Характеристика грунтовых вод: Грунтовые воды. Определение, характеристика, зональность и их применение

Грунтовые воды. Определение, характеристика, зональность и их применение

Грунтовые воды – это гравитационные подземные воды первого от поверхности Земли постоянного водоносного горизонта, располагающегося на региональном водоупоре.

Образуются главным образом за счет инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков и вод рек, озер, водохранилищ, оросительных каналов. В районах речных долин запасы грунтовых вод пополняются восходящими водами более глубоких горизонтов (например, водами артезианских бассейнов), а также за счет конденсации водяных паров.

Характеристика грунтовых вод

Поверхность грунтовых вод является свободной, т. к. грунтовые воды обычно безнапорные. На отдельных участках, где все же имеется местное водонепроницаемое перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор. Области питания и распространения грунтовых вод совпадают. Вследствие этого условия формирования и режим грунтовых вод отличаются от более глубоких артезианских вод: грунтовые воды чувствительны ко всем атмосферным изменениям. В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков и глубины залегания грунтовых вод их поверхность испытывает сезонные и многолетние колебания. Величины сезонных и многолетних амплитуд колебаний уровней грунтовых вод могут достигать 20 и более метров, что необходимо учитывать при строительстве различного рода объектов. Вблизи рек и водоемов изменения уровня, расхода и химического состава грунтовых вод определяются характером гидравлической связи их с поверхностными водами и режимом последних. Величина стока грунтовых вод за многолетний период приблизительно равна количеству воды, поступившей путем инфильтрации.

Зональность грунтовых вод

Различия условий формирования грунтовых вод обусловливают зональность их географического распределения, которая тесно связана с зональностью климата, почвенного и растительного покрова. В лесных, лесостепных и степных районах распространены пресные (или слабоминерализованные) грунтовыt вод; в пределах сухих степей, полупустынь и пустынь на равнинах преобладают соленые грунтовые воды, среди которых пресные воды встречаются лишь на отдельных участках. Наиболее значительные запасы грунтовых вод сосредоточены в аллювиальных отложениях речных долин, в конусах выноса предгорных областей, а также в неглубоко залегающих массивах трещиноватых и закарстованных известняков (реже в трещиноватых изверженных породах).

Применение грунтовых вод

Грунтовые воды в силу относительно слабой защищенности от загрязнения имеют ограниченное применение как источники водообеспечения промышленных предприятий и городов. Однако для водоснабжения поселков и населенных пунктов в сельской местности их роль достаточно велика. По величине антропогенного воздействия на грунтовые воды различают естественный, слабонарушенный, нарушенный, сильнонарушенный и искусственный режимы грунтовых вод.

Искусственный режим формируется преимущественно под влиянием техногенных факторов (интенсивная эксплуатация грунтовых вод, орошение земель в аридной зоне). Естественные многолетние изменения режима грунтовых вод во многих случаях могут быть причиной активизации оползневой деятельности, карстово-суффозионных процессов, регионального подтопления территории, угнетения наземных экосистем и др.

Для изучения закономерностей и механизмов формирования и прогноза режима грунтовых вод в России организована государственная и ведомственная службы его изучения и прогноза (гидрогеологический мониторинг). Разработана нормативно-методическая база ведения мониторинга и методы сезонных и долгосрочных прогнозов.

Источники: Общая гидрогеология. Климентов П.П. —М., 1980; Изучение, прогноз и картирование режима грунтовых вод. Семенов С. —М., 1980; Гидрогеология. Саваренский Ф.П. —М., 1935.

2. Гигиеническая характеристика природных ис­точников питьевой воды. Требования к воде водо­источника.

Ддя
водоснабжения населенных мест используются
подземные
и
поверх­ностные
водоисточники
(воды). В засушливых, безводных местностях
ис­пользуют атмосферную (дождевую)
воду, а зимой — снеговую.

Подземные
водоисточники.

