Уровень грунтовых вод это: Что такое уровень грунтовых вод? Канализация при высоком УГВ.

Уровень грунтовых вод это: Что такое уровень грунтовых вод? Канализация при высоком УГВ.

Содержание

Что такое уровень грунтовых вод? Канализация при высоком УГВ.

Дата публикации: 16.04.2015 23:37

Что такое уровень грунтовых вод? Это — глубина, на которой находится от поверхности земли первый водоносный слой. УГВ зависит от многих факторов. Водоносный слой пополняется за счет дождей, при таянии снега.

Если близко расположены реки, озера, то водоносный слой будет более «мощным». УГВ меняется в течение года: в зимние месяцы количество воды уменьшается, а в весенние месяцы вода прибывает.

Если грунтовые воды находятся на глубине меньше 2 м, то это высокий уровень грунтовых вод.

Как определить уровень грунтовых вод?

Рассмотрим, как самостоятельно определить УГВ. Определять уровень грунтовых вод необходимо весной, после таяния снега, потому, что в это время водоносный слой максимальный.

Проще всего сделать это по уровню воды в колодце, который находится на вашем или соседнем участке. Расстояние от поверхности земли до зеркала воды и будет уровнем грунтовых вод.

Для того, чтобы не сомневаться в результатах, замеры нужно провести в нескольких колодцах, например двух или трех.

Если дом далеко от колодца, то применяют другой способ — бурение пробных скважин. С помощью бура сделайте по периметру участка 3-4 скважины на глубину 2-2,5 м. Если через день или два вода в этих скважинах не появится, то это значит, что вода на Вашем участке залегает достаточно глубоко.

Определить уровень грунтовых вод можно и «на глаз». Если на Вашем участке в сухую погоду растет густая зеленая трава или много мха, то с уверенностью можно считать, что на участке высокий УГВ. Наличие муравейников тоже указывает на то, что вода залегает не глубоко.

Канализация при высоком УГВ.

Сегодня любой владелец частного дома старается оснастить дом канализацией. Конечно, наименее затратный вариант-это выгребная яма, но при высоком УГВ септик должен быть герметичным, иначе могут возникнуть проблемы:

1. В выгребную яму, сделанную, из бетонных колец или кирпича будут просачиваться грунтовые воды. Вам придется очень часто откачивать стоки с помощью ассенизаторской машины. А это недешевое удовольствие.

2. Если выгребная яма переполнится, то нечистоты станут поступать в почву, это может привести к загрязнению грунтовых вод.

Подытожим

И так, если уровень грунтовых вод низкий (ниже 2 метров), вам повезло! В этом случае вам подойдет простой энергонезависимый септик.

Если уровень грунтовых вод высокий, то только два варианта.

1 вариант это закопать накопительную емкость. В этом случае вам придется часто вызывать ассенизаторскую машину и откачивать стоки.

2 вариант наиболее экологичный при высоком УГВ — установка энергозависимого септика. В продаже существует огромный выбор септиков, обладающих различными характеристиками.

При выборе септика нельзя полагаться на советы соседей или знакомых, необходимо проконсультироваться со специалистами.

Как определить уровень грунтовых вод

Img by echobase_2000 — flickr

Необходимо обладать точными сведениями, чтобы правильно определить тип фундамента и глубину его заложения. В процессе выбора вида фундамента одним из важных факторов является уровень залегания грунтовых вод (УГВ) — первого водоносного слоя ниже уровня земли. Не секрет, что источниками подземных вод кроме атмосферных осадков являются и водоемы. Поэтому особое внимание этому показателю следует уделять в местах их близкого расположения от места строительства.

Следует понимать, что чем выше уровень грунтовых вод, тем ниже несущая способность грунта. Однако даже при низком УГВ нужно обращать внимание на состав грунта, так как он может быть и сухим, но обладать низкой несущей способностью, например, песчаные пылеватые грунты.

Высокий уровень залегания грунтовых вод накладывает существенные ограничения на обустройство фундаментов домов. В первую очередь это препятствует строительству подземных помещений (подвал, цокольный этаж и др.), так как присутствует постоянная угроза подтопления. Потребуются дополнительные затраты на качественную гидроизоляцию и дренаж. Глубину заложения фундамента в этом случае необходимо выбирать в зависимости от глубины промерзания грунта на участке, так как высокий уровень грунтовых вод существенно снижает несущую способность грунта.

Низкий уровень залегания грунтовых вод не оказывает влияния на выбор фундамента дома. В этом случае ориентируются на тип грунта и его несущую способность.

Ориентировочно высокий и низкий уровни залегания грунтовых вод считают по отметке 2 метра от поверхности земли: глубже 2 метров — низкий УГВ, наоборот — высокий. Однако, часто грунтовые воды располагаются под землей волнообразно. Поэтому на одном и том же участке земли в разных местах может быть разный уровень грунтовых вод. Это нужно учитывать при проектировании фундамента. Для ровных участков УГВ, как правило, равномерно распределен.

Для самостоятельного определения уровня грунтовых вод существует несколько способов, а также косвенных признаков — сочная и пышная растительность является одним из таких сигналов о близком расположении подземных вод. Так как уровень грунтовых вод зависит от времени года, то наиболее точно он определяется весной, когда почва насыщена осадками.

Img by SonoranDesertNPS — flickr

Если рядом с участком есть колодцы, скважины, то в первую очередь следует проверить именно их, так как наполняются они именно грунтовой водой. Уровень воды в колодце и будет искомым уровнем грунтовых вод.

Img by akeg — flickr

Если же такой возможности нет, то необходимо пробурить в местах, где определяется УГВ, скважины небольшого диаметра и глубиной 2 — 2,5 метра. Сделать это можно обычным садовым буром (ручным или механическим). В течение некоторого времени (около суток) наблюдения за такими скважинами подскажут уровень грунтовых вод. Если по истечение суток дно скважины осталось сухим, то УГВ считается низким и наоборот. Если же в скважине скапливается вода, то необходимо замерить этот уровень, он и будет уровнем грунтовых вод в данной точке.

Знание УГВ на земельном участке под строительство дома пригодится и в процессе обустройства колодцев, водяных скважин, дренажных систем, декоративных водоемов и др. Крайне важно обладать достоверной информацией, поэтому хотя и существуют народные методы определения этого показателя, точные данные можно получить только с помощью инженерной разведки.

Совет: Не стоит скупиться на инженерные изыскания — проведя их единожды для конкретного участка, полученные данные пригодятся не один раз и могут сэкономить значительные средства в будущем.

Способы проверки уровня грунтовых вод при строительстве фундамента

О том, как близко к поверхности находится уровень грунтовых вод, необходимо задуматься каждому, кто планирует начать строительство дома, и уже приобрел для этих целей подходящий участок земли. Проводится проверка уровня грунтовых вод при строительстве фундамента заблаговременно, поскольку именно от этого будет зависеть тип фундамента, возможность спроектировать дом с подвалом/цокольным этажом, или без них. Также заранее следует предусмотреть дренаж участка, что существенно повысит комфорт при проживании впоследствии, и позволит избежать многочисленных проблем, связанных с негативным воздействием воды на фундамент нового дома.

Простые способы определения уровня грунтовых вод

Расположение грунтовых вод

Самостоятельно определить участок с высоким уровнем грунтовых вод не так сложно. В том случае, если на участке, предназначенном для строительства, или в непосредственной близости от него, имеются колодцы, уровень воды легко определить, просто заглянув в них. Кроме того, если рядом уже имеются возведенные дома, можно поговорить с их владельцами.

