Режим грунтовых вод: важные факторы + виды дренажей

Без рубрики

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Прежде чем говорить о том, что такое режим подземных вод, необходимо уточнить, как вообще классифицируются подземные воды. С помощью видео в этой статье мы расскажем о том, какие из них не заасфальтированы, как выполняется их движение и в зависимости от каких факторов меняется их уровень.

Также мы уделим внимание способам борьбы с грунтовыми водами и узнаем, какие виды дренажа сегодня используются для осушения почвы. Надеемся, что наше обучение станет для вас экскурсией, приоткрыв завесу секретов гидрогеологии и хорошим помощником в производстве землеройных работ.

Что следует знать о подземных водах

Если подойти к классификации подземных вод с точки зрения назначения, а точнее характера их использования, то они могут быть следующих разновидностей:

Техническая вода: используется только для промышленных нужд; Питьевая вода (пресная): их источник — горизонты с интенсивным водообменом — добываются при механическом вскрытии водоносного горизонта; Минералы: воды с высоким содержанием газа, биоактивные компоненты. Источники открываются при бурении скважины или пробиваются в места тектонических разломов земной коры; Промышленные воды: они имеют ценность как сырье, так как содержат большое количество растворенных полезных элементов, таких как йод, калий, бром; Термальные воды: они могут встречаться как у поверхности земли, так и на расстоянии нескольких километров от нее. Иногда температура источника, выходящего из трещин на поверхности, достигает 1000 градусов по Цельсию.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Термальный источник

Характеристика зон аэрации

Однако главным критерием классификации являются условия, в которых находятся воды земной коры. Здесь есть только три варианта: верхние воды, грунтовые воды (см. Подземные и верхние воды: в чем разница) и межпластовые воды. Прежде чем дать им характеристику, остановимся на зоне аэрации. Что это?

А это верхние участки суши, которые на разных уровнях насыщены водой и по этому критерию делятся на верхнюю и нижнюю зоны. Между поверхностью почвы и уровнем наличия в ней воды находится первая зона аэрации, в глубину которой проникают атмосферные осадки.

Вторая зона называется зоной насыщения и расположена под знаком GWL. Здесь все пустоты, трещины и даже поры заполнены водой, которую называют гравитационной водой. Почему такое имя? Просто эта вода не подчиняется силам тяжести, она движется по законам гравитации. Именно она образует поверх водонепроницаемого слоя своеобразный бассейн с грунтовыми водами.

Верховодка и грунтовая вода: в чём различие

А теперь давайте подробнее рассмотрим, что такое окунь. Это очаговое скопление в зоне аэрации свободно текущей воды. Они расположены ближе к поверхности и пополняются исключительно атмосферной влагой.

Залитая вода не имеет сплошного распределения, а образуется, как правило, на слоях плотных горных пород. Классические водоупоры — это глины и глины, расположенные под песчаными слоями.

Верховодка обычно имеет небольшую площадь, нестабильный объем и формируется сезонно. Но и он может доставить строителям массу проблем, затопив котлован или готовый подвал. Когда геологические изыскания проводятся в засушливый сезон, верхняя часть воды обычно не обнаруживается. Но в сезон дождей может быть сюрприз и строительная площадка, как на фото ниже, будет затоплена.

Читайте также:   Как построить погреб на косогоре своими силами: детальное руководство

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Режим грунтовых вод на участке необходимо выяснить еще до начала строительства. Что это было: верхние воды, или грунтовые воды, для хозяина постройки не так уж и важны. Кстати, отличить одно от другого довольно сложно, да и частные застройщики обычно не знают, что это за вода. Хотя, надо знать, ведь здание, построенное без предварительного изучения гидрогеологической обстановки участка, не стоит многого.

Примечание! Верхняя вода может затопить дом только во время наводнения или после сильного ливня. Именно поэтому так важно выяснить режим грунтовых вод на участке и сделать это не только до начала строительства, но и заранее, после сильных дождей весной или осенью. Если в это время почва на глубине двух-трех метров останется сухой, ни грунтовые, ни верхние воды вам не будут угрожать.

