na jutro masz to hydro, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr


Wody podziemne to wody gromadzące się na różnych głębokościach pod powierzchnią ziemi, nad skałami nieprzepuszczalnymi. Są zasilane głównie przez wody opadowe. Tuż przy powierzchni ziemi, przeważnie w glebie, gromadzi się woda zaskórna. Jest ona niezbędna do życia roślin i mikroorganizmów. Woda ta nie nadaje się do użytku przez człowieka, gdyż jest silnie zanieczyszczona gnijącymi substancjami organicznymi. Podczas wsiąkania wody w podłoże na dużą głębokość następuje jej samooczyszczanie. Takie wody, zwane podziemnymi, mogą więc być wykorzystywane do picia oraz w rolnictwie i przemyśle. Są także żródłem zaopatrzenia dla większości wodociągów. Wyrozniamy: Gejzery:Wody o bardzo duzej temp.wyst.w USA Mineralne:o własciwosciach leczniczychTypy wód podziemnych: - wilgoć glebowa - wody podziemne - warstwa wodonośna - wody powierzchniowe - wody wgłębne - wody gruntowe - wody głębinowe WODY PODZIEMNE - wody wypełniające pory i szczeliny skalne.1. POCHODZENIA WÓD PODZIEMNYCH a) infiltracyjne - tworzą się w wyniku wsiąkania wody opadowej, rzadziej wód płynących. b) Wody juwenilne - tworzą się na skutek kondensacji pary wodnej zawartej w magmie w ostatnim etapie jej krzepnięcie. Występują wyłącznie na obszarach czynnego wulkanu. c) Wody kondensacyjne - powstają w wyniku kondensacji pary wodnej w porach i szczelinach skalnych bezpośrednio pod powierzchnią Ziemi. Występują na obszarach o małych opadach i dużych dobowych wahaniach temperatury. d) Wody reliktowe - powstały w dawnych okresach geologicznych i są pozostałością zbiorników wodnych przykrytych młodszymi warstwami nieprzepuszczalnymi. e) Wody metamorficzne - powstają na skutek zmian ciśnienia, temperatury, zmieniający się klimat. Są często silnie związane ze skałą, częściowo też nie biorą udziału w obiegu wód podziemnych WARSTWA WODONOŚNA - przesiąkająca przez warstwy przepuszczalne woda gromadzi się nad warstwą nieprzepuszczalną, wypełniając wszelkie wolne przestrzenie w skale UTWÓR WODONOŚNY - tu powstaje warstwa wodonośna. Są to skały, gleby lub inne utwory geologiczne, które przepuszczają H2O z różna prędkością. Woda może przenikać i przemieszczać się lub gromadzić. STREFA SATURACJI. - powstaje w ten sposób, że woda infiltracyjna przesiąka przez środowisko przepuszczalne w dół dopóty dopóki nie napotka na strop warstwy nieprzepuszczalnej. Wówczas zatrzymuje się i zaczyna wypełniać wszystkie próżnie, STREFA AERACJI (strefa napowietrzenia) jest to strefa w obrębie skorupy ziemskiej, od powierzchni ziemi do zwierciadła wód podziemnych W strefie aeracji zachodzą procesy wietrzenia. Jej głębokość waha się od zera (na bagnach) do kilkudziesięciu metrów. Woda tu filtruje, szybko przesiąka, warstwa jest natleniona, wolna od H2O ZWIERCIADŁO WÓD GRUNTOWYCH - Górna granica zasięgu wód gruntowych — zwierciadło wód gruntowych — ulega wahaniom, podnosi się lub opada zależnie od ilości opadów atmosf., wielkości parowania oraz ingerencji człowieka (eksploatacja wód podziemnych, odwadnianie kopalń i in.). HYDROIZOBATY - linie równych głębokości zwierciadła wody gruntowej HYDROIZOHIPSY - linia krzywa łącząca punkty zwierciadła wody leżącej na tej samej wysokości względem przyjętego poziomu odniesienia. HYDROIZOPIEZY - linie łączące punkty wykazujące tę samą wysokość ciśnienia.WODY ARTEZYJSKIE I SUBARTEZYJSKIE Jeżeli w górnej warstwie wodonośnej, na skutek działającego na nią ciśnienia hydrostatycznego wód znajdujących się na wyższych poziomach, samoczynnie wypływa przez te szczeliny na powierzchnię terenu - są to wody artezyjskie, lub podnosi się ku powierzchni ziemi, ale nie wypływa na powierzchnie - są to wody subartezyjskie STREFA ZASILANIA - strefie zasialanie wody atmosferyczne uzupełniają zasoby wody w warstwie artezyjskiej, utrzymując swobodne zwierciadło średniego stanu. Ze strefy tej woda przepływa ku STREFIE DRENAŻU, gdzie następuje jej odpływ na powierzchnię ziemi, do cieków powierzchniowych lub do warstwy wody gruntowej Woda wolna, woda grawitacyjna Woda podziemna wykazujšca zdolność przemieszczenia się pod wpływem siły ciężkości i różnicy ciśnień hydrostatycznychWoda zwišzana Woda utrzymywana w ośrodku siłami śród- i międzyczšsteczkowymi (molekularnymi), nie odsšcza się pod wpływem siły ciężkości. Woda higroskopijna czyli adsorpcyjna i adhezyjna czyli błonkowata. Woda kapilarna czyli włoskowata bywa zaliczana zarowno do wody wolnej jak i zwišzanej, bšdź traktowana osobno. Wody fluwioglacjalne - wody spływające z topniejącego, w ich wyniku powstają: Rynny podlodowcowe wytworzone przez wody roztopowe płynące pod lodowcami (lądolodami) pod ciśnieniem hydrostatycznym (stąd wiele przegłębień w dnach rynien).Garnki lodowe koliste zagłębienia w litej skale utworzone w dnach pionowych studni lodowych lub na skutek działalności wirów prądowych i kotły eworsyjne utworzone w osadach nieskonsolidowanych. Bramy lodowcowe - wypływ wód systemu wgłębnego, często związane z rynnami podlodowcowymi. Jeziora podlodowe Jeziora zaporowe (zastoiskowe) - tworzone na przedpolu lodowca (lądolodu) na skutek zatamowania spływu wód ku północy przez lądolód (np.zastoisko sandomierskie i warszawskie w czasie recesji lądolodu środkowopolskiego). Charakterystyczny osad akumulowany w j.z. to iły warwowe, o na przemian warstwach jasnych, letnich i ciemnych zimowych. Pradoliny - szerokie doliny zbierające wody roztopowe z lądolodów (np. pradolina Toruńsko-Eberzwaldzka, Warszawsko-Berlińska, Baryczy) w przypadku Polski ze spływem ku zachodowi. Fluwioglacjalne (wodnolodowcowe) formy akumulacyjne: Ozy - długie wały, zwykle ukierunkowane prostopadle do czoła lodowca (lądolodu), tworzone w tunelach subglacjalnych i inglacjalnych (podlodowcowych i wewnątrzlodowcowych) przez akumulację dynamicznych rzek wodnolodowcowych. Zbudowane z warstwowanych piasków i żwirów.Kemy - pagórki, wzgórza tworzone przez akumulację rzek z wód roztopowych w otwartych szczelinach lub przetainach (jeziora w obrębie powierzchni lodu) w martwym lodzie. Zbudowane najczęściej z warstwowanego piasku z domieszką żwiru. Terasy kemowe - tworzone najczęściej między zboczem doliny a bryłami martwego lodu. Czasami w procesie deglacjacji między wałami ozów a bryłami martwego lodu. Sandry - rozległe stożki napływowe lodowcowych wód roztopowych, zbudowane najczęściej z warstwowanych piasków i żwirów, dziś objęte rozległymi kompleksami leśnymi (Puszcza Piska, Augustowska, Bory Tucholskie itp.).Zagłębienia wytopiskowe - najczęściej owalne obniżenia z wodą lub wypełnione torfem związane z wytapianiem brył martwego lodu pogrzebanego w osadach morenowych lub sandrowych. lodowca. Wody podziemne Mówiąc "wody podziemne" mamy na myśli wody wolne, to znaczy przemieszczające się pod wpływem grawitacji, niezwiązane chemicznie lub fizycznie z ośrodkiem skalnym i występujące w skałach skorupy ziemskiej. W zależności od rodzaju wolnych przestrzeni w skałach - porów, spękań (szczelin) i pustek krasowych, wyróznia się wody porowe, wody szczelinowe, wody krasowe, a także złożone: wody porowo-szczelinowe i szczelinowo-krasowe. Większość wód podziemnych pochodzi z infiltracji (wsiąkania) opadów atmosferycznych, do kilkunastu procent z kondensacji pary wodnej w strefie przypowierzchniowej o niepełnym nasyceniu (strefa aeracji), a do kilku procent na obszarach wulkanicznych powstaje z pary wodnej podczas ochładzania się magmy (wody juwenilne) lub w następstwie przemian fazowych minerałów uwodnionych na głębokości poniżej 1000 m.