Подземные источники
водоснабжения предпочтительнее чем
поверхно­стные водоисточники так как
качество воды в них как правило выше и
часто она может употребляться без
очистки и обеззараживания.

Использование
подземных вод для водоснабжения возможно
только в небольших населенных пунктах,
так как количество их ограничено.

Подземные
воды скапливаются в водоносных
слоях:
в
порах рыхлых пес­чаных пород, суглинков,
над водонепроницаемыми фунтами (глина,
гранит и др), в трещинах твердых известковых
пород. Благодаря фильтрующей спо­собности
почвы и глубжележащих пород вода
очищается от мути, примесей, бактерий,
теряет запах, цвет и тд. Чем глубже
залегают, воды, тем они чище.

Выделяют 3 вида
подземных вод:

1)
Почвенные

2)
Грунтовые

3)
Межпластные

Почвенные
воды
образуются
за счет просачивания в грунт атмо­сферных
осадков и лежат у самой поверхности. Их
количество значительно увеличивается
в период снеготаяния и обильных дождей.
Со временем часть воды просачивается
в более глубокие слои, а часть испаряется.
Поэтому почвенные воды не могут служить
источником постоянного водоснабжения.

Грунтовые воды.

Грунтовые воды
располагаются в первом поверхностном
водоносном слое ниже которого находится
водонепроницаемый слой. Образуются
грунто­вые воды путем фильтрации
атмосферных осадков через почву (из
почвенных вод). Территория, на которой
происходит фильтрация в почву атмосферных
вод, питающих данный горизонт, называется
зоной питания.

Грунтовые воды
могут выходить на поверхность в пониженных
местах рельефа с образованием нисходящих
(без напора) родников или ключей.

Количество грунтовых
вод непостоянно, так оно зависит от
количества

выпадающих осадков.

Качество грунтовых
вод также может меняться. Чем глубже
залегают фунтовые воды тем они чище.
Бактериальный состав зависит от
зафязнен-» ности почв зоны питания.
В целом, из-за отсутствия водонепроницаемого
слоя пород на водоносным слоем, фунтовые
воды не защищены от зафязне-ния стоками
и отбросами, просачивающимися сверху
с дождевыми и талыми

водами.

При использовании
фунтовых вод, как правило, необходимо
их обезза­раживание.

Из-за ограниченного
количества грунтовые воды могут
использоваться чаще всего только в
сельской местности. Однако, как правило,
в населенных пунктах фунтовые воды
(особенно залегающие на глубине не более
5-6 мет­ров) непригодны для водоснабжения
из-за загрязненности.

Межпластовые
воды.

Межпластовые воды
находятся на водоносном горизонте,
залегающем между двумя водонепроницаемыми
пластами и поэтому хорошо защищены от
загрязнения. , высокими органолептическими
свойствами (прозрачность, отсутствие
запаха, высокое вкусовое качество) и
почти полным отсутствием бактерий.

Постоянство качества
воды артезианской скважины определяется
близо­стью зоны питания (чем дальше
зона питания, тем выше и постояннее
каче­ство воды). Возможно зафязнение
артезианских вод (через зону питания)
сточными водами промышленных предприятий.

Учитывая высокое
качество артезианских вод, при их
гигиенической оценке на первый план
выходит вопрос об их количестве.

Поверхностные
водоисточники.

Поверхностные
водоисточники делятся на , 1) Проточные

реки, искусственные каналы

2)
Стоячие

озера, пруды, водохранилища.

Поверхностные
водоисточники являются наименее
надежными в сани­тарном отношении
источниками водоснабжения, однако
являются единствен­но возможными для
больших населенных пунктов (особенно
городов).

Поверхностные воды
всегда в отличие от подземных нуждаются
в очист­ке и обеззараживании. По
сравнению с подземными водами поверхностные
более зафязнены, соответственно имеют
плохие органолептические свойства,
содержат большие количества микробов.
Вода поверхностных источников содержит
намного меньше минеральных солей по
сравнению с подземными водами.