Судить о близком расположении воды можно и по существующей растительности. Если на участке преобладает болотная растительность, к примеру, хвощ, камыш, ольха или верба, отмечается большое количество комаров/мошкары – это гарантированно говорит о том, что здесь отмечается высокий уровень грунтовых вод. Кроме того, на таких участках растительность всегда более яркая и сочная, резко отличающаяся от окружающей. Данное отличие хорошо заметно на любом участке.

Если данные методы неприемлемы, ответить на вопрос, как определить уровень грунтовых вод, поможет такой метод, как бурение. С его помощью можно с точностью определить не только близкое/глубокое залегание вод, но и с достаточной точностью выяснить глубину водоносного слоя.

При этом следует знать, что ориентироваться на соседей (при их наличии) не стоит, поскольку он редко бывает идеально прямым, опускаясь и поднимаясь на различных, даже близко расположенных друг к другу участках. Определять уровень грунтовых вод на участке необходимо весной, когда он максимальный, и планировать строительство на основании именно этих данных.

Негативное влияние грунтовых вод очевидно

Вода – не самый лучший «сосед» для любых строительных конструкций, но ее воздействие на фундамент особенно опасно. В отличие от домов, возведенных на участках, где отмечаются низкие уровни грунтовых вод, дома, построенные на «водянистых» участках, подвергаются ежедневному разрушительному воздействию воды. Поэтому часто отмечаются такие «неприятности», как оседание отдельных участков фундамента, трещины на стенах дома, затопление подвалов, появление в доме всепроникающей плесени и грибка.

При этом, разрушающее действие на фундамент отмечается не только со стороны самих грунтовых вод. Достаточно серьезными последствиям грозит воздействие растворенных в воде химических веществ (сульфаты, соли и др.). Они вызывают появление и быстрое распространение «цементной бациллы», которая способна разрыхлять и растворять бетон. Это легко обнаруживаемый визуально процесс, проявляющийся образованием на поверхности бетона гипсового белого налета и расслоению фундамента (схожие последствия наступают после промерзания бетона). Избежать всех негативных последствий поможет дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод.

Высокий уровень грунтовых вод не помеха качественному фундаменту

Исследование грунтовых вод

Как правило, при близком расположении воды к поверхности, и тяжелой конструкции будущего дома, не позволяющей использовать столбчатый фундамент, «выручает» ленточный фундамент малого заглубления (МЗЛФ), или плавающий. В сухих котлованах/траншеях устраивается он достаточно просто. После того, как готова траншея глубиной 70-80 см и шириной не менее 50 см, она застилается геотекстилем, который предотвратит перемешивание грунта и подсыпки. После этого можно приступать к монтажу деревянной опалубки.

По завершении монтажа необходимо создать на дне траншеи песчаную подушку толщиной не менее 20 см, качественно ее уплотнить и засыпать аналогичным, по толщине, слоем щебня. Это исключит возможность поднятия воды капиллярным путем и повреждение бетона грунтовыми водами или силами морозного пучения. Стоит знать, что песчаную подушку следует уплотнять во влажном (не мокром) состоянии – только тогда она будет максимально полезной.

После этого необходимо выполнить работы по гидроизоляции опалубки и подстилающей подушки. Это не позволит цементному молоку просачиваться сквозь неплотно подогнанные доски опалубки. В дальнейшем внутри изолированной опалубки устанавливается каркас из арматуры (диаметр 10-12 мм) и арматурных сеток. После этого можно приступать к заливке бетона. Важным моментом в устройстве монолитного фундамента является необходимость его заливки за один раз, что делает бытовые бетономешалки «малополезными». Имеет смысл заранее заказать бетон в строительной компании.

Фундамент в траншеях, затапливаемых грунтовой водой

Затапливаемая траншея

Бывает и так, что неглубокая, казалось бы, траншея, быстро заполняется водой. В этом случае многие советуют просто монтировать опалубку и заливать бетонную смесь с низким содержанием воды – якобы бетон впитает необходимую ему влагу, и все «уравняется». На самом деле это далеко не так. Определенный процент влаги бетон, конечно же, впитает. Но лишь в самом низу, оставляя верхние слои сухими.

Кроме того, произойдет перемешивание бетона и грунта, со всеми содержащимися в нем химикатами и примесями, что никак не способствует повышению прочности фундамента. В результате, нижняя часть фундамента получается рыхлой и неровной. Соответственно, нагрузка на него распределится неравномерно, что вызовет его проседание в некоторых местах и растрескивание. Прочность всей конструкции будет значительно снижена. Во избежание таких последствий необходимо создавать дренажную систему.

Дренаж фундамента, спасающий от разрушительного влияния воды

Естественно, что фундамент при высоком уровне грунтовых вод нуждается в специальной дренажной системе, созданием которой можно начать заниматься сразу, после обратной засыпки грунта. Траншея должна иметь ширину как минимум на 20 см больше, чем используемые трубы. Так, если используются традиционные пластиковые трубы, из которых состоит обычная канализация (110 мм в диаметре), ширина траншеи составляет 30 см.

Вся работа по созданию качественного дренажа состоит из нескольких этапов:

  1. Перед укладкой, в трубах необходимо просверлить отверстия диаметром 5 мм с шагом 5 см.

    Устройство дренажа

  2. Дно траншеи засыпается и утрамбовывается песок, при этом, необходимо предусмотреть наличие небольшого уклона (примерно 1-2 градуса на каждый метр длины). Проверять его наличие удобнее всего при помощи лазерного или гидроуровня.
  3. На следующем этапе следует уложить в траншею геотекстиль, закрепив края на ее стенках, и засыпать около 10-ти см щебня, поверх которого уложить трубы.
  4. Сверху засыпать еще 10-ю см щебня, края геотекстиля сложить внахлест и сшить (закрепить) их.

Следует предусмотреть наличие вертикальных отводов на каждом втором повороте/изгибе дренажа. Наличие подобной системы окажет существенное влияние на понижение уровня грунтовых вод.

Септик – продумываем его монтаж заранее

Септик при высоком уровне грунтовых вод – это не просто удобство, это единственная возможность (при отсутствии центральной канализации) обеспечить себе «спокойную» жизнь, без еженедельных вызовов ассенизаторской машины. Кроме этого, он имеет массу других преимуществ в сравнении с обычной выгребной ямой:

  • дешевая эксплуатация;
  • полное отсутствие неприятного запаха, как в доме, так и на участке;
  • исключен риск загрязнения почвы из-за утечки стоков;
  • многолетняя эксплуатация, без необходимости переноса септика в другое место.

Для многих, основной проблемой при установке септиков является выбор места его расположения. Основными моментами, определяющими его месторасположение, можно считать такие, как удаленность от дома (не менее 5-ти метров), схема расположения подводящего трубопровода (крутые повороты крайне нежелательны), уровень грунтовых вод и глубина промерзания почвы. Кроме этого, в месте установки септика наиболее оптимален мягкий грунт, что существенно упростит процесс самостоятельного монтажа.

В том случае, если проверка уровня при строительстве фундамента дала «неутешительные» результаты, лучше «не изобретать колесо», и установить готовый септик. При этом, в месте его расположения не допускается интенсивных нагрузок на грунт – проезд автотранспорта или его стоянка должны быть исключены. При невозможности полностью исключить такие воздействия, можно «прикрыть» место расположения септика бетонной плитой, с толщиной не менее 20 см.

Методические рекомендации «Методические рекомендации по определению расчетного уровня грунтовых вод при проектировании автомобильных дорог»

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ


АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ БССР

Белорусский
дорожный
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСЧЕТНОГО УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ

ВОД ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Минск 1974

Изложены основные положения по установлению
расчетного уровня грунтовых вод для условий западных районов II и III дорожно-климатических зон СССР.