Obieg wód podziemnych: I - strefa zasilania; II - strefa drenażu (dolina rzeczna); A - dział wód podziemnych; B - rzeka; C - lokalny obieg wód; D - odpływ podziemny; E - spływ powierzchniowy; F - infiltracja; P - opad; T - parowanie terenowe.

linią przerywaną oznaczono powierzchnię zwierciadła wód podziemnych, trójkątem wypełnionym nawiercony poziom wód a trójkątem bez wypełnienia poziom wód ustabilizowany. Rys. A. Sadurski

Własności wód podziemnych zależą od środowiska skalnego, rozpuszczonych gazów, zawartości koloidów i zawiesin, temperatury i ciśnienia oraz od czasu przebywania w ośrodku skalnym. Wody opadów atmosferycznych, które nie odparowały z powierzchni terenu lub nie zostały wytranspirowane przez rośliny, przesiąkają w głąb ośrodka skalnego, poprzez strefę aeracji do ośrodka nasyconego (strefy saturacji), gdzie gromadzą się w warstwach wodonośnych. W okresie intensywnych opadów lub podczas wiosennego topnienia śniegów, wody podziemne pojawiają się na powierzchni terenu, tworząc tzw. popławy. W strefie aeracji, pewna ilość infiltrującej wody, wiązana jest siłami molekularnymi z ziarnami gruntu, jako woda błonkowata. Może się również gromadzić w strefie aeracji postaci soczew wody wolnej na nieprzepuszczalnych lub słaboprzepuszczalnych wkładkach (iły lub gliny), jako woda zawieszona. Pozostała, dominująca objętość wody dąży do strefy saturacji. Granicę tych dwóch stref, stanowi powierzchnia zwierciadła wód podziemnych. Jeżeli ponad tą granicą występuje jedynie strefa aeracji, zwierciadło wód ma charakter swobodny. Jeżeli w profilu pionowym warstwa wodonośna występuje pod przykryciem utworów bardzo słaboprzepuszczalnych, zwierciadło wód podziemnych jest najczęściej napięte. (napięte zwierciadło wody).