Загрязнение
поверхностных вод
особенно
интенсивно протекает во вре­мя
половодья, когда с поверхности почвы в
водоемы смывается всякая фязь, бактерии,
органические вещества. Зафязнение
поверхностных водоемов так­же часто
обусловлено промышленными сточными
водами.

Легко догадаться,
что проточные водоемы более пригодны
для водоснаб­жения, чем стоячие, так
как они обладают большим запасом воды,
самоочи­щением, кроме того в них
отсутствует цветение, характерное для
стоячих во­доемов.

Реки

наиболее распространенный источник
централизованного водо­снабжения.
Они обладают большим запасом воды,
способностью к самоочи­щению, как
правило чище стоячих водоемов.

Из стоячих водоемов
для водоснабжения имеют значение крупные
озера, такие как Ладожское озеро, Байкал
и др, которые отличаются чистотой во­ды.
Кроме того для хозяйственно-питьевых
нужд используются водохранили­ща.

Атмосферные
воды.

Могут использоваться
в безводных местностях. При этом дождевую
воду собирают в специальные цистерны
и приемники. Снег собираю с чистых
уча­стков. И дождевую воду и воду,
полученную из снега необходимо кипятить.
Атмосферная вода содержит мало солей
и имеет поэтому плохие вкусовые качества,
зато хороша для мытья и стирки.

Требования к воде
водоисточника.

Естественно, что
качество воды водоисточника почти
всегда не удовле­творяет установленным
стандартам, поэтому вода перед
употреблением про­ходит обработку
(очистку, обеззараживание). Однако
возможности обработки воды не безфаничны
и в связи с этим устанавливаются
определенные преде­лы зафязненности
воды водоисточника:

Показатель

Нормативы

Окраска

Не
должна обнаруживаться в столби­ке
высотой 20 см.

Запах
и вкус

Не
более 2 баллов

БПКполн.

До
3 мг/л

Сухой
остаток

Не
более 1000 мг/л

Сульфаты

Не
более 500 мг/л

Хлориды

Не
более 350 мг/л

Жесткость

Не
более 7 мг-экв/л ,

Коли-индекс

Не
более 10000

Вредные
вещества

Не
более ПДК

Примечание:
Гигиеническое
значение и методику установления
перечис­ленных и других показателей
— см. ниже.

Характеристики природных подземных вод | Программа скважинной воды

Поле поиска

Вы находитесь здесь

Главная » Подземные воды в штате Орегон » Подземные воды

Характеристики природных подземных вод

Характеристики природных подземных вод

Понимание подземных вод

Программа скважинной воды

Микробы

Когда вода движется вниз через слои почвы, болезнетворные микробы, такие как бактерии и вирусы, отфильтровываются. По этой причине подземные воды часто производят питьевую воду, в которую не нужно добавлять хлор для уничтожения микробов.

Однако колодцы, расположенные рядом с ручьями или озерами, могут не давать чистую воду. Говорят, что эти скважины находятся под непосредственным воздействием поверхностных вод. Вода из этих колодцев может не проходить через очень много почвы, поскольку она движется от поверхностных вод к колодцу. Без почвенной фильтрации микробы из поверхностных вод могут присутствовать в колодезной воде.

Кроме того, некоторые колодцы построены неправильно и позволяют микроорганизмам попадать в грунтовые воды из самого колодца. Это не является естественной характеристикой подземных вод и более подробно обсуждается в разделе скважин в разделе защиты подземных вод.

Минералы

Распространенные минералы в подземных водах штата Орегон:

  • Железо. Вода становится оранжевой, окрашивает белье и сантехнику, может придать воде привкус металла.
  • Кальций и магний. Вызывает «жесткую воду» и оставляет белые известковые отложения.

В то время как железо, кальций и магний распространены в Орегоне, минералы, содержащиеся в подземных водах, сильно различаются. Эти минералы растворяются в породах водоносного горизонта. Как правило, чем дольше вода находится под землей, тем больше в ней природных минералов. Вы можете предсказать тип горных пород, через которые протекала подземная вода во время своего пребывания под землей, по минералам в воде.

