plik


ÿþROZPOZNANIE WARUNKÓW HYDROGEOLOGICZNYCH NA PODSTAWIE WIERCEC Wody podziemne to wody wystpujce pod powierzchni ziemi w wolnych przestrzeniach skalnych. Wody podziemne powstaj gBównie dziki infiltracji (wsikaniu) opadów atmosferycznych, a niekiedy równie\ wód powierzchniowych  wody o tej genezie s typu infiltracyjnego. Czynniki wpBywajce na infiltracj to: przepuszczalno[ gruntów i skaB, rzezba terenu, temperatura powietrza, niedosyt wilgotno[ci powietrza, pokrycie szat ro[linn, nasycenie wod [rodowiska skalnego, przemarzanie gruntu, dziaBalno[ czBowieka. W Polsce infiltruje okoBo 17% opadu. Inne genetycznie typy wód, o mniejszym znaczeniu, to wody: " kondensacyjne  powstaBe z kondensacji (skroplenia) pary wodnej zawartej w powietrzu wypeBniajcym pory i wolne przestrzenie w glebie, gruntach i skaBach; " juwenilne  hydrotermalne roztwory bdce pomagmowymi resztkami wydzielonymi w ostatnim etapie procesu krzepnicia magmy; " reliktowe  (szcztkowe)  uwizione w skaBach, powstaBe w dawnych epokach geologicznych (resztki dawnych mórz bdz stare wody infiltracyjne), caBkowicie izolowane od wpBywu czynników zewntrznych, silnie zmineralizowane; " metamorficzne  wydzielone podczas termicznej metamorfozy skaB podczas, gdy mineraBy nietrwaBe w podwy\szonej temperaturze, ulegaj przeobra\eniu. Wody podziemne wystpuj jako: " wody wolne  wykazujce zdolno[ przemieszczania si pod wpBywem siBy ci\ko[ci i ró\nicy ci[nieD hydrostatycznych, " wody zwizane  nie odsczajce si pod wpBywem siBy ci\ko[ci, utrzymywane w [rodowisku skalnym siBami molekularnymi wikszymi ni\ siBy ci\ko[ci (woda higroskopijna, bBonkowata). Poziom, do którego wznosi si woda wolna zawarta w [rodowisku skalnym - zwany jest zwierciadBem wody podziemnej. ZwierciadBo wody podziemnej jest granic dwóch stref: strefy aeracji  czyli napowietrzenia i strefy saturacji  nasycenia wod. W strefie aeracji pustki skalne wypeBnia powietrze i woda wystpujca w postaci pary wodnej, wody zwizanej (woda higroskopijna, bBonkowata), wody kapilarnej oraz wody wolnej  zawieszonej i wsikowej (infultrujcej). Zdolno[ do utrzymywania na powierzchni ziarna wody zwizanej to wilgotno[ molekularna. Wilgotno[ molekularna jest tym wiksza im mniejsza jest [rednica ziaren. I tak dla piasku wynosi okoBo 1,5% suchej masy a dla muBów i iBów ok. 40 %. Wody kapilarne s to wody podcignite powy\ej poziomu wód podziemnych (dziaBanie siB molekularnych) przez wznios kapilarny  h=0,15/r (r  [rednica porów). Jest to kapilarno[ czynna. ZwierciadBo wód podziemnych nie jest staBe  gdy si podnosi lub opada powstaje nowa strefa kapilarna, cz[ wody z poprzedniej strefy kapilarnej spBywa a cz[ pozostaje zawieszona w strefie aeracji  powstaj wody kapilarne zawieszone  kapilarno[ bierna. Wysoko[ wzniosu kapilarnego dla \wiru wynosi 3 cm, dla muBków i lessów 1,2  3,5 m. W strefie saturacji wolne przestrzenie (pory, szczeliny, pró\nie krasowe) wypeBnione s caBkowicie wod. Górn granic strefy saturacji jest zwierciadBo wód podziemnych, doln stanowi strop utworów wodoszczelnych. Tak rozumiane zwierciadBo wód podziemnych to zwierciadBo swobodne. Pozostaje ono