Przekrój hydrogeologiczny: A - strefa aeracji; B - strefa saturacji; C - warstwa słaboprzepuszczalna; D - soczewa wód zawieszonych na warstwie nieprzepuszczalnej; E - wody kapilarnie zawieszone; F - wody infiltrujące z powierzchni terenu.

linią przerywaną oznaczono powierzchnię zwierciadła wód podziemnych, trójkątem wypełnionym nawiercony poziom wód a trójkątem bez wypełnienia poziom wód ustabilizowany.

I - warstwa wodonośna o zwierciadle swobodnym; II - warstwa wodonośna o zwierciadle napiętym; G - warstwa glin zwałowych (warstwa słaboprzepuszczalna); A - zwierciadło swobodne wód podziemnych; B - zwierciadło napięte wód podziemnych; C - zwierciadło nawiercone wód podziemnych; D - zwierciadło ustabilizowane wód podziemnych; R - rzeka.

Biorąc pod uwagę głębokości występowania wód podziemnych oraz budowę geologiczną obszaru, wyróżnia się: wody przypowierzchniowe, nazywane też podskórnymi, wody gruntowe, wody wgłębne i wody głębinowe. Ostatnie z wymienionych, są praktycznie wyłączone z obiegu wód podziemnych. Wyróżniają się bardzo długim czasem przebywania w ośrodku skalnym i zwykle są silnie zmineralizowane (solanki). Istnieją również wody reliktowe, które mogą być pochodzenia infiltracyjnego, gdy przeniknęły do ośrodka skalnego w dawnych epokach geologicznych lub sedymentacyjnego, jeżeli zachowały się w osadach zanikłych mórz lub jezior. Infiltracja - grawitacyjne przemieszczanie wód powierzchniowych oraz opadowych w głąb skorupy ziemskiej. Zależy m.in. od przepuszczalności gruntów (ich współczynnika filtracji), morfologii terenu, szaty roślinnej, klimatu. Odgrywa decydującą rolę w odnawianiu zasobów wód podziemnych.

Krasowatość -Właściwość skały wynikajšca z obecności w niej pustek powstałych na drodze ługowania skał łatwo rozpuszczalnych: wapieni, dolomiów, gipsów, soli kamiennej. Procesy krasowe mogš rozwijać się, gdy w skałach istniejš pęknięcia i szczeliny, tzw inicjalne i istnieje cišgły dopływ świeżej, nie nasyconej rozpuszczonš substancjš wody. Z hydrogeologicznego punktu widzenia największe znaczenie ma krasowatość skał węglanowych, prowadzšca do powstawania zasobnych zbiorników wód podziemnych.

Porowatość Cecha utworów skalnych wynikajšca z obecności w nich pustek wzajemnie skomunikowanych, dostępnych dla przepływu rodu ( filtracji). Ilościowo wyraża się jš współczynnikiem porowatości, rzadziej wskaźnikiem porowatości. Genetycznie wyróżnia się: porowatość pierwotnš i wtórnš. Na podstawie cech morfologicznych wyróżnia się: - w skałach okruchowych porowatość międzyziarnowš; - w skałach zwięzłych porowatość szczelinowš. Ze względu na możliwość przepływu wody wyróżnia się: porowatość ogólnš, wynikajšcš z obecności całkowitej przestrzeni porowej, porowatość otwartš - pustek kontaktujšcych się ze sobš, porowatość zamkniętš - pustek niepołšczonych, porowatość efektywnš - pustek bioršcych udział w filtracji. W wšskim znaczeniu pod tym pojęciem rozumiemy porowatość międzyziarnowš (intergranularnš).

Porowatość aktywna na

Właściwość skały wyrażajšca się stosunkiem średniej prędkości filtracji vF do rzeczywistej prędkości przepływu U ( prędkość efektywna, prędkość rzeczywista) w przestrzeni porowej ( pory, porowatość). Określa się jš ze wzoru:
0x01 graphic

Wymiar: na = [1]. Jednostka: ułamek, %
Inaczej rozumie się pod tym pojęciem stosunek objętości przestrzeni porowej czynnej podczas filtracji Va do objętości całkowitej skały V:
0x01 graphic

gdzie:
VE - objętość przestrzeni porowej czynna podczas filtracji [L3]
V - całkowita objętość skały [L3]
Wymiar: na = [1]. Jednostki: ułamek, % TB i DM

Szczelinowatość Cecha utworów skalnych wynikajšca z obecności w nich (w warunkach naturalnych) sieci spękań i szczelin. Szczelinę charakteryzuje mierzalny parametr - rozwarcie.
Genetycznie wyróżniamy szczeliny: syngenetyczne - tworzš się wskutek działania sił wewnętrznych w procesie powstawania skały; tektoniczne - tworzš się wskutek ciśnień zewnętrznych podczas ruchów górotwórczych; wietrzeniowe - powstajšce w wyniku wietrzenia fizycznego; odprężeniowe - powstajšce wskutek zmian ciśnienia górotworu. Ze względu na możliwość gromadzenia i przewodzenia wód podziemnych wyróżniamy szczeliny: nadkapilarne, kapilarne i subkapilarne. Ilościowo szczelinowatość określamy za pomocš współczynnika szczelinowatości Stosunek sumarycznej powierzchni szczelin do rozpatrywanej powierzchni skały wyrażony w %. Określa go wzór:
0x01 graphic