Небольшое количество минералов в воде придает ей приятный вкус. Избыток природных минералов может быть неприятностью, но большинство из них не представляют опасности для здоровья в штате Орегон — одним исключением является мышьяк.

В нескольких частях Орегона мышьяк был обнаружен в грунтовых водах выше безопасного уровня для питьевой воды. Хотя мышьяк может быть загрязнителем в результате деятельности человека, мышьяк в Орегоне, по-видимому, естественным образом растворяется в горных породах в водоносных горизонтах. Если у вас есть частный колодец и вас беспокоит мышьяк, обратитесь в местную лабораторию по анализу воды:

  • Загрузите список лабораторий питьевой воды или свяжитесь с отделом здравоохранения штата Орегон по телефону 503-731-4317
  • .

Также см. отчет Геологической службы США:

    .
    Мышьяк в подземных водах бассейна Уилламетт, штат Орегон

    Воду можно обрабатывать для удаления микробов и других материалов, которые могут представлять опасность для здоровья или сделать воду неприятной для питья. Для получения дополнительной информации свяжитесь с Программой колодезной воды OSU Extension Service.

    ‹ Подземные воды и колодцы
    вверх
    Подземная история воды в Орегоне ›

    11.8: Подземные воды — Науки о Земле LibreTexts

    1. Последнее обновление
    2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    8845
    • Крис Джонсон, Мэтью Д. Аффолтер, Пол Инкенбрандт и Кэм Мошер
    • Общественный колледж Солт-Лейк-Сити через OpenGeology

    Подземные воды являются важным источником пресной воды. Его можно найти во всех местах под землей, но его количество и качество ограничены.

    Свойства

    Проницаемость и пористость

    Большинство горных пород не являются полностью твердыми и содержат определенное количество открытого пространства между зернами или кристаллами, известного как поры. Пористость – это мера открытого пространства в горных породах, выраженная в процентах от открытого пространства, которое составляет общий объем породы или осадочного материала. Пористость может проявляться как первичная пористость, которая представляет собой первоначальные поровые пространства в породе (например, пространство между песчинками, пузырьками в вулканических породах), или вторичная пористость, которая возникает после образования породы (например, трещины, растворенные части породы). Литификация рыхлых отложений уменьшит пористость, поскольку она уплотняет зерна и добавляет цемент (см. главу 5.3). Воду, попавшую в несвязанные поры породы в процессе отложения и литификации, называют связанная вода .

    Проницаемость — это мера взаимосвязанности пор в горной породе или отложениях. Соединения между порами позволяют этому материалу пропускать воду. Сочетание места для подачи воды (пористость) и способности перемещать воду (проницаемость) образует хороший водоносный горизонт — горная порода или отложения, содержащие извлекаемые подземные воды. Хорошо отсортированные отложения имеют более высокую пористость, потому что более мелкие частицы осадка не заполняют пространство между более крупными частицами. Глины обычно имеют очень высокую пористость, но поры плохо связаны между собой, что приводит к низкой проницаемости.

    Хотя проницаемость важна как мера способности пропускать флюиды, она, как правило, не является наиболее часто используемым геологами дескриптором этого свойства. Гидравлическая проводимость — еще одна общепринятая мера связанности поровых пространств, которая зависит как от проницаемости, так и от свойств жидкости. Поскольку гидравлическая проводимость учитывает свойства жидкости, она используется как геологами-нефтяниками, так и гидрогеологами для описания производительности нефтяных пластов и водоносных горизонтов. Высокая гидравлическая проводимость указывает на быструю передачу жидкости через водоносный горизонт. Рыхлый гравий, сильнотрещиноватые и растворенные породы и хорошо отсортированные песчаники обладают высокой гидравлической проводимостью.