pod ci[nieniem atmosferycznym i na ogóB na[laduje w przybli\eniu ksztaBt powierzchni terenu. Ustala si w otworze wiertniczym na gBboko[ci, na której zostaBo nawiercone. ZwierciadBo napite  poBo\enie i ksztaBt zwierciadBa napitego wymuszone s przez wy\ej le\ce utwory nieprzepuszczalne. ZwierciadBo napite znajduje si pod ci[nieniem wy\szym od atmosferycznego. Je\eli woda taka zostanie nawiercona, to parta ci[nieniem hydrostatycznym podniesie si w rurze wiertniczej do okre[lonej wysoko[ci. Wznios ten to ci[nienie piezometryczne, a poziom na którym si ustaliBo, to zwierciadBo ustalone (ustabilizowane). Aczc na przekroju pionowym wysoko[ci sBupów wody w punktach obserwacyjnych lini, otrzymamy piezometryczn lini ci[nieD. Natomiast powierzchnia wyznaczona wysoko[ci ci[nienia piezometrycznego w szeregu punktów obserwacyjnych jest zwierciadBem statycznym, lub zwierciadBem piezometrycznym. 1 ZwierciadBo statyczne - zwierciadBo ustabilizowane w wyniku naturalnego ci[nienia hydrostatycznego. Tworzy go poziom wyznaczony przez zwierciadBo ustabilizowane. Wody podziemne pod ci[nieniem mog charakteryzowa si zwierciadBem statycznym stabilizujcym si ponad powierzchni terenu. Mówimy wtedy o ci[nieniu artezyjskim. ZwierciadBo dynamiczne  zwierciadBo wody podziemnej obni\one wskutek pompowania wody albo podniesione wskutek jej wprowadzenia do warstwy wodono[nej (uksztaBtowane w wyniku eksploatacji wody podziemnej). W zale\no[ci od gBboko[ci wystpowania wód podziemnych oraz warunków geologicznych wyró\niamy nastpujce typy wód w strefie saturacji: " wody przypowierzchniowe (zaskórne)  wystpuj bardzo pBytko pod powierzchni ziemi i praktycznie pozbawione s strefy aeracji, jest to szczególny typ wody gruntowej, jak gdyby przej[ciowy do wód powierzchniowych; " wody gruntowe  oddzielone od powierzchni ziemi mniej lub bardziej grub przepuszczaln stref aeracji, zasilane bezpo[rednio z powierzchni ziemi przez infiltrujce opady atmosferyczne, a wic obszar ich zasilania jest równy co do zasigu z obszarem ich rozprzestrzenienia; " wody wgBbne  równie\ zasilane przez opady atmosferyczne, lecz znajdujce si w warstwach wodono[nych pokrytych utworami nieprzepuszczalnymi; " wody gBbinowe  znajduj si gBboko pod powierzchni ziemi, izolowane caBkowicie wieloma kompleksami utworów nieprzepuszczalnych. Warstwa wodono[na zbudowana jest ze skaB wodono[nych czyli takich, które mog pochBania (gromadzi), przewodzi i oddawa wod woln w wyniku dziaBania siBy ci\ko[ci. Aby mo\liwe byBo akumulowanie i przewodzenie wody wolnej, skaBa musi wykazywa: " porowato[ (lub szczelinowato[, krasowato[)  która polega na wystpowaniu w skale drobnych pró\ni i kanalików midzy poszczególnymi ziarnami mineralnymi, porowato[ zale\y od jednorodno[ci uziarnienia, uBo\enia i ksztaBtu ziaren (nie zale\y od wielko[ci ziaren skalnych!); wspóBczynnik porowato[ci - n = objto[ porów / objto[ci skaBy (n=Vp/V); n=e/(1+e) gdzie: wskaznik porowato[ci  e = objto[ porów / objto[ci ziaren (e=Vp/Vz) wskaznik porowato[ci efektywnej  objto[ porów efektywnych czynnych podczas przepBywu wody przez skaB ne=Vpe/V " przepuszczalno[ hydrauliczn (wodoprzepuszczalno[)  zdolno[ do przewodzenia wody wolnej w przypadku ró\nicy ci[nieD hydrostatycznych; mo\liwe jest to, gdy pró\nie i pustki w skale s ze sob poBczone, oraz gdy maj one odpowiednio du\e wymiary (gdy wymiary pró\ni s bardzo maBe, woda zostaje zwizana siBami midzyczsteczkowymi i staje si niezdolna do ruchu, np. w iBach). Wodoprzepuszczalno[ zale\y wic od wielko[ci i ilo[ci porów, ksztaBtu ziaren skalnych, lepko[ci i temperatury wody. Miar przepuszczalno[ci hydraulicznej skaB i gruntów jest wspóBczynnik filtracji. 2 Pod wzgldem wodoprzepuszczalno[ci skaBy dzielimy na: przepuszczalne  \wiry, piaski, pospóBki, skaBy lite silne szczelinowate; póBprzepuszczalne  piaski gliniaste, ilaste, gliny piaszczyste, torfy, namuBy; nieprzepuszczalne  gliny, iBy, muBki, skaBy lite nieszczelinowate; METODY ODWZOROWANIA WARUNKÓW HYDROGEOLOGICZNYCH ZwierciadBo wody gruntowej prawie nigdy nie jest zupeBnie poziome, najlepszym sposobem odwzorowania ksztaBtu zwierciadBa jest zastosowanie izohips, podobnie jak w przedstawianiu rzezby terenu. Izohipsy zwierciadBa wód gruntowej nazywamy hydroizohipsami. Hydroizohipsy - linie krzywe Bczce punkty o jednakowej wysoko[ci hydraulicznej w warstwie wodono[nej. Przy wodach zwykBych chodzi tu o rzdne zwierciadBa wody. Mapa hydroizohips jest wic map morfologii zwierciadBa wody podziemnej (zwierciadBa swobodnego, a dla wód naporowych zwierciadBa statycznego). Hydroizobaty - linie Bczce punkty na mapie o jednakowej gBboko[ci do zwierciadBa wody gruntowej. Powstaje w ten sposób mapa warstwy suchej. Mapa hydroizohips przedstawia poziom zwierciadBa ustabilizowanego na caBym obszarze  dla danego poziomu wodono[nego, wykre[la si j metod interpolacji. Punkty w których dane s rzdne zwierciadBa wody Bczy si w sie trójktów mniej wicej równobocznych i w ka\dym trójkcie osobno przeprowadza si interpolacj. Mapa hydroizohips bdzie tym dokBadniejsza, im wicej jest punktów pomiarowych i im bardziej równomiernie s one rozmieszczone. Nale\y przy tym pamita, \e: " hydroizohipsy odzwierciedlaj ksztaBt zwierciadBa wody wystpujcej w tej samej geologicznie okre[lonej warstwie wodono[nej (std wa\na jest znajomo[ budowy geologicznej obszaru) " hydroizohipsy nie mog przecina si, ani tworzy linii zaBamujcych si, lecz linie krzywe pBynne, zamknite. Przy kre[leniu hydroizohips wody gruntowej nale\y zwróci szczególn uwag na: " morfologi terenu " sie wód powierzchniowych, które znaczco wpBywaj na przebieg hydroizohips. Z mapy hydroizohips mo\na odczyta: " kierunki przepBywu wód - w ka\dym punkcie prostopadBe do hydroizohips; " spadki hydrauliczne (spadek hydrauliczny - ró\nica wysoko[ci hydraulicznej midzy dwoma punktami poBo\onymi na jednej linii prdu, przypadajca na jednostkow odlegBo[ midzy tymi punktami) oraz informacje o warunkach przepBywu wód; " charakter powizaD z ciekami powierzchniowymi; rzeki mog by drenujce, infiltrujce, lub obojtne. Rzeka drenujca - rzeka zasilana przez wody podziemne z warstwy wodono[nej, przez któr przepBywa i któr drenuje. Ma to miejsce, gdy wody powierzchniowe rzeki znajduj si w zwizku hydraulicznym (bezpo[rednim