Что касается грунтовых вод, то они могут располагаться на значительных площадях. Они постоянные и если в процессе строительства фундамента не принять необходимых мер (см. Защита фундамента от грунтовых вод: что лучше), они могут полностью испортить жизнь хозяину дома. К тому же справиться с ними сложнее, намного сложнее, чем с верховодкой, так как воды, относящиеся к категории подземных, могут под давлением воздействовать на заглубленные конструкции.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Определение уровня воды в разведочной скважине На рисунке выше показана разведочная скважина, в которой уровень водоносного горизонта измеряется с помощью измерителя уровня. На участке, предназначенном для строительства, можно своими руками просверлить простую яму необходимой глубины в три метра и через несколько часов зондировать ее с помощью веревки с грузом на конце или деревянного столба. Расстояние от поверхности земли до границы между сухой и влажной областью импровизированного зонда и будет означать уровень присутствия воды. Поскольку грунтовые воды не покрыты водонепроницаемым слоем, они находятся в постоянном движении. В большинстве своем они сыпучие, но в тех местах, где линза нижнего непроницаемого слоя имеет значительные неровности, может возникать локальное давление и поток направлен в сторону откоса. Но по большей части грунтовые воды не ограничиваются. Источником питания для них служат естественные поверхностные водоемы и сама верховодка. Глубина залегания, объем воды и ее качество зависят от сочетания климатических факторов и геологических характеристик местности.

Чаще всего они свежие, но часто имеют довольно высокую степень минерализации. Подземные воды можно использовать для бытовых нужд.

Что касается питья, многое зависит от глубины зеркала грунтовых вод (см. Глубина зеркала грунтовых вод: методы определения) — если они будут близко к поверхности, вода будет недостаточно чистой. Для этих целей используются межпластовые воды, расположенные за пределами первого водонепроницаемого слоя.

О режиме залегания вод в грунте

Следовательно, под грунтовыми водами следует понимать свободную воду, расположенную в первом водоносном горизонте, который является стабильно насыщаемым с поверхности земли. Встречается в рыхлых слоях почвы, поверх ближайшего водонепроницаемого слоя.

Читайте также:   Восточный стиль в интерьере: дизайн – 40 фото

Площадь проницаемых пород обычно совпадает с площадью их поверхностного питания:

Зона водонасыщения имеет определенную толщину, а ее верхняя граница называется зеркальной. Кстати, его признаком является тот самый уровень грунтовых вод, который нужно знать строителям. Выше УГВ проходит граница капилляров, через которую подается вода. Толщина зоны насыщения определяется расстоянием, отделяющим поверхность от водонепроницаемого слоя. Он способен меняться как в пространстве, так и во времени. Дело в том, что погребенное под землей зеркало воды в определенной степени повторяет форму рельефа своей поверхности.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Вода всегда найдет выход: точка отвода грунтовых вод. Водораздел обычно начинается на возвышенностях, откуда потоки направляются в более низкие районы. Сброс зон насыщения грунтовыми водами происходит в виде родника, который вытекает из земли или осуществляется в природе подводным способом, то есть вода просто разгоняется под дном водоемов. Таким образом происходит естественный дренаж. Поскольку рельеф, по которому движутся грунтовые воды, неровный, образованная ими поверхность называется впадиной. Сам процесс перемещения потока называется фильтрацией и зависит от кривизны водоема, проницаемости горных пород и, конечно же, гидравлического уклона (градиента), за счет которого создается давление. Количество воды в зоне насыщения со временем меняется. Это вполне естественно, ведь подпитка происходит за счет проникновения атмосферной влаги с поверхности вглубь поверхности, в том числе и снежного покрова. В относительно засушливые годы уровень воды понижается, при сильных дождях — увеличивается. Следовательно, внутри зоны стабильного насыщения время от времени образуется зона непостоянного насыщения.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Карта наличия воды в почве Колебания уровня влияют не только на сток подземных источников и водозаборов, но иногда и на качественный состав воды. Факторы режима подземных вод, к которым относятся: количество осадков на территории, изменение знаков уровня грунтовых вод в почве и связанных с ними естественных водоемах, а также расход прилегающих источников, изучаются гидрогеологическими службами станции. Специалисты проводят соответствующие наблюдения в регионах и ежегодно наносят полученные данные на карту (см. Карту наличия грунтовых вод как ориентир для строительства фундамента), которая называется гидроизогипсом — это основной ориентир для строителей. На картах показаны линии со знаками нижележащих уровней воды, и благодаря информации о склонах и водосборах можно определить направление их потоков.