    Водоносные горизонты и ограничивающие слои

    Водоносный горизонт представляет собой геологический материал, способный доставлять воду в пригодных для использования количествах. Геологический материал включает любую горную породу или осадок. Для того чтобы геологический материал считался водоносным горизонтом, он должен быть хотя бы частично насыщенным, где его открытые пространства заполнены водой, и быть проницаемым, т.е. способным пропускать воду. Для водоносных горизонтов питьевой воды вода также должна быть пригодной для питья . Водоносные горизонты могут сильно различаться по масштабу: от охвата нескольких образований до ограниченности небольшой территорией на склоне холма. Водоносные горизонты, пригодные для водоснабжения, бывают как проницаемыми, так и пористыми.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Потенциометрическая поверхность и уровень грунтовых вод в системе водоносных горизонтов.

    Хороший водоносный горизонт обеспечит достаточное количество воды для удовлетворения спроса. Количество воды, которое водоносный горизонт может удерживать и передавать, определяется его физическими свойствами. Проще говоря, пористость и проницаемость водоносного горизонта (определенные выше) являются переменными, которые определяют его гидравлическую проводимость и накопительную способность .

    A водоупорный слой представляет собой слой геологического материала с низкой проницаемостью, который ограничивает поток воды в водоносный горизонт или из него. Ограждающие слои включают водоупоры (также известные как водоупоры), которые настолько непроницаемы, что через них не проходит вода, и водоупоры , которые значительно снижают скорость прохождения воды через них из-за их низкой проницаемости.

    Поток подземных вод

    С поверхности в землю

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Зона насыщения.

    Когда поверхностные воды просачиваются или просачиваются в землю, они обычно попадают в ненасыщенную зону (она же зона аэрации, она же зона аэрации). аэрационная зона – объем материала между земной поверхностью и зоной насыщения, который состоит из геологических материалов, в которых поровые пространства не полностью заполнены водой [34]. Корни растений заселяют верхнюю зону аэрации. В зоне аэрации давление флюида в порах меньше атмосферного. Ниже зоны аэрации располагается капиллярная кайма. Капиллярная кайма представляет собой обычно тонкую зону ниже зоны аэрации, где поры полностью заполнены водой (насыщение), но давление жидкости ниже атмосферного. Поры в капиллярной кайме заполняются за счет капиллярного действия, описанного выше в разделе «Свойства воды». Ниже капиллярной каймы находится зона насыщения (также известная как фреатическая зона), где поры полностью насыщены, а жидкость в порах находится при атмосферном давлении или выше [34]. Граница между капиллярной каймой и зоной насыщения отмечает положение уровня грунтовых вод.

    Уровни грунтовых вод

    W Эллы представляют собой трубопроводы, которые уходят в землю с отверстиями к водоносным горизонтам для извлечения, измерения и иногда добавления воды в водоносный горизонт. Колодцы обычно используются геологами и гидрологами для измерения глубины грунтовых вод от поверхности земли, а также для забора воды из водоносных горизонтов.

    Вода содержится во всей пористости отложений и коренных пород. Уровень грунтовых вод — это область, в которой поры полностью насыщены водой. Самый простой случай грунтовых вод — это когда водоносный горизонт не имеет напора, то есть над ним нет ограничивающего слоя. Водоупорные слои могут создавать давление в водоносных горизонтах, улавливая воду, которая перезаряжается на большей высоте под водоудерживающим слоем, что позволяет создать потенциометрическую поверхность выше верхней части водоносного горизонта, а иногда и выше поверхности земли. потенциометрическая поверхность представляет собой высоту, на которую может подняться вода в колодце, проникающем в напорную систему водоносного горизонта. Прорывы в системе напорного водоносного горизонта, такие как разломы или колодцы, могут вызвать родники или проточные колодцы , также известные как артезианские колодцы .

