положение не спасает. Как утверждают местные жители, проблему с грунтовыми водами надо было решать несколько лет назад. Беспорядочная застройка села и неправильное водоотведение — вот причины.

— В истоке ключа на одной из улиц планировалось оборудовать место под накопитель воды, но в ближайшее время это невозможно: исследования показали слишком глубокое залегание природного источника, — пояснил глава района Евгений Седых. — В Чигирях ключи на поверхность выходят ежегодно с давних пор. Места подтоплений не предугадаешь — объём выхода грунтовых вод зависит от насыщения почвы влагой после обильных летних ливней. Из-за сложного рельефа местности подтапливает тех, чьи дома стоят на пути стока воды или на впадинах. На большинстве улиц прорыты водоотводные канавы, но мы сделали заявку на финансирование разработки проекта водоотведения в селе.

Застраиваются Чигири по Генплану и правилам землепользования. Но в этом году застройку планируют проверить.

Локальный режим ЧС вводили и в Благовещенске из-за повышения уровня воды в р. Бурхановке, протекающей по городу. Подтопило несколько окрестных домов, но мэрия долго не устанавливала причины происшествия и откачку воды не проводила. Визит прокуратуры — и работа закипела.

Были даже споры, пошла Бурхановка в рост из-за порывов на водосетях или из-за грунтовых вод. Возможны оба варианта. Но нет худа без добра: устранены уже выявленные порывы, блокируются потенциальные утечки, русло расчищено (кстати, подаётся заявка на федеральное финансирование работ по углублению и расчистке русла на 2021-2022 гг.), территория отсыпана, организован мониторинг состояния труб теплотрассы и уровня воды в реке.

Вышедшие на поверхность грунтовые воды подтапливали и приусадебные участки, как это случилось, например, в районе одного из садовых товариществ в с. Верхнеблаговещенском. Наледь там убирали 3 дня, вывезли более 800 тонн льда. Власти обещают провести в селе глобальную мелиорацию по новой схеме развития горсистемы водоотведения. Правда, на реализацию этой схемы может уйти от 5 до 15 лет.

А в Зее из-за наледи вышедших наружу грунтовых вод закрывали движение всех видов транспорта по 5-километровому участку автодороги от микрорайона Солнечного до трассы «Зея — Золотая Гора». Причём проезд блокируется регулярно. Да, наледи, как правило, непредсказуемы и могут появляться где угодно. Но ведь есть и традиционные места. Почему там до сих пор не продуман водоотвод?

Жители Райчихинска сообщают, что ручей около городского автовокзала стал подтапливать окрестные дома сильнее, чем в прошлые годы. «Горслужбы даже пытались как-то исправить ситуацию, но эффекта, как видно, нет», — констатируют райчихинцы.

Грунтовые воды и в Шимановске — ежегодная головная боль. На бесконечную расчистку и уборку льда летит масса времени и денег. Эксперты сказали, что справиться с проблемой выхода грунтовых вод на поверхность можно прочисткой и углублением рек Большая и Малая Пёра. Но это огромные деньги. Мэрия, по словам главы горкомитета ЖКХ Александра Шелеста, уже просила минприроды региона о помощи, но вопрос не разрешился. Теперь повторную просьбу планируется вынести на уровень губернатора.

Также нужно решить, что делать с многоэтажкой по ул. Орджоникидзе, 9, которую грунтовые воды подтапливают год от года. Из-за вечной сырости в одном из самых новых зданий города кусками осыпаются стены, здание скрипит, в щели видна улица. Но дом аварийным не признают и жильцов не расселяют.

Компетентно

Главный инженер Амурского территориального института строительных изысканий Вадим Пуховой:

— Грунтовые воды могут выходить наверх и при хаотичной, и при упорядоченной застройке. И такой выход чаще наблюдается в районе строительства дорог. Здесь грунт уплотняется и перемерзает быстрее, уменьшается живое сечение водотока, создаётся преграда для циркуляции подземной влаги, давление воды возрастает и в ослабленных местах: морозобойные трещины, слабый грунт — происходит разгрузка. Ну и само расположение тех же Чигирей на склоне фронтальной части речной террасы создаёт техногенную нагрузку и нарушает режим подземных вод. Их выход зимой на поверхность — явление обычное.

Наиболее сильно это проявляется при серьёзных холодах, как в эту зиму (особенно если морозы ударяют резко), при малом количестве выпавшего снега. Скажу так: застройку должны предварять изыскания для обоснования документов территориального планирования, поиска зон ограничений застройки по опасным инженерно-геологическим процессам. Видимо, опять-таки в Чигирях (впрочем, как и по всей стране) таких работ не было. Также в селе нужны реконструкция дорожной сети и улучшение водоотведения. А пока, увы, только убирать наледь. Кстати, интересный способ, который я видел — перегородка выхода грунтовых вод деревянными заборами или щитами. На них лёд и намерзает, не расползаясь вокруг.