gdzie:
0x01 graphic
- sumaryczna długość szczelin w obrębie badanej powierzchni skały
F - badana powierzchnia skały
bs - średnie rozwarcie szczelin
Wymiar: d = [1]. Jednostka: ułamek, %

przepuszczalność hydrauliczna skał Właściwość utworów skalnych określajšca ich zdolność do przewodzenia cieczy lub gazu. Ilościowo przepuszczalność wyrażana jest współczynnikiem przepuszczalności Parametr wyrażający przepuszczalność samego ośrodka porowatego niezależnie od właściwości płynu. Fizycznie wyraża objętość płynu o jednostkowej lepkości kinematycznej, który w jednostce czasu, pod wpływem jednostkowego gradientu potencjału ciśnienia przepływa przez jednostkowy przekrój ortogonalny do kierunku przepływu. Jednostkš w. p. jest darcy. Parametr stosowany w dynamice płynów niejednorodnych: ropy, gazów i wód mineralnych.
Wymiar: kp = [L2]. Jednostki: da, mda, de, cm2, m2. ( Darcy)

Wodochłonność W Zdolność utworów skalnych do pochłaniania i gromadzenia wody. Wyraża się jš stosunkiem objętości wody vW wypełniajšcej próżnie do całkowitej objętości skały v.
Wodochłonność określa się ze wzoru:
0x01 graphic

Wyróżnia się: wodochłonność całkowitš (ogólnš) , wodochłonność higroskopijnš, wodochłonność molekularnš, wodochłonność kapilarnš.
Wymiar: W = [1]. Jednostka: ułamek, %

Odsšczalność, defiltracja Zdolność skały do oddawania wody wolnej ściekajšcej pod wpływem siły ciężkości; jej miarš jest współczynnik odsšczalności (

Współczynnik odsšczalności m Współczynnik, który jest miarš odsšczalności grawitacyjnej. Wyraża go stosunek:
0x01 graphic
w ułamku dziesiętnym lub % objętościowych,
gdzie:
m - współczynnik odsšczalności
V0 - objętość wody odsšczanej ze skały [L3]
V - objętość skały [L3]
W. o. m jest liczbš zmiennš zależnš od czasu.
Wymiar: m = [1]. Jednostka: ułamek, %

Współczynnik filtracji pionowej k' Współczynnik filtracji wyznaczony przy przesiškaniu pionowym przez utwory izolujšce niewodonośne: słabo-, pół- i nieprzepuszczalne. Odzwierciedla zdolność tych utworów do przepuszczania (choć często znikomego) wody. Proponowany podział utworów izolujšcych ( utwory hydrogeologiczne) na podstawie w.
F. p. stanowi uzupełnienie - odpowiednik podziału utworów przepuszczalnych na podstawie k współczynnika filtracji,
Wymiar m/s, m/d.

Źródło Samoczynny, naturalny, skoncentrowany wypływ wody podziemnej na powierzchni terenu lub w dnie zbiornika wodnego ( źródło zatopione). Źródło występuje w miejscu, gdzie powierzchnia terenu przecina warstwę wodonośnš lub statyczne zwierciadło wody podziemnej. Jest przejawem naturalnego drenażu wód podziemnych. Źródła odgrywajš ważnš rolę w zasilaniu sieci hydrograficznej. Mogš występować pojedyn czo lub grupowo, tworzšc "linię źródeł" lub zespół źródeł wchodzšcy w skład obszaru źródliskowego. Bez względu na genezę ( źródła meteoryczne, źródła juwenilne) siłš motorycznš, która powoduje wypływ wody podziemnej jest siła ciężkości ( źródła descenzyjne) lub ciśnienie hydrostatyczne ( źródła ascenzyjne). Podział źródeł na typy i rodzaje oparty jest na różnych kryteriach. Do najważniejszych należy rodzaj ośrodka skalnego (pory, szczeliny, kawerny). W oparciu o to kryterium wyróżnia się następujšce typy źródeł: źródło warstwowe, źródło szczelinowe, źródło dyslokacyjne, źródło krasowe. Istniejš również inne podziały uwzględniajšce inne kryteria:
- położenie i stosunek do elementów morfologicznych (źródła grzbietowe, podgrzbietowe, zboczowe, stokowe, krawędziowe, tarasowe, przykorytowe, korytowe, dolinne, ...);
- tektoniczny układ warstw (źródła antyklinalne, synklinalne, monoklinalne, upadowe i przeciwupadowe ...);
- genezę utworów (źródła morenowe, sandrowe, stożkowe, osuwiskowe, aluwialne, skalne, pokrywowe rumoszowe, pokrywowe zwietrzelinowe, deluwialne ...);
- stałość wypływu ( źródło stałe, źródło okresowe);
- mineralizację wód ( źródło słodkie, źródło ultrasłodkie, źródło mineralne);
- charakter chemiczny wody, o ile spełnia ona kryteria balneologiczne (źródła siarkowodorowe, żelaziste, radoczynne, siarczanowe, solankowe, szczawy ...);
- temperaturę wód (źródła zwykłe i zimne, źródło termalne, źródło goršce).
Zasady jednolitej klasyfikacji źródeł nie sš ustalone, wyróżnia się ok. 200 różnorodnych typów i rodzajów.