Приведена
методика определения расчетного уровня грунтовых вод, позволяющая устанавливать
его величину по данным разовых замеров УГВ в процессе изыскания дорог.

Ежегодно
в весенний период на отдельных участках дорог деформируется дорожная одежда
из-за недостаточной несущей способности земляного полотна.

Потеря
устойчивости земляного полотна возникает в результате переувлажнения грунтов,
происходящего обычно за счет капиллярного влагонакопления от близко залегающих
грунтовых вод.

Требования
СНиП II-Д.5-72
по возвышению низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод часто не
выдерживаются лишь потому, что в процессе изысканий был зафиксирован
фактический уровень грунтовых вод, который, как правило, ниже расчетного.

Настоящие
Методические рекомендации позволят проектным организациям устанавливать
расчетный уровень грунтовых вод при назначении высоты насыпи по данным
изысканий.

Методические
рекомендации разработаны на основе результатов исследовательских работ,
проведенных сектором водно-теплового режима БелдорНИИ в 1970-1974 гг. на сети
постоянно действующих наблюдательных постов, расположенных на автомобильных
дорогах, находящихся в различных условиях увлажнения.

При
составлении Методических рекомендаций использованы материалы многолетних
наблюдений за уровнем грунтовых вод на опорной сети Белорусского
геолого-гидрологического треста Управления геологии при СМ БССР.

Методические
рекомендации разработаны руководителем сектора водно-теплового режима
БелдорНИИ, канд. техн. наук Р.З. Порицким и младшим научным сотрудником В.Н.
Корюковым.

1. Проектирование земляного полотна
автомобильных дорог осуществляют в соответствии с положениями СНиП II-Д.5-72, Инструкции по сооружению земляного
полотна автомобильных дорог (ВСН 97-63), типовых проектов сооружений на
автомобильных дорогах (вып. 14-69).

Настоящие
Рекомендации используют для установления расчетного уровня грунтовых вод при
назначении возвышения низа дорожной одежды в западных районах II и III дорожно-климатических зон (западнее
линии, соединяющей Воронеж, Орел, Смоленск, Псков).

Грунтовыми
водами, оказывающими влияние на устойчивость земляного полотна, называют первый
от поверхности земли водоносный слой, в котором все поры грунта заполнены водой
(зона насыщения). От зоны насыщения до поверхности земли (зона аэрации) степень
увлажнения грунта изменяется. Над зоной насыщения находится слой грунта,
увлажненный капиллярной влагой, поднимающейся за счет сил смачивания по
капиллярам грунта. Капиллярная влага гидравлически связана с грунтовой водой,
поэтому высота капиллярного увлажнения грунта изменяется с изменением уровня
грунтовых вод.

При
проектировании земляного полотна необходимо вывести зону промерзания грунта из
сферы капиллярного увлажнения за счет возвышения низа дорожной одежды над
расчетным уровнем грунтовых вод.

2. На продольный профиль проектируемой
дороги наносят данные фактических замеров уровня грунтовых вод в период
изысканий и расчетный уровень, определенный в соответствии с настоящими
Рекомендациями. Выделяют участки, на которых необходимо снизить влагонакопление
в грунтах, с учетом безопасной глубины залегания грунтовых вод, при которой они
не оказывают существенного влияния на увлажнение активной зоны земляного
полотна (табл. 1).

Если
низ дорожной одежды не удается возвысить над уровнем грунтовых вод на
безопасную высоту, следует назначать специальные меры по осушению земляного
полотна.

Таблица
1



































Грунт

Район

Безопасная
глубина залегания грунтовых вод, м

Глины,
суглинки тяжелые и тяжелые пылеватые

I

3,6

II

3,4

III

3,2

Суглинки
легкие и легкие пылеватые, супеси пылеватые и тяжелые пылеватые

I

3,2

II

3,0

III

2,7

Супеси
легкие, легкие крупные, пески пылеватые

I

2,5

II

2,3

III

2,2

Примечание. I, II, III — дорожно-климатические районы согласно
«Указаниям по проектированию земляного полотна автомобильных дорог в Полесье»
(Минск, 1973).

3. В
западных районах СССР в зоне аэрации до 1,5 м четко выражены два подъема:
зимне-весенний и осенний (рис. 1).

Рис.
1. Графики колебаний уровней грунтовых вод с различными режимами:

1 — с мощностью
зоны аэрации 0,5-1,0 м; 2 — то же 1-3
м; 3 — то же свыше 5 м.

По
мере увеличения мощности зоны аэрации величина осеннего подъема уровня
грунтовых вод уменьшается и при Н>3 м осеннего подъема не наблюдается. В
зоне аэрации до 3 м (рис. 2) для западных районов II и III дорожно-климатических зон характерен
дополнительный зимний подъем грунтовых вод, обусловленный наличием
продолжительных зимних оттепелей. Величина и продолжительность подъема
грунтовых вод в период оттепелей практически равны весеннему подъему (см. рис. 2).
Влияние подъема грунтовых вод в период оттепелей на величину увлажнения грунтов
значительное. В этот период происходит интенсивное влагонакопление за счет
миграции влаги от близко залегающих грунтовых вод.

На основе анализа сезонного колебания
грунтовых вод для условий запада II
и III
дорожно-климатических зон за расчетный уровень грунтовых вод при проектировании
дорог следует принимать максимальный многолетний зимне-весенний уровень, наблюдавшийся
в данной местности.

Рис.
2. График колебаний уровней грунтовых вод:

1 — по материалам Белорусского
геолого-гидрологического треста; 2 — по данным ВСЕГИАГЕО; 3 — по данным
БелдорНИИ

4. Расчетный (максимальный) уровень
грунтовых вод может быть установлен визуальными наблюдениями, методами
«аналога» и математической статистики.

5. Метод визуальных наблюдений включает три
способа установления расчетного уровня грунтовых вод: геоботанический; фиксацией
верхней границы оглеения; наблюдениями на гидрологических постах.

Геоботанический
метод основан на соответствии определенных видов растений грунтовым и
гидрогеологическим условиям местности. В «Указаниях по проектированию земляного
полотна автомобильных дорог в Полесье» приведена таблица распространения лесных
пород в зависимости от вида грунта, характера и степени увлажнения, которой
следует пользоваться в процессе изысканий. При этом необходимо учитывать, что
признаками избыточного увлажнения грунтов являются оглеение и оторфовывание
связных грунтов и наличие ортзандовых прослоек в песках. Этот метод используют
при изысканиях для составления ТЭО.

Установить
расчетный уровень грунтовых вод можно фиксацией верхней границы оглеения
грунтов. По внешнему виду оглеение представляет собой отдельные, обычно
вытянутые пятна различной величины, карманы, потеки
сизовато-зеленовато-голубоватого цвета. Верхнюю границу оглеения фиксируют в
разведочных выработках, которые размещают в соответствии с «Указаниями по инженерно-геологическим
обследованиям при изысканиях автомобильных дорог» (М., Союздорпроект, 1963). В
местах, где зафиксирована верховодка, за расчетный уровень грунтовых вод
следует принимать поверхность земли.

6. Расчетный уровень грунтовых вод может быть
установлен постоянными наблюдениями за динамикой грунтовых вод в районе
строительства дороги. С этой целью на характерных участках местности организуют
гидрологические посты, оборудованные специальными колодцами, в которых измеряют
уровень грунтовых вод. Правила оборудования постов и методы измерения изложены
в «Инструктивных указаниях по организации и производству наблюдений за режимом
подземных вод» (М., 1955).