Гидрологический цикл

При рассмотрении вопроса о том, откуда берется вся вода, которую мы используем, следует помнить еще один факт: вся вода, которая есть, — это вся вода, которая есть. Выражаясь несколько более научным языком, общее количество воды на нашей планете представляет собой постоянную сумму, свободно перемещающуюся по земле и под землей. Это правда, что вода, которую вы пьете сегодня днем, — это та же вода, которую древние египтяне использовали для орошения своих полей, та же самая вода, которую Колумб пересек, чтобы открыть Новый Свет.

Вода на планете, которую астронавты называют «голубой планетой», может существовать в виде газа (водяной пар), жидкости (океаны, реки, подземные воды) и твердого тела (лед, снег). Его непрерывное движение называется гидрологическим циклом, своего рода конвейерной лентой, которая постоянно трансформирует и транспортирует вековую/новообращенную воду Земли.

Под действием солнца гидрологический цикл начинается, когда вода, испаряющаяся из океанов, озер, рек и земли или испаряемая растениями, поднимается в атмосферу. Поднявшись наверх, этот водяной пар гонит ветер над землей. Когда водяной пар остывает, образуются облака. При большем охлаждении он конденсируется в капли, которые выпадают на землю в виде осадков, дождя, снега, мокрого снега или града.

Осадки падают на землю одним из двух путей. Она течет по поверхности в реки, озера или океан и становится поверхностной водой, или впитывается в землю и становится подземной водой.

Когда вода попадает в почву-инфильтрация-гравитация тянет ее вниз через ненасыщенную зону, где промежутки между частицами почвы пусты и вода может легко проходить через них.

В конце концов, вода достигает зоны насыщения, где заполняет все открытые пространства. Уровень грунтовых вод — это поверхность между ненасыщенной и насыщенной зонами, уровень ниже которого пространства заполнены водой.

Уровень грунтовых вод является динамическим. Он падает и поднимается в ритме с постоянно меняющимися природными условиями и потребностями человека. Набухает после сильного дождя; выпадает в засухи. Он повышается осенью и зимой, когда растения находятся в состоянии покоя, испарение мало, а потребность человека снижается. Он приходится на весну и лето, когда пышно разрастается растительная жизнь, сильное солнце быстро поглощает водяной пар и пик потребления человеком.

В этом климате осадки, необходимые для пополнения или восстановления уровня грунтовых вод Коннектикута, составляют в среднем от трех до четырех дюймов в месяц. Около четверти всех осадков, выпадающих в этом состоянии, становятся грунтовыми водами.

Как правило, потоки поверхностных и подземных вод в Коннектикуте предсказуемы, и их модели могут быть организованы в естественные гидрологические единицы суши, называемые водосборными бассейнами или водосборными бассейнами.

Водосборный бассейн можно рассматривать как очень большую ванну, край которой является периметром самой высокой земли, окружающей ручей или озеро, чей сток, самая нижняя точка, является выходом водораздела. Вода в водосборный бассейн поступает в виде дождя или снега и выходит в виде водяного пара (испаряемого растениями или испаряющегося с земли) или в виде поверхностного стока через канализацию.

Подобно тому, как поверхностные воды в пределах бассейна движутся через ручьи, реки, заболоченные земли или озера, чтобы достичь устья бассейна, так и подземные воды текут в пределах бассейна. Под действием силы тяжести подземные воды перемещаются с холмов в долины и впадают прямо в заболоченные земли, реки и озера. Родник может появиться там, где уровень грунтовых вод пересекает поверхность земли. В засушливый период течение ручья будет поддерживаться грунтовыми водами.

Одно из основных различий между поверхностными и грунтовыми водами заключается в скорости их течения. Скорость потока поверхностных вод измеряется в футах в секунду; грунтовые воды обычно перемещаются всего на несколько футов в день. При такой медленной скорости течения подземные воды могут оставаться в пределах определенного водораздела в течение многих лет, прежде чем они в конечном итоге выйдут наружу.

Понимание подземных вод

Подзарядка подземных вод | Blue Earth County, MN

Пополнение запасов подземных вод является одной из наиболее важных функций водно-болотных угодий

Вода, которая проникает в подземные воды и пополняет их, вносит свой вклад в местную и региональную сеть подземных вод, тем самым способствуя более высокому базовому стоку и улучшенному распределению сезонных стоков. Пополнение важно для пополнения водоносных горизонтов, используемых для водоснабжения.

Источник: Региональное руководство по применению гидрогеоморфного подхода к оценке функций водно-болотных угодий выбоин прерий (HGM), Инженерный корпус армии

Характеристики и процессы, влияющие на питание подземных вод

Свойства водно-болотных угодий, которые позволяют им пополнять запасы подземных вод, до конца не изучены. Многие исследования показывают, что водно-болотные угодья, особенно во влажном климате, в основном являются зонами сброса. Сложность взаимодействия подземных вод с водно-болотными угодьями депрессии затрудняет моделирование функций подземных вод. Было показано, что функция подпитки / разгрузки водно-болотных угодий с выбоинами меняется сезонно, ежегодно, циклически в течение засушливых и плювиальных циклов, а некоторые водно-болотные угодья функционируют одновременно как гидрологические источники и поглотители.