Źródło descenzyjne, źródło zstępujšce, źródło grawitacyjne, źródło spływowe Źródło, do którego woda spływa pod działaniem siły ciężkości od obszaru zasilania w dół, poprzez środowisko wód podziemnych ( środowisko hydrogeologiczne), do miejsca wypływu. Wydajność źródłajest funkcjš spadku hydraulicznego. Funkcja ta w zależności od warunków przyrodniczych może być liniowa lub paraboliczna

Źródło krasowe Źródło zasilane wodami skrasowiałych masywów skalnych, w których szczeliny, kanały i inne próżnie krasowe stanowiš komunikujšcy się ze sobš system hydrauliczny. Za pośrednictwem kanału zbiorczego kršżšce w masywie wody krasowe wyprowadzane sš na powierzchnię w formie skoncentrowanego wypływu. Żywo reaguje na czynniki klimatyczne. Ź. k. należš do najbardziej wydajnych ( wywierzysko). Ze względu na kształt przewodu doprowadzajšcego wodę do źródła wyróżnia się: źródła ka nałowe, jaskiniowe, szczelinowo-krasowe. Występujš też źródła intermitujšce, z których woda wypływa z przerwami; sš one zwišzane z lewarowym kształtem przewodów krasowych.

Źródło okresowe, źródło efemeryczne Źródło, które co pewien czas zanika w okresach niskich stanów wód. W czasie roztopów lub obfitych opadów deszczu ponownie wznawia działalność. Drenuje mało zasobne zbiorniki wód podziemnych

Źródło szczelinowe Źródło drenujšce wody kršżšce w szczelinach skał litych. W zależności od ukształtowania terenu, stopnia szczelinowatości masywu i rozkładu ciśnień hydrostatycznych może być źródło descenzyjne lub źródło ascenzyjne. Woda na powierzchnię wyprowadzana jest przez szczelinę tzw. zbiorczš, do której dopływa z systemu współpracujšcych szczelin. Meteoryczne zasilanie i szybki przepływ powodujš duże wa hania wydajności źródła

Źródło stałe, źródło trwałe Źródło, z którego woda wypływa bez przerwy, w stałych lub zmiennych ilościach. Zmiany wydajności źródła określa wskaźnik zmienności źródła.

Źródło warstwowe Źródło drenujšce wodę z warstwy wodonośnej przeważnie zbudowanej z utworów porowatych, powstaje w miejscu gdzie warstwa wodonośna rozcięta jest przez powierzchnię terenu. W zależności od sytuacji geologicznej wyróżniamy:
- źródła warstwowo-kontaktowe, wypływajšce na granicy warstwy wodonośnej z utworami nieprzepuszczalnymi;
- źródła warstwowo-erozyjne, wypływajšce z nadciętej warstwy wodonośnej, powyżej jej spšgu;
- warstwowo-zaporowe, gdzie przyczynš wypływu jest podziemne spiętrzenie wód na skutek zmniejszajšcej się mišższości warstwy wodonośnej lub nagłej zmiany przepuszczalności utworów

Źródło zatopione Skoncentrowany wypływ wód podziemnych na powierzchnię terenu maskowany przez wody powierzchniowe stojšce lub płynšce. W zależności od rodzaju zbiornika wód powierzchniowych wyróżnia się źródła: podjeziorne, podmorskie, w dolinach rzecznych - korytowe, stale lub okresowo zatopione.

Źródło termalne Źródło wyprowadzajšce na powierzchnię terenu wody głębokiego kršżenia infiltracyjne lub juwenilne o temperaturze przekraczajšcej 200C. W zależności od warunków hydrogeologicznych kształtujšcych termikę wód wyróżnia się źródła heterotermalne - o temperaturze zmiennej i homeotermalne - o temperaturze stałej

Źródło słodkie Źródło o intensywnym zasilaniu i drenażu, którego wody zawierajš 100-500 mg/dm3 rozpuszczonych substancji stałych. Wartości niższe od 100 mg/dm3 kwalifikujš źródło jako ultrasłodkie

Źródło pulsujšce Źródło, w którym wypływ odbywa się z niewielkimi przerwami, w regularnych odstępach czasu. Wypływ ustaje, gdy ciśnienie hydrostatyczne nie może przezwyciężyć oporu, jaki stawia materiał klastyczny maskujšcy wyloty szczelin. Odbudowa ciśnienia powoduje ponownš aktywność źródła.

źródło uskokowe Źródło wypływajšce wzdłuż płaszczyzny uskokowej, której często towarzyszy strefa intensywnych spękań i druzgotu tektonicznego. Charakteryzuje się stałościš wydatku, temperatury i składu chemicznego wód. Źródła dyslokacyjne występujš często w postaci linii źródeł znaczšc przebieg strefy dyslokacyjnej. Do najbardziej wydajnych należš źródła w strefie krzyżujšcych się uskoków

źródło podpływowe Źródło, do którego woda pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego podnosi się w pustkach skalnych (porach lub szczelinach) w końcowym odcinku do góry i wypływa w miejscu, gdzie powierzchnia przetnie zwierciadło statyczne lub warstwę wodonośnš poniżej zwierciadła
Jeżeli woda pochodzi z dużych głębokości źródło ma reżim stały - niezależny od opadów atmosferycznych. Siłš motorycznš powodujšcš wypływ mogš być również gazy lub pary.