7. Расчетный уровень грунтовых вод методом
«аналога» устанавливают следующим образом:

— определяют глубину залегания грунтовых
вод на трассе дороги;

— по данным геолого-гидрологической службы
Министерства геологии СССР отыскивают гидрологический пост или
станцию, ведущую наблюдения за грунтовыми водами в районе изыскания дороги и
находящуюся в аналогичных грунтово-гидрологических условиях;

— для гидрологического поста «аналога»
выбирают данные о глубине залегания грунтовых вод в момент их определения на
трассе дороги и расчетный уровень для этого поста;

— устанавливают расчетный уровень грунтовых
вод по зависимости

,                                                               (1)

где  — расчетный уровень
грунтовых вод на трассе;

 -
расчетный уровень грунтовых вод по данным многолетних наблюдений на
гидрологическом посту;

 -
глубина залегания грунтовых вод, измеренная на трассе дороги;

 -
глубина залегания грунтовых вод на гидрологическом посту, измеренная в тот же
день, что и на трассе дороги.

Если
на гидрологическом посту ведутся наблюдения за грунтовыми водами более 10 лет,
величину  устанавливают по
зависимости

,                                                          (2)

где  — средний из
максимальных уровней грунтовых вод за n лет наблюдений;

t — нормированное отклонение уровня грунтовых
вод от среднего при заданной обеспеченности (табл. 2).

 — среднее квадратическое отклонение;

 -
максимальный уровень грунтовых вод за каждый i-й год наблюдений;

n -
число лет наблюдений.

Для
дорог с усовершенствованными типами покрытий расчеты
ведут с 5 %-ной обеспеченностью (повторяемость расчетного уровня один раз в 20
лет), для дорог с переходными типами покрытий — с 10 %-ной обеспеченностью
(повторяемость — один раз в 10 лет).

Таблица 2









































































































n-1

Значения t при обеспеченности, %

n-1

Значения t при обеспеченности, %

n-1

Значения t при обеспеченности, %

5

10

5

10

5

10

9

2,26

1,833

17

2,11

1,740

25

2,06

1,708

10

2,23

1,812

18

2,10

1,734

26

2,06

1,706

11

2,20

1,796

19

2,09

1,729

27

2,05

1,705

12

2,18

1,782

20

2,09

1,725

28

2,05

1,701

13

2,16

1,771

21

2,08

1,721

29

2,04

1,699

14

2,14

1,761

22

2,07

1,717

30

2,04

1,697

15

2,13

1,753

23

2,07

1,714

40

2,02

1,684

16

2,12

1,746

24

2,06

1,711

60

2,00

1,671

 

 

 

 

 

 

120

1,98

1,658

8. Ориентировочный
расчетный уровень грунтовых вод может быть установлен, если вблизи трассы
дороги имеется питьевой колодец. В этом случае измеряют одновременно глубину
залегания грунтовых вод от поверхности земли на трассе дороги и в колодце.
Затем на срубе колодца отыскивают следы, характеризующие наивысшее положение
уровня, и измеряют его глубину от поверхности земли. Расчетный уровень
грунтовых вод определяют по зависимости (1) без установления
вероятности (обеспеченности) его превышения за ряд лет.

9. Статистические методы позволяют
устанавливать расчетный уровень грунтовых вод по данным наблюдений за основными
факторами, оказывающими влияние на колебания грунтовых вод.

При
прогнозировании расчетного уровня в районах избыточного увлажнения использованы
следующие данные: минимальный уровень грунтовых вод, наблюдаемый в
августе-октябре, суммарные жидкие осенние и твердые зимние осадки.

Уравнение
множественной корреляции для трехфакторной зависимости имеет вид

,                                             (3)

где Нр -
прогнозируемый расчетный уровень грунтовых вод;

Нmin — минимальный
осенне-летний уровень грунтовых вод;

Qос — суммарное
количество осенних осадков;

Q3 — суммарное количество
зимних осадков;

К0,
К1, К2, К3 — коэффициенты, определяемые по
уравнениям

,                                                  (4)

;                                 (5)

;                                                  (6)

.                                                                (7)

Для
нахождения коэффициентов по зависимостям (4-7) устанавливают величины их
определителей по следующим уравнениям:

;

;

;                                     (8)

;

;

;

.

В
уравнениях (8)
Нр, Нmin,
Qос,
Q3
— разности между частным значением этого переменного и соответствующим средним значением
для ряда наблюдений. Величины в квадратных скобках, например [Нmin, Qoc] , являются суммой
произведений соответствующих разностей.

10. Для определения Нp по уравнению (3) используют данные о минимальном
уровне грунтовых вод в осенне-летний период (Нmin). Изыскания дорог могут выполняться в
любой месяц года, поэтому установление связи между Нmin и измеренным на трассе уровнем производят
методом парной корреляции по зависимости

,                                                      (9)

где  -
среднестатистический минимальный многолетний уровень грунтовых
вод;

Z — коэффициент корреляции, оценивающий
тесноту связи и определяемый по уравнению

;

δ
— среднеквадратическое отклонение прогнозируемых уровней;

,

откуда                                             ;

.

Здесь
Низм — измеренный уровень грунтовых вод на трассе;

Нср
— среднестатистический многолетний уровень грунтовых вод в месяц измерения его
на трассе.

Среднестатистические
значения  и Нср
вычисляли по всем скважинам за многолетие с доверительной вероятностью 0,9.

11. Точность и достоверность полученных
результатов проверяют с помощью коэффициента корреляции Р из зависимости

                                                          (10)

Коэффициент
Р устанавливают с помощью определителей, приведенных в уравнениях (8) и (11).

;

;                                     (11)

.

12. Применение статистических методов
возможно лишь для генетически однородных условий формирования режима грунтовых
вод. Статистическую обработку различных видов и разновидностей режима,
обусловленных влиянием геологического строения района, рельефа и его
расчлененности, температуры воздуха, мощности и состава золы аэрации, ближайших
водоемов, осуществляли раздельно.

Выделили
три района: северный, центральный и южный (Полесье) (см. «Указания по проектированию
земляного полотна автомобильных дорог в Полесье»). Внутри каждого района
выделили участки, отличающиеся друг от друга по условиям питания грунтовых вод.
К пойменным относили те, где на режим грунтовых вод оказывают влияние
близлежащие водоемы, остальные — к междуречьям. Затем каждый участок разбивали
на типы местности по характеру и степени увлажнения (в зависимости от толщины
зоны аэрации). К первому типу местности (сухие места) относили участки с
глубиной залегания грунтовых вод от 3 до 5 м, ко второму (сырые места) — от 1
до 3 м и к третьему (мокрые места) — до 1 м.

13. Статистическую обработку выполняли по
изложенной методике для 65 гидрологических постов с периодом наблюдений не
менее 10 лет. Результаты расчетов сведены в таблицы 3, 4, 5. В табл. 3 даны
значения коэффициентов К0, К1, К2 и К3
для вычисления расчетного уровня грунтовых вод по зависимости (3), в
табл. 4
— значения величин, входящих в уравнение для расчета минимального уровня
грунтовых вод , в табл. 5 — расчетное количество осенних и зимних осадков.
Порядок пользования таблицами иллюстрируется примерами расчета.

14. Гидрологические посты организованы в
местах залегания наиболее распространенных разновидностей грунтов на территории
БССР (пески мелкие и пылеватые: супеси легкие, легкие пылеватые и пылеватые).
Для других разновидностей грунтов прогноз Нрследует
производить по методам, изложенным ранее.

Для
облегчения расчетов составлена программа для ЭВМ «Промïнь», которую
БелдорНИИ может выслать по требованию.