lub po[rednim) z wodami podziemnymi, których zwierciadBo poBo\one jest wy\ej ni\ poziom wody w rzece drenujcej. Rzeka infiltrujca - rzeka zasilajca wody podziemne. Ma to miejsce wtedy, gdy zwierciadBo wód podziemnych znajduje si ni\ej, ni\ poziom wody w rzece infiltrujcej. Przekrój hydrogeologiczny - graficzne odwzorowanie warunków hydrogeologicznych (wystpowanie poziomów wodono[nych, poBo\enie zwierciadeB wody, charakter wodoprzepuszczalno[ci skaB) wzdBu\ obranej pBaszczyzny pionowej w zwizku z budow geologiczn. Przekrój hydrogeologiczny opracowuje si na podstawie danych z profili otworów wiertniczych oraz interpretacji wyników rozpoznania hydrogeologicznego terenu. Profil hydrogeologiczny - graficzne lub opisowe, punktowe przedstawienie w pionie danych hydrogeologicznych na tle litologii i stratygrafii. Mapa hydrogeologiczna - kartograficzne odwzorowanie warunków wystpowania, rozprzestrzeniania, jako[ci i ilo[ci wód podziemnych. Najprostsz map hydrogeologiczn jest rysunek hydroizohips, hydroizobat lub innych hydroizolinii. Oprócz oznaczeD liniowych, do których nale\ tez linie graniczne, posBugujemy si oznaczeniami punktowymi, cyframi, literami, szrafur i barwami. 3 PROJEKT NR 1  PRZEKRÓJ HYDROGEOLOGICZNY Wykona przekrój hydrogeologiczny wzdBu\ zadanej linii Bamanej. Skala pozioma przekroju jednakowa z skal mapy, tzn. 1: 10 000. Skala pionowa 1: 1000. Na przekroju zaznaczy litologi - szrafur, charakter wodoprzepuszczalno[ci - barw (utwory przepuszczalne w strefie aeracji na \óBto, w strefie saturacji na niebiesko, utwory póBprzepuszczalne na pomaraDczowo, utwory nieprzepuszczalne na brzowo), zwierciadBa wód podziemnych, kierunki przepBywu wód. 4 PROJEKT NR 2 ANALIZA MAPY HYDROGEOLOGICZNEJ Na podstawie mapy hydrogeologicznej w skali 1:200 000 opisa warunki hydrogeologiczne dla zadanego miasta. Dla obszaru zadanego miasta nale\y okre[li - opisa: przynale\no[ do jednostki hydrogeologicznej, wydzieli pitra i poziomy wodono[ne, dla ka\dego pitra opis: litologia i stratygrafia (z opisu regionów hydrogeologicznych oraz na podstawie przekroju), zasig i mi\szo[ utworów wodono[nych, przepuszczalno[ utworów powierzchniowych i gBboko[ wystpowania pierwszego zwierciadBa wód podziemnych  czy istnieje zagro\enie zanieczyszczenia wód gruntowych? istniejce ogniska zanieczyszczeD, gBboko[ wystpowania oraz izolacj pierwszego u\ytkowego poziomu wodono[nego, w jakich utworach i o jakiej stratygrafii wstpuje gBówny poziom u\ytkowy, jaka jest jego wodoprzewodno[, jaki ukBad hydroizohips, jako[ wód gBównego poziomu u\ytkowego, poda potencjaln wydajno[ typowego otworu studziennego, poda gBównych u\ytkowników wód podziemnych (obja[nienia do mapy), oraz wszystkie inne informacje, które mo\na odczyta z zadanej mapy, 5

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Projekt pracy aparat ortodontyczny ruchomy
Projekt mgif
projekt z budownictwa energooszczednego nr 3
prasa dwukolumnowa projekt
4 projekty
Cuberbiller Kreacjonizm a teoria inteligentnego projektu (2007)
Projektowanie robót budowlanych w obiektach zabytkowych
PROJEKT FUNDAMENTOWANIE 2

więcej podobnych podstron