Zasoby wód podziemnych

Ilość wód podziemnych traktowanych jako surowiec, wyrażana najczęściej w jednostkach objętościowych na jednostkę czasu, zawarta w zbiorniku wód podziemnych, zlewni wód podziemnych lub innej jednostce hydrogeologicznej. Ponieważ wody podziemne - w odróżnieniu od innych surowców - znajdujš się przeważnie w ruchu i sš odnawialne, ocena ich zasobów ( ustalanie zasobów wód podziemnych) zarówno ilo ściowa jak i jakościowa dokonywana jest dla określonego czasu i na podstawie danych z okresu wieloletniego. Najogólniejszy podział z. w. p. wynika ze sposobu ich występowania i powstawania ( zasoby naturalne, zasoby sztuczne) oraz ich dynamiki ( zasoby odnawialne, dynamiczne, zasoby statyczne). W zależności od rodzaju i zakresu ich rozpoznania rozróżnia się zasoby dyspozycyjne i zasoby eksploatacyjne. O wielkości zasobów decydujš: rozmiary zbiornika wód podziemnych (rozprzestrzenienie i mišższość) i jego położenie względem utworów otaczajšcych, parametry hydrogeologiczne utworów wodonośnych oraz warunki zasilania zbiornika

Zasoby dyspozycyjne Ilość wód podziemnych zbiornika lub jego części nadajšcych się i możliwych do wykorzystania gospodarczego przy zachowaniu ograniczeń zwišzanych z wymaganiami ochrony środowiska naturalnego. Definicja z.d. wynikajšca z przepisów obowišzujšcych w Polsce (Rozporzšdzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 23.08.1994r. Dz.U. nr 93 poz. 444 & 2.1.) jest następujšca: "zasoby wód podziemnych z obszaru bilansowego, możliwe do zagospodarowania w określonych warunkach środowiskowych i hydr ogeologicznych bez wskazywania lokalizacji i warunków techniczno-ekonomicznych ujęć"

Zasoby eksploatacyjne Dopuszczalna ilość (pobór) wód podziemnych w ujęciu przy określonym sposobie eksploatacji, uwzględniajšca ograniczenia zwišzane z wymaganiami ochrony środowiska i warunkami techniczno - ekonomicznymi poboru wody. Zasoby eksploatacyjne wyrażane sš w jednostkach objętościowych w jednostce czasu (m3 x h -1, m3 x d -1 ) przy odpowiedniej depresji. Ustala się je z jednoczesnym wyznaczeniem obszaru zasobowego oraz z uwzględnieniem zasobów dyspozycyjnych zbiornika wód podziemnych, w obrębie którego znajduje się ujęcie

Zasoby naturalne wód podziemnych Zasoby wód podziemnych, powstajšce pod wpływem czynników przyrodniczych: opady atmosferyczne, infiltracja, influacja, kondensacja pary wodnej, procesy juwenilne

Zasoby odnawialne (dynamiczne) wód podziemnych Ilość wody , która przepływa przez przekrój poziomu wodonośnego, zbiornika wód podziemnych wyrażona w jednostkach objętości na jednostkę czasu. Wielkość z. o. w. p. zależy od stopnia odnawialności t.j. dopływu z obszarów zasilania do strefy saturacji, a z drugiej strony od ubytku na skutek naturalnego drenażu do rzek, jezior i mórz, oraz drenażu sztucznego (ujęcia wód podziemnych, odwadnianie kopalń i.t.p.). Wielkości te (dopływ i odpływ) sš zbliżone (przyjmuje się, że w okresie wieloletnim sš równe) dlatego do oceny zasobów odnawialnych stosowane sš między. innymi metody oparte zarówno na wielkości dopływu jak i odpływu ze zbiornika wód podziemnych

Zasoby sprężyste wód podziemnych Ilość wody jaka wyzwala się wskutek wywołanego zmniejszenia ciśnienia piezometrycznego, objętościowego zmniejszenia porów. Wielkość z. s. w. p. zależy m.in. od współczynnika pojemności sprężystej. Udział z. .s. w. p. w całkowitych ogólnych zasobach wód podziemnych naporowych jest niewielki

Zasoby stałe Wielkość zasobów, która występuje w jednostce czasu przy najniższym w wieloleciu stanie zwierciadła wód podziemnych

Zasoby statyczne (* wiekowe) wód podziemnych Całkowita objętość wody wolnej, zawartej w porach i innych próżniach zbiornika wód podziemnych, określona dla danej chwili niezależnie od ruchu wody. Wyrażana jest w jednostkach objętościowych jako iloczyn objętości zbiornika i współczynnika odsšczalności.
Qs = Fhm
gdzie: F - powierzchnia zbiornika w m2,
h - średnia mišższość utworów wodonośnych poniżej zwierciadła w m,
m - współczynnik odsšczalności

Zasoby zmienne Część zasobów statycznych lub odnawialnych (dynamicznych) między najniższym i najwyższym w wieloleciu stanem zwierciadła wód podziemnych

Depresja jednostkowa s0 Wartość depresji przypadajšca na jednostkowe natężenie pompowania (wydatku) studni: s0 = s/Q Wymiar: s0 = [L-2T]. Jednostka: h x m-2= m x h x m-3

Depresja jednostkowa przyrostowa sp Przyrost depresji na jednostkowy przyrost natężenia pompowania (wydatku) studni: sp = s0/Q Wymiar: sp = [L-2T]. Jednostki: h´m-2= m3´h´m-2