Таблица
3



























































Район

Участок

Глубина грунтовых вод в период
изысканий, м

Значения коэффициентов

К0

К1

К2

К3

I и II

Междуречье

1-3

0,17

0,57

-0,001

-0,001

3-5

1,80

0,70

-0,008

-0,004

В пойме рек

0-1

0,62

0,39

0,0

-0,003

1-3

0,67

0,37

-0,0007

-0,007

III

Междуречье

1-3

0,41

0,65

-0,0006

-0,40

3-5

В пойме рек

1-3

1,22

0,42

-0,002

-0,004

Примечания.

1.
Нр вычисляют для конкретных условий по зависимости (3) с
применением соответствующих коэффициентов.

Величину
Нmin вычисляют по зависимости
(9)
и коэффициентам, приведенным в табл. 4. Qос и Q3 выбирают по табл. 5 для
ближайшей к району строительства метеорологической станции.

2.
При вычислении расчетного уровня грунтовых вод для случая залегания их в период
изысканий от 0 до 1 м могут быть получены отрицательные значения. Тогда за
расчетный уровень грунтовых вод следует принимать поверхность земли.

Таблица
4
































































































































Район

Участок

Глубина
грунтовых вод в период изысканий, м

Значения величин, входящих в
уравнение, которые выбирают для проведения изысканий в

мае

июне

июле

августе

С

Нср

С

Нср

С

Нср

С

Нср

III

Междуречье

1-3

2,21

0,88

0,58÷2,03

2,21

0,87

0,79÷2,17

2,21

0,98

1,04÷2,31

2,21

0,94

1,11÷2,47

3-5

4,36

0,62

3,00÷4,60

4,36

0,72

2,92÷4,48

4,36

0,78

3,23÷4,75

4,36

0,59

3,30÷4,83

В пойме рек

0-1

0,88

1,1

0,15÷0,61

0,88

0,83

0,18÷0,86

0,88

0,92

0,33÷0,99

0,88

0,83

0,28÷1,16

1-3

1,98

0,83

0,56÷2,02

1,96

0,84

0,73÷2,05

1,98

0,85

0,95÷2,23

1,98

0,88

0,98÷2,36

I и II

Междуречье

1-3

1,96

0,91

0,68÷1,86

1,96

0,91

0,83÷1,99

1,96

0,98

1,04÷2,16

1,96

0,81

1,13÷2,31

3-5

4,34

0,44

3,11÷4,33

4,34

0,73

3,27÷4,26

4,34

0,72

3,41÷4,27

4,34

0,74

3,53÷4,47

В пойме рек

1-3

1,87

0,61

0,47÷1,69

1,87

0,73

0,61÷1,87

1,87

0,85

0,82÷2,12

1,87

0,83

0,96÷2,23

Примечания.

1.
При подсчете минимального уровня грунтовых вод меньшие значения Нср
следует принимать в случае, когда количество осадков в месяц, предшествующий
изысканиям, больше нормы не менее чем на 15-20 %, средние значения — когда
близко к норме и большие значения — когда меньше нормы не менее чем на 15-20 %.

2.
Под нормой для конкретной метеорологической станции подразумевается многолетнее
количество осадков, выпавших в определенном месяце.

Таблица
5







































































































№ п.п.

Станция

Расчетное количество осадков

Осенних, мм

Зимних, мм

1.

Полоцк

180

180

2.

Витебск

200

200

3.

Орша

170

180

4.

Вилейка

190

210

5.

Борисов

210

230

6.

Минск

180

240

7.

Лида

160

220

8.

Могилев

180

250

9.

Гродно

180

210

10.

Новогрудок

200

250

11.

Бобруйск

190

240

12.

Барановичи

180

220

13.

Жлобин

160

200

14.

Ивацевичи

190

240

15.

Гомель

150

250

16.

Житковичи

170

230

17.

Пинск

170

180

18.

Брест

180

230

19.

Брагин

180

220

Примечание. Расчетное количество осадков приведено с 5 %-ной
обеспеченностью.

Пример I.

При
проектировании строительства дороги II технической категории в процессе изысканий на участке
дороги 15 мая обнаружены грунтовые воды на глубине 1,8 м от поверхности земли.
Определить расчетный уровень грунтовых вод, если известно, что в районе
изысканий имеется гидрологический пост, находящийся в сходных условиях, с
периодом наблюдений n
= 12 лет.

Решение.
Расчетный уровень грунтовых вод определяем по зависимости (1):

.

По
данным наблюдений на гидрологическом посту выбираем глубину залегания грунтовых
вод 15 мая  = 2,2 м, средний
уровень, наблюдаемый на посту за период 12 лет, равен  = 1,6 м.

Величину
 вычисляем по
зависимости

.

Нормированное
отклонение уровня выбираем по табл. 2 для дороги II технической категории с 5 %-ной
обеспеченностью при n
= 12 лет, t
=2,2.

Величину
среднеквадратической ошибки находим из уравнения

.

Для облегчения
расчетов составляют следующую таблицу.










Год
наблюдений

, м

1

1,2

-0,6

0,36

2

1,3

-0,5

0,25

3

1,25

-0,55

0,27

4

1,45

-0,35

0,12

:

:

:

:

:

:

:

:

n=12

1,5

-0,3

0,09

 

 

 

Σ=3,03

.

Вычисляем
 = 1,6 — 2,2 ·
0,27 = 1,0 м.

Окончательно
получим

 м

Расчетный
уровень на участке проектируемой дороги равен 0,82 м от поверхности земли.

Пример II.

Для
условий, приведенных в первом примере, нужно определить расчетный уровень, если
в питьевом колодце, находящемся вблизи участка дороги, уровень воды 15 мая
равен 2,6 м.

Решение.
Для нахождения  пользуемся
зависимостью (1).

При
этом необходимо отыскать на срубе колодца следы, характеризующие наивысший
уровень воды в колодце. Расстояние от поверхности земли до замеченных следов
соответствует значению =1,3 м.

Вычисляем
 м.

Расчетный уровень равен 0,9 м.

Пример III.

Определить
расчетный уровень грунтовых вод с помощью статистического метода, если 20 мая грунтовые
воды обнаружены на глубине 1,8 м от поверхности земли на участке проектируемой
дороги, находящейся во II
дорожно-климатическом районе (вблизи г. Минска) в пойме реки.

Решение.
Расчетный уровень грунтовых вод вычисляют по зависимости (3).

Для
выполнения расчетов по зависимости необходимо отыскать соответствующие
коэффициенты и величины.

Из
табл. 3
для приведенных в задаче условий выбираем значения коэффициентов К0=1,22;
К1=0,417; К2=-0,002; К3=-0,004.

Расчетное
количество осенних и зимних осадков выбираем из табл. 5 для ближайшей к участку дороги
метеорологической станции Минск.

Qос= 100 мм; Q3 = 240 мм.

Для
определения Нmin
воспользуемся уравнением парной корреляции (9):

,

По
табл. 4
для соответствующих условий выбирают значения ; С; Нср. При этом значение Нср
— в зависимости от количества осадков, выпавших в месяц, предшествующий
изысканиям. С 20 апреля по 20 мая количество осадков было близко к «норме».

Тогда

=1,87; С=0,61; Нср=1,08.

Вычисляем
Нmin
с учетом, что Низм по условию равно 1,8 м:

.

Подставляем
полученные значения величин в зависимость (3) и производим вычисление:

Нр=1,22+0,417·2,31-0,002·180-0,004·240=1,22+0,96-0,36-0,96=0,86
м.

