Geneza wód podziemnych: wody juwenilne, reliktowe, infiltracyjne i kondensacyjne.
Juwenilne- wody pierwotne na kuli ziemskiej, które tworzą się w czasie procesów wulkanicznych z zastygającej magmy. Reliktowe- wody poch. z dawnych epok geol., które zostały zamknięte w skałach i przykryte grubymi kompleksami geol. 2 grupy: sedymentacyjne i paleoinfiltracyjne. Infiltracyjne- poch. z infiltracji opadów atm., niska mineralizacja. Kondensacyjne- proces wykraplania się wody z pary wodnej w wyn. zmiany temp.
Krążenie wody w przyrodzie i jego uwarunkowania, cykl hydrologiczny.
Obieg wody w zlewni hydrogeol: obszar z którego wody pow. i podziemne spływają do tego samego miejsca. Obieg wody na kuli ziemskiej: ilość wody będącej w obiegu jest stała; krążenie wody między pow., a podpow. pod wpływem grawitacji i energii słonecznej; obieg wody jest procesem zamkniętym; woda skroplona w atm. opada na pow., dalej paruje pod wpływem energii słonecznej i tak w koło.
Bilans obiegu wody w zlewni: opad, parowanie, odpływ i retencja.
Bilans obiegu wody w zlewni: opad- P=E; P=E+Op+Og+/-ΔR; Og- odpływ gruntowy, E-parowanie, Op- odpływ pow., ΔR- retencja(dla wielolecia);
Infiltracja opadów atmosferycznych, Infiltracja rzeczywista i efektywna. Współczynnik infiltracji opadów.
Infiltracja opadów atm.: α=Je/P=Og/P; Je- infiltracja efektywna(część zasilająca wody podziemne), w obszarach górniczych wzrasta infiltracja kosztem parowania; I. rzeczywista- spływ pow.
Strefa aeracji i saturacji, rodzaje wód podziemnych w strefie aeracji i saturacji, woda: higroskopijna, błonkowa, kapilarna, wolna.
Strefa aeracji- strefa pomiędzy pow. terenu a zwierciadłem wód podziemnych, niepełnego nasycenia. Wody: higroskopijna[cienka warstwa wody powst. w wyn. adsorpcji cząsteczek pary wodnej z powietrza na wolnej pow. ciała stałego], kapilarna[występuje w porach czy szczelinach], błonkowa[powst. wokół poj. ziaren skalnych], wolna[przemieszcza się pod działaniem siły ciężkości lub różnicy ciśnień hydrostatycznych]. Strefa saturacji- warstwa skalna, w której wolne przestrzenie (szczeliny, pory) są całkowicie wypełnione wodą. Rodzaje wód: zaskórne , gruntowe, wgłębne i głębinowe.
Własności hydrogeologiczne skał: porowatość, szczelinowatość, krasowatość. przepuszczalność, odsączalność, wodochłonność.
Porowatość- własność skał wynikająca z występowania w skałach pomiędzy poszczególnymi ziarnami min. lub kryształami wolnych przestrzeni zwanych porami, zdolność gromadzenia wody. Szczelinowatość- obecność w kale sieci szczelin i spękań. Krasowatość- obecność w skale pustek powst. na drodze ługowania skał. Przepuszczalność- zdolność skał do przewodzenia wody. Odsączalność- zdolność ośrodka do oddawania wody wolnej. Wodochłonność- zdolność skał do chłonięcia i gromadzenia wody.
Warstwa wodonośna, poziom wodonośny, piętro wodonośne.
Warstwa wodonośna- jest ośrodkiem skalnym zdolnym do gromadzenia i przewodzenia wody.Poziom wodonośny- jednostka tworzona przez jedna lub kilka warstw wodonośnych.Piętro wodonośne- zespół skał należący do jednej jednostki stratygraficznej.
Poziomy wodonośne o zwierciadle swobodnym i napiętym.
Z hydrodynamicznego punktu widzenia poziom wodonośny tworzy zespół dwu lub więcej warstw, które pozostają ze sobą w więzi hydraulicznej.Poziomy wodonośne o zwierciadle swobodnym- charakteryzuje się zwierciadłem swobodnym(na granicy wody i gazu, strop warstwy wodonośnej) wody wolnej wypełniającej strefę saturacji. Poziomy wodonośne o zwierciadle napiętym- zasada u-rurki, wokół wód o zwierciadle napiętym, na skały oddiaływuje tyko ciśnienie piezometryczne(woda na strop warstwy wodonośnej).