Depresja zwierciadła wody s Obniżenie, wgłębienie w powierzchni zwierciadła wody podziemnej wywołane pompowaniem lub wymuszone obniżeniem stanów wody na granicach warstwy, parowaniem itp ( depresja jednostkowa, depresja jednostkowa przyrostowa).
D. wyraża się różnicš stanów zwierciadła statycznego i zwierciadła dynamicznego ( zwierciadło wód podziemnych). D. regionalna to średnia wielkość obniżenia statycznego zwierciadła wody podziemnej w obrębie jednostki hydrogeologicznej powstałego pod wpływem eksploatacji wody podziemnej za pomocš większej liczby ujęć; wywołana łšcznym wydobyciem wody w ilości 1000 m3/dobę nosi nazwę d. regionalnej jednostkowej. Obniżenie statycznego zwierciadła wody powstałe wskutek interferencji lejów depresji studzien współdziałajšcych nazywa się d. wypadkowš. W zależności od wielkości zmian d. z. w. w trakcie eksploatacji wody podziemnej dzieli się jš na d. ustalonš, czyli stałš w czasie wydobywania wody , i d. nieustalonš, tj. ulegajšcš zmianom w trakcie jej eksploatacji.
D. rzeczywista w studni to obniżenie na zewnętrznej ścianie otworu hydrogeologicznego mierzone w przyległym otworze obserwacyjnym lub w otworze hydrogeologicznym (d. pozorna), a pomniejszona o zeskok ( efekt przyścienny). Promień leja depresji.
D. obliczeniowš wyznacza się przez odjęcie od wartości d. pozornej części wartości efektu przyściennego stanowišcej straty hydrauliczne na filtrze.
Wymiar: S = [L]. Jednostka: m

Lej depresji Depresja (obniżenie) powierzchni zwierciadła wody podziemnej wokół studni, ujęcia, kopalni i tp. wywołana jej pompowaniem. L. d. przedstawia się z pomocš linii jednakowej depresji. Przy pompowaniu studni w warstwie jednorodnej l. d. wykazuje symetrię walcowš (linie jednakowej depresji sš okręgami) i charakteryzuje się go depresjš w studni i promieniem l. d.
W ruchu ustalonym promień l. d. ma nieskończonš wartość lub odpowiada odległości do granic warstwy wodonośnej. W praktycznych obliczeniach dopływu do studzien wykorzystuje się liczne wzory doświadczalne i metody graficzne określania promienia l. d.

Cechy wód uzależnione są od składu mineralnego środowiska geologicznego jej pochodzenia głębokości występowania itp. dzielimy je na :*własności fizyczne i organoleptyczne *skład chemiczny *stan bakteriologiczny. Własności fizyczne to: temperatura, przezroczystość i mętność, barwa przewodnictwo elektryczne radoczynność. Własności organoleptyczne: smak i zapach Rodzaj smaku: *słony(chlorek Na)*gorzki(siarczany Mg Na) *słodki (substancja organiczna) *kwaśny(ałuny) Stopień odczucia smaku: roślinny: wywoływany związkami organicznymi przenikającymi z gleby (ziemiasty trawiasty torfowy) *specyficzny wywoływany związkami chemicznymi przenikającymi z powierzchni gleby (żelazisty ropny fenolowy) Ogólna min = sucha pozostałość- jest to osad jaki pozostanie po odparowaniu próbki wody i wysuszeniu jej w temp 105 stC oraz poddaniu jej prażeniu. Sucha pozostałość jest to różnica między suchą pozostałością a masą pozostałą po prażeniu. Na jej podstawie można podzielić wody na : -ultra słodkie <0,1 g/dm -bardzo słodkie 0,1 - 0,3 -normalnie słodkie 0,3 - 0,5 - wody słodkawe o podwyższonej min 0,5 -1,0 jeśli ich temp jest wyższa niż 20 stC - mineralne 1,0 dochodzi do skrajnych przypadków do ponad 400 g/dm w tym są słabozmineralizowane 1-3 średniozmin 3-10 i sliniezmin 10 -33 Twardość wody to umowny wskaźnik zawartości w wodzie kationów dwuwartościowych, przede wszystkim wapnia i magnezu. Rozróżnia się trzy rodzaje twardości:Twardość ogólna - jest to całkowita zawartość jonów wapnia i magnezu, a także innych jonów dwuwartościowych: żelaza, manganu, baru i innych.Twardość węglanowa odpowiada zawartości węglanów i wodorowęglanów wapnia i magnezu. Znika ona podczas gotowania wody - jest nazywana twardością przemijającą.Twardość niewęglanowa określa zawartość jonów dwuwartościowych odpowiadających chlorkom, siarczanom, azotanom, itp. Jest to różnica pomiędzy twardością ogólną a węglanową. Dopuszczalne wartości twardości ogólnej wód powierzchniowych wynoszą w poszczególnych klasach czystości: I klasa czystości - 350 mg/l CaCO3 II klasa czystości - 550 mg/l CaCO3 III klasa czystości - 700 mg/l CaCO3.Zasadowość określa zdolność wody do przyjmowania protonów ( H+ ), tj. zdolność do zobojętniania silnych kwasów mineralnych o określonym pH.W wodach naturalnych zasadowość pochodzi, w przeważającej części, od związków takich, jak Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2, aczkolwiek nie tylko. Parametr ten ma znaczenie drugorzędne, szczególnie w przypadku wody do picia, gdyż związki te ulegają rozkładowi w czasie gotowania .

W wodach naturalnych o pH poniżej 8,3 występują przeważnie wodorowęglany wapnia, magnezu i żelaza, rzadziej wodorowęglany sodu ( zasadowość alkaliczna ). Są to więc sole kwasu węglowego typu : Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 , Fe(HCO3)2 , NaHCO3 . W wodach zanieczyszczonych ściekami przemysłowymi o odczynie zasadowym ( pH powyżej 8,3 ) obok anionów słabych kwasów , jak np. HCO3 -, CO3 2-, H2PO4 -, HPO3 2-, SiO3 2-, mogą występować również mocne zasady ( sodowa i potasowa ), które w roztworze wodnym ulegają dysocjacji z wytworzeniem jonów wodorotlenowych ( OH- ). Także aniony słabych kwasów ulegają hydrolizie z wytworzeniem jonów wodorotlenowych , np. : CO3 2- + 2H2O -> H2CO3 + 2 OH- .

w zależności od wielkości pH wody , rozróżnia się tzw. zasadowość F (P) - oznaczaną wobec fenoloftaleiny, występującą gdy pH wody przewyższa wartość 8,3 oraz zasadowość ogólną M wywołaną przez związki , pod wpływem których pH wody jest większe niż 4,6 .