Таким
образом, расчетный уровень грунтовых вод на участке дороги Нр=0,86
м.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Строительство фундаментов на участке с высоким уровнем грунтовых вод

Главное меню » Статьи » Строительство фундаментов на участке с высоким уровнем грунтовых вод


Грунтовые воды — это водоносные слои, располагаемые на водоупорных грунтах. В строительстве чаще всего имеют дело с грунтовыми водами, которые находятся в первом от поверхности земли водоносном слое. Наличие грунтовых вод может быть обусловлено такими факторами, как близость водоёмов — реки, озера, пруда, а также атмосферными осадками и талыми водами. В зависимости от сезона уровень грунтовых вод может меняться: весной повышается, а летом и зимой понижается. Кстати, именно зимой чаще всего уровень грунтовых вод бывает самым низким.

Очень удачным бывают условия, когда уровень грунтовых вод находится ниже (как минимум на пол метра) глубины промерзания в районе расположения участка строительства, тогда возведение фундамента под здание в этом случае производится по стандартным технологиям, без излишних затрат и дополнительных мероприятий.

Защита бетона от грунтовых вод

Однако для большой площади территории Российской Федерации, особенно для центрального района, расположение уровня грунтовых вод (УГВ) достаточно часто находится в зоне промерзания грунтов, а, принимая во внимание сезонное повышение УГВ, то становится очевидным важность и актуальность решение такой задачи, как устройство фундаментов на участке с высоким УГВ. Чтобы решение об устройстве фундаментов в таких условиях было абсолютно правильным и наиболее оптимальным, необходимо иметь результаты инженерно-геологических изысканий участка строительства. Это позволит точно знать не только о наличии и уровне грунтовых вод, но степень агрессивности солей, сульфатов и других химически активных веществ, растворённых в воде. Их воздействие на бетон фундаментных конструкций бывает порой очень негативным — вплоть до разрушения.

В таких случаях для бетонной смеси обычно использую сульфатостойкий портландцемент и применяют специальные добавки, повышающую стойкость бетона к различным агрессивным воздействиям химически активных веществ грунтовых вод.

Фундамент, устраиваемый на участке с высоким УГВ, подвержен также негативному воздействию от сил морозного пучения. Здесь необходимы дифференцированные решения, так как конкретные условия могут быть разными: проект здания, геология и т д.

Подготовка грунта для строительных работ

Одним из основных вариантов решения проблем с грунтовыми водами являются выполнение работ по понижению УГВ дренажным способом или непосредственной откачкой воды из котлована и подготовленных под ленточный фундамент траншей в овраги, пруды и другие подходящие места. Наиболее характерны в этом отношении заболоченные и торфяные грунты. Понизить уровень грунтовых вод можно осуществить благодаря «повышению» планировочной отметки земли, выполнив подсыпку грунта на участке (если, конечно, условия позволяют это сделать). Даже выполнив мероприятия по осушению обводнённых грунтов, выбор типа фундаментов надо производить очень тщательно. Обычно такие грунты бывают очень ослаблены и размыты, в связи с чем целесообразно применение монолитной железобетонной фундаментной плиты, которая принимает все нагрузки от здания и равномерно распределяет по всей площади основания. Возведение фундаментной плиты способствует удачному обустройству цокольного этажа в здании, так как в этом случае можно качественно и добротно выполнить все гидроизоляционные работы от влияния грунтовых вод как снизу, так и сбоку — со стороны фундаментных стен цоколя, создав, таким образом, замкнутый гидроизоляционный контур.

Для монтажа фундаментной плиты необходима подготовка правильного основания: утрамбованный щебнем грунт, устройство уплотнённой во влажном состоянии песчаной подушки (песок должен быть крупнозернистым — это не позволит подняться воде снизу вверх капилярным способом и тем самым обеспечит защиту фундаментной плиты от прямого действия грунтовых вод и морозного пучения), выполнение бетонной подготовки и устройство гидроизоляции. При проведении мероприятий по водопонижению в слабых грунтах (торф, ил и т д) всегда следует ожидать осадку грунтов, что необходимо учитывать при проектировании здания и его вертикальной «привязки» к местности.

Сложности при строительстве

Здесь следует отметить, что не всегда без ограничений можно применять открытое водопонижение, так как существует такое негативное явление как суффозия, результатом воздействия которого может быть разрушение грунта в следствии проникающей воды, из-за чего грунты основания теряют свою несущую способность для восприятия нагрузок от фундаментов здания. В таких случаях обычно прекращают откачку воды, а выбор подходящего способа водопонижения должен производить опытный специалист. Высокий УГВ значительно ограничивает выбор типа фундаментов, решение об устройстве цокольного этажа или подвала, устройство септика канализационной системы дома, определение сроков строительства.

Если строительство дома производится в зоне сезонного или возможно техногенного подтопления, и есть информация об УГВ, о глубине расположения коренных несущих грунтовых слоёв и их характеристики, то можно рекомендовать свайный фундамент, а какой именно — лучше всего помогут принять решения компетентные профессионалы.

Невзирая на все вышеописанные сложности и трудности при строительстве фундаментов на участках с высоким уровнем грунтовых вод, тем не менее, можно добиться достаточно качественного результата, если использовать необходимые для каждой конкретной ситуации известные технологии и мероприятия при содействии грамотных и опытных специалистов.



Высокий уровень грунтовых вод: обустройство системы канализации


Из этой статьи вы узнаете:

  1. Определение и характеристика грунтовых вод
  2. Различные классификации грунтовых вод
  3. Опасность высокого уровня грунтовых вод для канализации
  4. 3 основных метода определения уровня грунтовых вод
  5. 6 наиболее эффективных методов осушения участка
  6. 3 варианта системы канализации при высоком уровне грунтовых вод
  7. Порядок обустройства канализации при высоком уровне грунтовых вод


Высокий уровень грунтовых вод при возведении тех или иных построек на участке вызывает определенные проблемы. То есть перед приобретением земли желательно заранее поинтересоваться ее «техническими» характеристиками, включая УГВ.


С другой стороны, даже если вы забыли уточнить данный параметр и он оказался «так себе», из ситуации все равно можно найти выход – использовать один из методов снижения уровня грунтовых вод. Главное знать, что и в какой последовательности делать.

Определение и характеристика грунтовых вод


К грунтовым относятся подземные воды, расположенные в первом от поверхности водоносном пласте. Также в земле есть водоупорный слой, который практически не пропускает жидкость, выполняя функцию фильтра.


Порода, находящаяся над водоносным пластом, носит название водоупорной кровли, соответственно, порода, расположенная под ним, называется водоупорным ложем. Поверхность грунтовых вод — это горизонт, зеркало либо скатерть. Именно грунтовые воды мы пьем, поливаем ими растения на садовом участке.



У ГВ есть отличия от других видов ПВ и верховодки. Заключаются они в следующем:

  • Грунтовые воды занимают большое подземное пространство, не меняются с течением времени. По сравнению с верховодными не исчезают даже во время засухи.
  • Образование ГВ происходит благодаря дождю, таянию снегов, а также за счет естественных водоемов: речек, озер, морей.
  • Грунтовые воды легко загрязняются.
  • Горизонт ГВ может изменяться в зависимости от сезона и климата и имеет слабоволнистую поверхность. Стандартно амплитуда колебаний составляет 250–300 см. Однако в редких случаях, например в долинах рек в горах, этот показатель составляет 10–15 метров.
  • В холодное время года этот водоносный пласт застывает.
  • ГВ заполняют водопроницаемый пласт не полностью, в результате напор отсутствует. При проведении бурильных работ либо при создании колодца зеркало не поднимается выше той глубины, на которой было при вскрытии.


В редких ситуациях, например если над грунтовыми водами локально расположена водонепроницаемая кровля либо уровень воды в близлежащих областях высокий, способен создаваться напор. Тогда можно наблюдать бьющие ключи или родники.