Способность любой части земной поверхности быть зоной питания подземных вод можно упростить до двух компонентов: гидравлического напора и гидравлической проводимости. Гидравлический напор обеспечивается двумя характеристиками — высотой болота относительно поверхности грунтовых вод (напором) и массой и напором воды (напором). При депрессионном подпитке, которое происходит в выбоинах прерий, напор обеспечивается способностью бассейна собирать и накапливать воду (как внутри, так и над «границей» водно-болотного угодья), а высота напора, как правило, зависит от положения бассейна в путь прохождения подземных вод. Общая гидравлическая проводимость зависит от инфильтрации и гидравлической проводимости почвы, а также от подстилающих геологических материалов.

Подземный дренаж

На местные грунтовые воды непосредственно влияет наличие близлежащих подземных дренажей (например, канав, черепичных дренажей и т. д.), что, в свою очередь, влияет на поверхностные воды и, следовательно, на количество сезонных вод, которые депрессия может захватить и удержать.

Наконец, высота выхода на поверхность напрямую влияет на высоту уровня воды и, следовательно, на способность впадины обеспечивать напор, необходимый для целенаправленной подпитки депрессии. Если водно-болотное угодье, которое пополняет запасы подземных вод, будет осушено, функции пополнения запасов водно-болотных угодий больше не будет.

Размер водно-болотных угодий и окружающие почвы

Размер или площадь водно-болотных угодий и текстура почвы на окружающей возвышенности являются двумя факторами, контролирующими водный баланс водно-болотных угодий.

Большое водно-болотное угодье с относительно небольшим водоразделом может указывать на субсидирование его водного баланса за счет сброса подземных вод. Таким образом, вероятность выхода подземных вод может увеличиваться по мере увеличения отношения водно-болотных угодий к водосборным бассейнам. Размер водно-болотных угодий также определяет величину потенциала перезарядки.

Чем более мелкозернистая структура почвы на окружающих возвышенностях, тем больше воды будет поступать на водно-болотные угодья через поверхностный сток и меньше вероятность того, что вода будет поступать на водно-болотные угодья через сброс грунтовых вод. Песчаные и суглинистые верховые почвы пропускают больше осадков, чем глинистые. Инфильтрованная вода будет просачиваться вниз вертикально и/или течь в боковом направлении, превращаясь в сброс подземных вод там, где водно-болотные угодья пересекают уровень грунтовых вод.

Гидрологические группы почв основаны на оценках потенциала стока. Почвы относятся к одной из четырех групп по скорости инфильтрации воды, когда почвы не защищены растительностью, сильно увлажнены и получают осадки от длительных штормов. Четыре гидрологические группы почв следующие:

ТАБЛИЦА ГРУППЫ ПОЧВ И СКОРОСТИ ПРОНИЦАЕМОСТИ

Источник: Метод плановой оценки Миннесоты (MnRAM), версия 3.4, Совет по водным и почвенным ресурсам Миннесоты

Гидропериод

Постоянно затопляемые, полупостоянно затапливаемые и насыщенные водные режимы, особенно в регионах с высокой скоростью испарения, часто указывают на сброс подземных вод в заболоченные земли. Исключением являются насыщенные водно-болотные угодья на равнинах и/или болотах, которые формируются за счет осадков. Водно-болотные угодья, которые сезонно или временно затопляются, с большей вероятностью пополняют запасы грунтовых вод.

Источник: Метод плановой оценки Миннесоты (MnRAM), Версия 3.4, Совет по водным и почвенным ресурсам Миннесоты

Вход/выход для грунтовых вод

Водно-болотное угодье с постоянным входом в водоток, но без постоянного выхода, с большей вероятностью будет пополнять запасы грунтовых вод, чем место с выходом. Несколько факторов поддерживают этот рейтинг. Во-первых, более высокий гидравлический градиент, вероятно, будет присутствовать в области без выхода, особенно если есть вход. Во-вторых, чем дольше вода удерживается на участке, тем больше у нее возможностей просачиваться через субстрат. В-третьих, водно-болотные угодья, не имеющие стоков, как правило, подвержены большим колебаниям уровня воды, что приводит к затоплению ненасыщенных почв. Наконец, отсутствие выхода предполагает, что вода теряется либо в результате подпитки, либо в результате эвапотранспирации, особенно при наличии входа. Водно-болотные угодья с постоянным выходом и без входа с большей вероятностью будут сбрасывать грунтовые воды, чем с другими комбинациями входов и выходов. Непрерывный сброс воды (т. е. постоянный выпуск) без поверхностных вод, питающих водно-болотные угодья через вход, предполагает наличие внутреннего источника подземных вод (например, родников или просачиваний). Проточные водно-болотные угодья, скорее всего, будут считаться разгружаемыми водно-болотными угодьями.

Источник: Метод плановой оценки штата Миннесота (MnRAM), версия 3.4, Совет по водным и почвенным ресурсам штата Миннесота

Топографический рельеф

Это относится к топографии на уровне ландшафта в большом масштабе субводораздела. Выход подземных вод более вероятен в районах, топографический рельеф которых характеризуется резким уклоном в сторону заболоченных земель (т.