Wody o pH poniżej 4,6 nie mają zdolności do zobojętniania silnych kwasów, gdyż same stanowią roztwory kwaśne .

Zasadowość wody ma duże znaczenie techniczne i gospodarcze, natomiast znaczenie higieniczne jest drugorzędne

Utlenialności, nazywana również indeksem nadmanganianowym, jest pojęciem umownym. Określa zdolność do utleniania się w reakcji z silnym czynnikiem utleniającym, manganianem(VII) potasu, w roztworze kwaśnym lub alkalicznym w ściśle określonych warunkach eksperymentalnych. Wynik oznaczenia podawany jest jako ilość mg O2 równoważna ilości zużytego manganianu(VII). Wartość ta stanowi przybliżoną miarę zawartości w badanym roztworze związków organicznych i niektórych, łatwo utleniających się, związków nieorganicznych. Jest ona z reguły niższa od rzeczywistej, gdyż szereg związków organicznych utlenia się tylko częściowo lub w ogóle nie ulega działaniu manganianu(VII) potasu. Oznaczenie to ma duże znaczenie przy charakteryzowaniu obciążenia wody i ścieków związkami organicznymi. Utlenialność wody do picia nie powinna przekraczać 3 mg O2/dm3.

Jony głowne: Ca Mg Na K Fe Mn -metale ciężkie Zu Cu Pb Cd Co Cr -aniony HCO3 Cl SO4 - związki azotu: NH4 NO2 NO3 PO4 Mętność wody wywołują zawiesiny organiczne jak np. związki humusowe i nieorganiczne takie jak trudnorozpudszczalne wodorotlenki metali np. (Fe(OH)3 , Mn(OH)2 , iły, gliny itp. Mętność oznacza się porównawczo w stosunku do wzorca jakim może być zawiesina ziemi okrzemkowej w wodzie (1mg / dm3 = 10 skali mętności).

Barwa Woda chemicznie czysta nie ma barwy. W warunkach naturalnch w grubych warstwach przymuje odcień błekitu. Wody zanieczyszczone przyjmują zabarwienie od związków chemicznych w nich rozpuszczonych. Jest to najczęściej zabarwienie zielono-żółte. Jako układ odniesienia przyjmuje się koloidalny wodny roztwór platyny (1 mg / dm3 = 10 skali platynowej).

Smak i zapach Są to parametry badane organoleptycznie. Smak i zapach nadają wodzie rozpuszczone w niej związki i nieorganiczne takie jak sole, kwasy, gazy i organiczne - najczęściej produkty metabolizmu organizmów żyjących w wodzie w warunkach naturalnych.

Temperatura Jest funkcją energii cząsteczek. Ten parametr ma podstawowe znaczenie w technice cieplnej (chłodnictwo), a także w przemyśle spożywczym.

Wskaźniki bakteriologiczne Stopień zanieczyszczenia wody bakteriami określa się na podstawie liczby bakterii w 1 cm3. Ocena wody pod względem sanitarno-epidemiologicznym odbywa się na podstawie miana coli (bakterii okrężnicy). Okrężnica, to odcinek jelita grubego. Miano coli oznacza najmniejszą objętość wody w cm3, w której wykryto 1 bakterię okrężnicy. Bakterie te nie są szkodliwe dla zdrowia człowieka, ale ich występowanie sugeruje możliwość istnienia w wodzie również bakterii chorobotwórczych. Im mniejsze jest miano coli, tym woda jest bardziej zanieczyszczona. Dla wody nadającej się do picia powinno wynosić 10-50. skala:0,1 woda zanieczyszczona nie nadaje się do celo sanitarnych i spożywczych 1 woda niepewna 10-50 w pewnym stopniu zanieczyszczona 50-100 stosunkowo czysta >100 całkowicie bezpieczna i czysta. Indeks coli=1000/miano coli miano coli=1000/indeks coli



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
fizyka na egzamin!!, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
sciaga na zaliczenie z Geologii, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
sciaga na glebę, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Geodezja i fotogrametria; ściąga na egzamin, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Hydrogeologia ćw 1, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Hydrogeologia ćw 2, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
maciek-gleboznawstwo, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Hydrogeologia ćw 3, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
meteo, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Projekt Stacji- temperatura; Meteorologia i Klimatologia, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II sem
Fizyka cz1, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
zestawy pytań, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
fizyka egz, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Projekt Stacji- opady; Meteorologia i Klimatologia, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
gleba2, Skrypty, UR - materiały ze studiów, II semestr
Hydro 4, Skrypty, UR - materiały ze studiów, studia, studia, 2 Staszek, MARCIN, HYDROMECHANIKA, ĆW.
Hydro 4, Skrypty, UR - materiały ze studiów, studia, studia, 2 Staszek, HYDROLOGIA
zakres na zalke, Skrypty, UR - materiały ze studiów, IV semestr, inżynieria
Hydro 5, Skrypty, UR - materiały ze studiów, studia, studia, 2 Staszek, HYDROMECHANIKA

więcej podobnych podstron