Параметры ГВ, их состав, температура определяются климатом, атмосферным давлением, силой испарения, количеством дождей и выпавшего снега, а также того состояния, в котором находятся естественные источники, питающие водоносный пласт.

Различные классификации грунтовых вод


ГВ подразделяются на несколько видов в зависимости от месторасположения (типа почвы), агрессивности, содержания минеральных веществ в составе, жесткости.


Учитывая то, где расположен водоносный слой, выделяют:

  • грунтовые воды пластового типа, находятся в рыхлых либо слабосцементированных породах;
  • ГВ трещинного вида, расположены в трещинах хорошо сцементированных пород;
  • ГВ порового вида, находятся в порах породы.


До ГВ можно легко добраться, поэтому многие владельцы участков предпочитают колодезное водоснабжение.



Агрессивность воды – характеристика, показывающая, насколько сильно жидкость станет разрушать бетонные строения, металл и прочие материалы и негативно воздействовать на животных и растения. Вода будет тем агрессивнее, чем больше в ней растворено определенных химических веществ. В зависимости от их процентного содержания выделяют:

  • Общекислотные ГВ. Кислотность определяется уровнем pH. Самой агрессивной будет жидкость с pH менее четырех, то есть кислая среда. Менее агрессивная вода с pH 6,5. Когда этот параметр менее 6,5, грунтовая вода считается общекислотной.
  • Выщелачивающие. В этом случае в жидкости в большом количестве содержатся гидрокарбонаты – более 0,4–1,5 мг экв. Такая вода будет удалять из бетонного основания гидроксид кальция, разрушая его.
  • Сульфатные. Из-за того, что в ГВ содержатся ионы сульфатов, бетон будет вспучиваться и разрушаться.
  • Углекислотные. В их составе имеется большое количество углекислоты, которая растворяет гидрокарбонат кальция, в результате бетонное основание дома разрушается.


Минерализация зависит от того, сколько в воде растворено соединений. Чтобы это выяснить, в лабораторных условиях выпаривают 1 000 мл жидкости, в итоге получается сухой остаток. Учитывая его состав и объем, определяют минерализацию. Так, вода может быть пресной, слабосолоноватой, солоноватой и сульфатной.


Жесткость зависит от того, есть ли в воде ионы магния и кальция. Бывает несколько видов жесткости: общая, карбонатная, некарбонатная. По общей жесткости вода может быть очень мягкой, мягкой, умеренно жесткой и жесткой.


С учетом того, насколько глубоко залегает водяной пласт, воду подразделяют на верховодку, ГВ, а также артезианские (межпластовые) воды. Артезианские скважины стали так называться благодаря провинции Артезия, расположенной во Франции. Сейчас эта местность носит название Артуа. Именно там располагается первый колодец, из которого вода стала бить фонтаном. Затем артезианскими начали называть и другие межпластовые воды, которые поступают из-под земли под напором. Такие водяные пласты находятся между водонепроницаемыми породами, по этой причине образуется давление.

Опасность высокого уровня грунтовых вод для канализации


Если вы приобрели участок с высоким уровнем грунтовых вод, могут возникнуть трудности при монтаже канализационной системы, а также при работе с грунтом:

  • уличный туалет начнет разрушаться;
  • на территории будет пахнуть болотом;
  • можно заболеть кишечной инфекцией, поскольку сточные воды из канализации будут проникать в ГВ;
  • подземный трубопровод, сделанный из металла, быстро выйдет из строя;
  • стенки выгребной ямы могут быть размыты;
  • септик при высоком уровне грунтовых вод будет вытолкнут на поверхность;
  • при таянии снегов вода станет проникать в выгребную яму, в результате стоки распространятся по территории, это приведет к загрязнению окружающего пространства;
  • септик либо локальное очистное сооружение (ЛОС) разрушатся из-за повышенного давления воды на стенки: это приведет к образованию трещин.


Несмотря на то что отвод воды при высоком уровне грунтовых вод – затратное мероприятие, его обязательно необходимо провести, если вы планируете монтировать автономную канализационную систему в загородном коттедже. В противном случае осуществлять земляные работы будет практически невозможно.


3 основных метода определения уровня грунтовых вод


Если на вашем участке высокий уровень залегания грунтовых вод, прежде чем приступать к обустройству канализационной системы, следует определить, на какой глубине расположен водоносный горизонт. Нужно выяснить, каково наименьшее и наибольшее значение, а также взять в расчет сезонные изменения уровня. Далее рассмотрим основные методы определения УГВ.

  1. Геоботанический метод. Чтобы проверить уровень залегания ГВ, посмотрите, какие деревья, кустарники и травы растут на вашем участке. Изучите таблицы, в которых приведены наиболее распространенные растения для разных типов почв в зависимости от влажности. У этого метода высокая точность. Однако если у вас нет опыта проведения подобного вида работ, следует обратиться к специалистам. Они смогут со 100%-ной точностью определить УГВ.
  2. С помощью колодцев. Если на вашей территории есть колодец, с помощью отметок в нем вы сможете легко определить, на какой глубине залегают ГВ. Однако уровень будет отличаться в зависимости от времени года. Многие предпочитают именно этот способ за простоту и скорость получения данных.
  3. С помощью специальной скважины. Водоносный пласт, расположенный близко к поверхности, можно обнаружить, пробурив скважину. Такой метод позволяет получить точные результаты. Потребуется лишь пробурить скважину на глубину от 200 см. Затем следует подождать 3-4 дня, чтобы в ней скопилась вода. Если она не исчезнет через несколько дней, значит, ГВ расположены близко к поверхности. Однако если вода быстро ушла из скважины, значит, она образовалась после обильных дождей и на участке низкий УГВ.


Также определить, что уровень грунтовых вод высокий, можно с помощью других методов. Например, обратиться к владельцам соседних участков, которые уже построили коттедж, и узнать у них УГВ. Либо можно обратиться в районное геологическое управление. Но данные методы не являются точными. Дело в том, что уровень ГВ нестабилен, и спустя небольшой промежуток времени полученные данные устаревают.


Чтобы получить точный результат, рекомендуется пробурить скважину. Если площадь территории большая, потребуется сделать 3-4 таких скважины. Так у вас будут достоверные сведения о том, какой УГВ на вашем участке.

6 наиболее эффективных методов осушения участка


Что делать, если уровень грунтовых вод высокий? До того как вы начнете строить дом или реконструировать имеющееся жилое здание, необходимо провести ряд важных мероприятий. Причем, если вы планируете возводить коттедж, возможных вариантов действий будет больше. К примеру, можно сделать пристенный дренаж перед заливкой основания дома либо осушить участок с помощью наиболее эффективных методов.

  1. Открытый дренаж


    Отличный результат показывает дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод. Вам больше не нужно думать, как отвести дождевую и талую воду. Чтобы повысить эффективность данного способа, рекомендуется посадить влаголюбивые растения. Дренажная система состоит из поверхностных и глубинных каналов, в которых собирается влага, а затем отводится в дренажный колодец либо за границу территории: в реку, овраг.


    Дренаж открытого типа составляет достойную конкуренцию закрытым дренажным системам. Его главное преимущество заключается в том, что отвод воды осуществляется посредством открытых каналов, форма и глубина которых может отличаться. Эти каналы расположены под уклоном в сторону стока.



    Осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод с помощью данного метода легко выполнить, поскольку работы с землей минимальны. При этом выкопанную землю можно использовать, чтобы засыпать ямы, сделать рельеф ровным или поднять уровень грунта.