    Уровень грунтовых вод обычно отражает топографию поверхности, хотя и более приглушенный, поскольку гидростатическое давление на поверхности зеркала воды равно атмосферному давлению. Если уровень грунтовых вод пересекает поверхность земли, результатом будет вода на поверхности в виде набирающего силу ручья, родника, озера или болота. Уровень грунтовых вод пересекает русло на набирает ручьи , которые затем набирают воду с уровня грунтовых вод. Каналы для теряющих ручьев лежат ниже уровня грунтовых вод, таким образом, теряющие ручьи теряют воду до уровня грунтовых вод. Потеря ручьев может быть сезонной во время засушливого сезона или эфемерной в сухом климате, где они обычно могут быть сухими и нести воду только после ливней. Эфемерные ручьи представляют серьезную опасность внезапных наводнений в засушливом климате.

    Упомянутый в видео сайт USGS Groundwater Watch. Вот ссылка на этот сайт: Groundwaterwatch.usgs.gov/

    Геологи измеряют высоту грунтовых вод и потенциометрическую поверхность с помощью колодцев. Графики изменения глубины грунтовых вод во времени известны как гидрографы . Гидрографы могут указывать на изменения уровня грунтовых вод с течением времени. Уровень воды в колодце может меняться очень часто (каждую минуту), в зависимости от сезона и в течение длительных периодов времени и контролируется многими силами.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): пример гидрографа.

    Закон Дарси

    Закон Дарси — это эмпирическое соотношение, установленное Генри Дарси в 1856 году и показывающее, как расход через пористую среду контролируется проницаемостью, давлением и площадью поперечного сечения. В своем эксперименте Дарси использовал пробирки с упакованным осадком, через которые протекала вода. Зависимости, описываемые законом Дарси, имеют близкое сходство с законом Фурье в области теплопроводности, законом Ома в области электрических сетей или законом Фика в теории диффузии. Закон Дарси обеспечивает количественную оценку гидравлической проводимости и расхода воды.

    \[Q=K*A*\frac{Δh}{L}\]

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Трубка с устройством, демонстрирующим закон Дарси. Δh будет измеряться поперек L от a до b.

    • Q = расход (объем/время)
    • K = гидравлическая проводимость (длина/время)
    • A = площадь поперечного сечения потока (площадь)
    • Δh = изменение напора (разность давлений)
    • L = расстояние между измерениями давления (ч) (длина)
    • Δh/L обычно называют гидравлическим градиентом

    Конус депрессии

    Откачка воды из водоносного горизонта снижает уровень грунтовых вод или потенциометрическую поверхность вокруг колодца. В безнапорном водоносном горизонте уровень грунтовых вод понижается по мере удаления воды из водоносного горизонта вблизи колодца. В замкнутом водоносном горизонте давление вокруг скважины снижается. Величина изменения от уровня до накачки до уровня накачки называется просадкой. Депрессия является наибольшей ближайшей к скважине, что приводит к концентрической схеме депрессии, называемой конусом депрессии .

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Конусы депрессии (Heath 1983).

    Когда один конус депрессии пересекается с другим конусом депрессии или барьерным элементом, например, непроницаемой горной глыбой, просадка усиливается. Когда конус депрессии пересекает зону питания, конус депрессии уменьшается.

    Подпитка

    Зона подпитки представляет собой место, где поверхностные воды попадают в водоносный горизонт в процессе инфильтрации. Области подпитки обычно представляют собой топографически самые высокие места водоносного горизонта. Для них характерны потери ручьев и отложений или горных пород, которые позволяют просачиваться в недра. Участки подпитки отмечают начало путей течения подземных вод.

    В районе бассейна и хребта зоны питания рыхлых водоносных горизонтов долин расположены вдоль окраин долин, у подножия гор. В Долине Соленого озера, когда горные ручьи покидают горные районы, они теряют воду в богатых гравием дельтовых отложениях древнего озера Бонневиль.