Если данные не обновлялись долгое время, можно провести индивидуальную съемку при проектировании крупного объекта. В целом изучение водного режима почвы имеет большое значение для решения многих задач — не только в строительстве, но и в сельском хозяйстве, мелиорации, а также в некоторых отраслях промышленности, связанных с добычей полезных ископаемых.

Понижение уровня вод

Есть такое понятие, как искусственное обезвоживание. Его используют для осушения слоев почвы на период строительства зданий, промышленных предприятий и подземных коммуникаций. Иногда необходимость в обезвоживании возникает на территориях, которые уже застроены, но затоплены из-за наводнения, а также при ликвидации аварий на действующих насосных и сборных станциях.

Понижение уровня воды может осуществляться разными способами, но при выборе наиболее рационального следует учитывать не только характер строящегося сооружения, но и особенности гидрогеологического состава почвы в той или иной зоне. Если это осуществляется в качестве временной меры, на период строительства или ликвидации аварий, это называется отводом строительной воды.

Читайте также:   Лестница-трансформер: виды, преимущества и особенности

Если он носит постоянный характер, это называется не обезвоживание, а дренаж, который может быть как естественным, так и искусственным. В первом случае вода отводится и сбрасывается в естественные водоемы. Во втором случае его уровень понижают, собирая его с помощью дренажных труб и сливая в резервуары для хранения, колодцы или кюветы.

Что такое горизонтальный и вертикальный дренаж

Дренажная сеть может быть идеальной — в этом случае она прорезает водоносный горизонт на всю глубину. В несовершенном варианте глубина труб не достигает водонепроницаемого слоя. Системы водоотведения можно размещать горизонтально, вертикально или комбинировать.

Примечание! Горизонтальный водоотвод осуществляется не только за счет использования различных типов дренажных труб, но также может быть бетонными лотками или обычными канализационными ямами. Последний вариант используется только в Подмосковье, где строятся малоэтажные дома без подвалов. Дорожные канавы или канавы можно строить только на устойчивом грунте и их глубина не должна превышать полутора метров.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Кольцевой горизонтальный водоотвод. На отдельных участках, отведенных под строительство, часто устраивают водостоки закрытого типа. Это траншея, заполненная любым грубым фильтрующим материалом и покрытая геотекстилем, в которую укладывается перфорированная труба. В городских условиях, а тем более в промышленных, такие методы не используются, так как интенсивно эксплуатируемые стоки быстро забиваются илом. В частной застройке это идеальный вариант для поддержания нормального уровня грунтовых вод. Чаще всего на участке предусматривается кольцевая система, охватывающая весь периметр участка или все постройки на нем. При необходимости водостоки также прокладываются под фундамент дома, но их глубина не должна превышать 6 м. Вертикальный дренаж почвы осуществляется с помощью абсорбционных и осушающих скважин, из которых вода откачивается и сбрасывается в нижележащие водоносные горизонты. Здесь также используются установки скважин и открытые дренажные системы. Схемы совершенно разные, но объединяет их одно — вертикальное расположение конструкций и водозаборных устройств.

Режим подземных вод: важные факторы + типы дренажей

Понижение уровня грунтовых вод с установкой колодца

Если используются колодцы, воду можно перекачивать из отдельных насосных агрегатов или объединять по трубам в общую систему и обслуживать насосными станциями. При откачке воды из колодцев ее поверхность принимает форму воронки, называемой углублением. При наличии нескольких колодцев воронки совмещены между собой, а расположенные по их периметру конструкции защищены от затопления. Преимущество вертикального дренажа в том, что его можно использовать для отвода воды с большей глубины, так как необходимо возводить не только здания, фундаменты которых углублены на три метра, но и различные гидротехнические сооружения, тоннели, дамбы, площадки этапы и многое другое.

Что касается комбинированного дренажа, то это сочетание колодцев и горизонтальных водостоков. Когда колодец находится ниже стандартного уровня грунтовых вод, даже насос для забора воды не требуется. Он выйдет сам, как показано на заглавной фотографии, и все, что остается, — это собрать воду в горизонтальные водостоки и слить ее в канализацию.

Оцените статью