Napór hydrostatyczny i ciśnienie hydrostatyczne.
Napór hydrostatyczny- siła nacisku jaką płyn wywiera na daną pow. Ciśnienie hydrostatyczne- ciśnienie wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym, nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości.
Hydroizohipsy i ich wyznaczanie. Parametry określane na podstawie hydroizohips.
Hydroizohipsa- zbiór pkt na tej samej wysokości bezwzględnej, poziomu zwierciadła wody. Zbiór h. potrzebny jest do wykonania mapy hydroizohips(co najmniej 3pkt). Wyraża poziom zw. swobodnego i piezometrycznego.
Wody przypowierzchniowe, gruntowe, wgłębne i głębinowe oraz ich charakterystyka.
Wody przypow.- Wody strefy aeracji występujące ponad zwierciadłem wód podziemnych, zwane też ogólnie zawieszonymi. W. gruntowe- wody podziemne, zalegające na większych głębokościach niż wody zaskórne. wgłębne- to wody położone poniżej warstw nieprzepuszczalnych. Na większej głębokości niż gruntowe. głębinowe- wody podziemne występujące głęboko pod powierzchnią ziemi, izolowane od niej całkowicie. Nie są odnawialne.
Wody artezyjskie i subartezyjskie.
Wody artezyjskie- wody podziemne występujące pod ciśnieniem hydrostatycznym, zdolne do samoczynnego wypływu na powierzchnię ze studni. Wody subartezyjskie - wody podziemne (wgłębne pod ciśnieniem) występujące w warstwach wodonośnych pod skałami nieprzepuszczalnymi, pod niskim ciśnieniem hydrostatycznym.
Rodzaje ruchu wód podziemnych, podstawowe prawa ruchu wód podziemnych.
Ruch wód podziemnych: -laminarny(to przepływ uwarstwiony, w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu, małe pr. przepływu); -turbulentny(ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych)). Prawo Darcy- Q=F*K*i; Prawo Krasnopolskiego- Q=F*K*√i; ruch nieliniowy.
Określanie natężenia przepływu wody w warstwach wodonośnych.
Określenie natężenia przepływu w warstwach wodonośnych- rodzaj ruchu wody; uk. zwierciadeł wody; charakter strumienia(równoległy, radialny, mieszany);
Lej depresji, określanie promienia leja depresji.
Lej depresji- przestrzeń pomiędzy, tzw. zwierciadłem statycznym(pierwotnym), a wytworzonym poprzez drenaż zwierciadłem dynamicznym.
Określanie wielkości współczynnika filtracji, metody laboratoryjne i terenowe.
Określenie współczynnik filtracji- 2 metody: lab[na podstawie wzorów matematycznych i krzywej uziarnienia oraz aparatów] i polowa[na podstawie badań przepływu wody i metoda próbnego pompowania w warunkach ustalonych];
Zasoby wód podziemnych i ich podział. Zasoby statyczne i dynamiczne. Zasoby eksploatacyjne i dyspozycyjne. Metody szacowania zasobów.
Zasoby wód podziemnych: -styczne[objętość wody zgromadzona w warstwie wodonośnej, w danym obszarze, etc.; ocena: niezbędne jest rozpoznanie miąższości i współczynnika odsączalności warstwy wodonośnej i opiera się na mapach oraz danych o współ. Odsączalności, Qs=Vs/t]; -dynamiczne[wyrażane jako natężenie przepływu w warstwie wodonośnej w warunkach nat. Wyrażają strumień, który kształtuje się w przepływie natężenia, Qd=F*k*i; ocena: może być metodą hydrodynamiczną lub metodą hydrologiczną przeprowadzona]. Podział zasobów z pkt widzenia gospodarki: -eksploatacyjne[to ilość wody wyrażona w m3/s, która może być wykorzystana przez istniejące obecnie lub projektowane ujścia]; -dyspozycyjne[ilość wody wyrażona w m3/s, którą mamy do dyspozycji w celu zagospodarowania w odniesieniu do nat. zbiorników wód podziemnych, ale również w odniesieniu do pewnych sztucznych granic]. Metody szacowania zasobów: -eksp[metoda analogii hydrologicznej, metoda empiryczna z wykorzystaniem próbnych pompowań, metoda empiryczna z zastosowaniem rozwiązań analitycznych dopływu wody do otworu, metoda modelowania]; -dysp[wykonanie schematu analitycznego ,wykonanie schematu modelowego].