    Пополнение запасов может быть вызвано практикой управления водоносным горизонтом, заключающейся в хранении и восстановлении водоносного горизонта. Нагнетательные скважины и инфильтрационные галереи (бассейны) позволяют человеку увеличить скорость пополнения водоносной системы [35]. Нагнетательные скважины закачивают воду в водоносный горизонт. Нагнетательные скважины регулируются правительствами штатов и федеральным правительством, чтобы гарантировать, что закачиваемая вода не оказывает негативного влияния на качество или запас существующих подземных вод в водоносном горизонте. Некоторые водоносные горизонты способны хранить значительное количество воды, что позволяет управляющим водными ресурсами использовать систему водоносных горизонтов в качестве поверхностного резервуара. Вода хранится в водоносном горизонте в периоды низкой потребности в воде и высокой водообеспеченности, а затем извлекается в периоды высокой потребности в воде и низкой водообеспеченности.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Различные способы пополнения водоносного горизонта.

    Сброс

    Сброс Участки, где грунтовые воды выходят на поверхность земли. Подземные воды выходят на поверхность земли, когда потенциометрическая поверхность или уровень грунтовых вод пересекают поверхность земли. Для этих территорий характерны родники, проточные (артезианские) колодцы, набирающие ручьи, плесы. Зоны разгрузки отмечают окончание путей течения подземных вод. В бассейне и хребте на западе Соединенных Штатов зоны разгрузки обычно находятся в середине бассейнов долин, где плайя-озера, родники и притоки означают, что подземные воды выходят на поверхность земли.

    Добыча и оседание подземных вод

    Подземные воды как ограниченный ресурс

    Как и другие природные ресурсы на нашей планете, количество пресной и питьевой воды ограничено. Единственный естественный источник воды на суше — это с неба в виде осадков. Из-за низкой скорости движения, ограниченных площадей подпитки и интенсификации добычи и спроса во многих местах подземные воды извлекаются быстрее, чем пополняются. Когда подземные воды извлекаются быстрее, чем пополнение может их возобновить, уровни подземных вод (потенциометрические поверхности) снижаются, а области разгрузки могут уменьшаться или полностью пересыхать. Региональное снижение уровня грунтовых вод, вызванное откачкой насосов, известно как добыча подземных вод или перерасход подземных вод. Добыча подземных вод может привести к пересыханию колодцев, уменьшению весеннего и речного стока и проседанию грунта. Там, где наблюдается постоянное понижение уровня грунтовых вод в каком-либо районе, т. е. извлечение путем откачки больше, чем пополнение за счет осадков, происходит добыча подземных вод.

    Проседание

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Пример трещины в земле в Сидар-Сити.

    Во многих местах вода фактически помогает удерживать скелет водоносного горизонта за счет давления воды, оказываемого на зерна в водоносном горизонте. Если поровое давление уменьшается из-за добычи подземных вод, водоносный горизонт может уплотняться, вызывая опускание поверхности земли. Особенно подвержены этому воздействию водоносные горизонты, состоящие из рыхлых отложений. Рыхлые отложения с несколькими слоями глины и другого мелкозернистого материала подвергаются более высокому риску, поскольку глина может значительно уплотняться при дренаже воды [36, 37].

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Столб показывает оседание воды из-за откачки грунтовых вод для орошения в долине Сан-Хоакин в Калифорнии.

    Во многих случаях степень уплотнения в одной области будет больше, чем степень уплотнения в соседней области. Различное количество уплотнения в областях, расположенных рядом друг с другом, может привести к смещению земли и образованию трещин и трещин.

    Проседание в результате добычи подземных вод было зарегистрировано в юго-западной части штата Юта, в частности в Сидар-Вэлли, графство Айрон, штат Юта. Уровень грунтовых вод снизился более чем на 100 футов в некоторых частях Кедровой долины, что вызвало трещины в земле и заметное оседание земли.

    На фото показана документация оседания воды в результате откачки грунтовых вод для орошения в Центральной долине в Калифорнии. Даты, отмеченные на полюсе, показывают высоту суши в прошлом.

    Ссылки

    34. Фриз А.Р., Черри Дж.А. (1979) Подземные воды, 1 издание. Prentice Hall

    35. Риз Р.С. (2014) Обзор хранения и извлечения водоносных горизонтов в системе водоносных горизонтов Флориды в Южной Флориде

    36.