    Стандартно дренажная система выполнена в виде дерева с центральным каналом и боковыми ответвлениями. Важно, чтобы центральный канал был глубокий и широкий, с большой пропускной способностью. Канавы обычно имеют треугольную либо трапециевидную форму сечения, уклон стенок 25–35 градусов.


    Глубина дрен должна быть 0,5–0,7 м. Каналы на 50 % заполняют щебенкой либо галькой, сверху устанавливают декоративную решетку. Однако можно засыпать дрены полностью, в этом случае они носят название «сухие ручьи».


    Оптимальное решение — сделать открытую дренажную систему, если у вас неровный участок, есть возвышенность, особенно когда нужно сделать дрены одной глубины и профиля, при этом сток осуществляется за счет особенностей рельефа.


    У такого способа осушения есть один минус: дрены выглядят непривлекательно, портят внешний вид ландшафта. Кроме того, придется пожертвовать полезной площадью, поскольку ее не получится как-то использовать. Из-за микрочастиц почвы такие каналы заиливаются. Это значит, что придется менять дренирующий слой спустя несколько лет.

  2. Дренажная система закрытого типа


    Такую систему труднее обустроить, однако вода будет отводиться более эффективно. Закрытый дренаж подходит для любых ситуаций, его можно применять на всех участках, конечно, если отводимую воду есть куда утилизировать.


    Закрытая дренажная система схематично выглядит в виде дерева либо елочки и включает в себя сеть подземных труб, которые укладываются под уклоном минимум 1 % в сторону стока.



    Для создания системы подойдут трубы из ПНД, кроме того, можно использовать изделия из керамики и асбестоцемента. Главное, чтобы у них были перфорированные стенки.


    Чтобы не допустить заиливания труб, следует уложить их на прослойку из песка либо щебенки, обернуть водопроницаемым геотекстилем. Также можно приобрести уже готовые изделия с фильтрующей оболочкой.


    Отсекающий дренаж является одним из вариантов закрытой системы осушения. В большинстве случаев обустраивается кольцевая система подземных труб по периметру основания коттеджа. В этом случае главная цель дренажа — удалить талые и дождевые воды от фундамента, не допустить подмывания почвы, улучшить гидроизоляцию основания. Благодаря такому дренажу в подвальном помещении и подполе всегда будет сухо.


    Отсекающий дренаж бывает не только замкнутого, но и разомкнутого вида. Чаще всего его делают на участках со склоном. Задача — отсечь основную массу дождевой воды, верховодки.


    Главные преимущества глубинного дренажа заключаются в том, что он подходит для участков со сложным рельефом. Такая система послужит в течение долгого времени, не потребуется никаких дополнительных действий. Кроме того, закрытый дренаж спрятан от глаз, на виду окажутся только ревизионные и дренажные колодцы, а значит, ландшафт участка не будет испорчен.

  3. Искусственный водоем


    Когда площадь территории большая, осушить участок получится, сделав на нем искусственное озеро или пруд. Но для осуществления задумки важно, чтобы заболоченная низина располагалась на периферии участка. Данный способ получил название осушения без дренажа, следует оборудовать поверхностные каналы и задекорировать их как сухие ручьи.


    Главное преимущество такого способа осушения заключается в том, что искусственный водоем будет настоящим украшением территории. Однако его придется постоянно чистить и откачивать воду. Поскольку водоем не проточный, вода будет накапливаться и заболачивать территорию, может начать цвести. Чтобы не допустить этого, придерживайтесь правил по уходу за искусственным водоемом.


  4. Буровые скважины


    Данный способ подходит на период, когда осуществляется строительство загородного дома. С его помощью получится снизить УГВ. Для реализации плана по осушению потребуются буровые установки, насосы. Такой способ позволит сохранить прочность фундамента рядом расположенных строений.


    Ваша задача – сделать воронкообразную поверхность ПВ с уклоном к той области, где находится глубинный насос. Чем дольше он работает, тем больше диаметр воронки. Спустя небольшой промежуток времени произойдет стабилизация: площадь высушенной территории не будет увеличиваться, но как только насос отключится, вода поднимется до прежнего уровня.


    Если на участке уровень грунтовых вод высокий, скважина поможет временно осушить участок, чтобы провести необходимые земляные работы при возведении дома.


    Кроме того, можно воспользоваться эжекторными иглофильтровыми установками, с их помощью удастся снизить УГВ на 20 м. Установка состоит из распределительных трубопроводов, насосов, водоподъемников, внутри которых расположены иглофильтры.


    Эжекторные подъемники работают благодаря потоку из насоса. Жидкость, идущая из иглофильтров, поступает в лоток, а после этого в емкость. Иглофильтры следует расположить по периметру участка в местах, где будут поводить земельные работы. Их также можно размещать линейно, в виде контура, кольца.


    Вакуумный способ осушения территории применяется, если гидрогеологические условия сложные. Например, почва малопроницаемая, с низкой водоотдачей либо сложение грунтов неоднородное. Ваша задача – создать устойчивый вакуум снаружи систем. Для этого устанавливается вакуумное влагопонижение с иглофильтрами.

  5. Высадка влаголюбивых растений


    Следующий вариант осушения — посадить растения, которые любят воду. Они будут естественным образом осушать участок, а влага естественным образом станет испаряться через листья. Понятно, что эффективность данного способа ниже, чем у вышеописанных, однако, если использовать растения как дополнение к основной дренажной системе, получится снизить УГВ.


    Также высадить влаголюбивые растения в качестве единственной меры против небольшого заболачивания можно для профилактики. К примеру, на даче, где вы проживаете лишь в летний период и вам не нужно бороться с водой, образующейся при таянии снегов.


    Растения, которые любят влагу, это все деревья и кустарники, произрастающие на берегах речек, озер и болотах. Сюда относятся ива, ольха, береза. По периметру участка следует посадить кустарники, такие как шиповник, боярышник, калину.

  6. Поднятие уровня участка


    Если на вашей территории верховодка залегает близко к поверхности или есть угроза почвенной инфильтрации воды от близлежащего водоема, следует засыпать слой почвы. Однако на реализацию задумки потребуется крупная сумма, но произведенные затраты быстро окупятся, эффект от проделанной работы будет высоким.



    Поднятие уровня участка практикуется, если поверхностный и глубинный дренаж оказались малоэффективными из-за специфики участка. Кроме того, этот способ подойдет, когда УГВ на территории высокий лишь в одной его части и не имеет смысла делать полноценную систему дренажа.

3 варианта системы канализации при высоком уровне грунтовых вод


Прежде всего нужно решить, какая система фильтрации и накопления сточных вод лучше всего подходит. Когда УГВ высокий, выбор ограничен несколькими вариантами: накопительные емкости, септики, ЛОС.


Когда ГВ расположены близко к поверхности, запрещается осуществлять сброс в грунт даже стоков, прошедших через многоуровневую очистку, поскольку такая вода все равно будет загрязнена.

  1. Герметичный накопительный резервуар


    Представляют собой современный вариант выгребной ямы. Когда уровень грунтовых вод высокий, следует выбирать герметичные резервуары из прочных материалов. Например, полиэтиленовые либо стеклопластиковые. Главный недостаток такой канализации — необходимо регулярно вызывать ассенизаторскую машину. Так, если у вас коттедж, в котором вы живете круглогодично, откачивать стоки придется каждые 14 дней.


    Некоторые домовладельцы устанавливают накопительный резервуар увеличенного объема. В такой ситуации возникает еще одна проблема: удержать емкость в нужном положении практически невозможно, поскольку она будет перемещаться как поплавок.


    Для дачного участка такое решение идеально подходит, когда ГВ воды расположены близко к поверхности. Обращаться к ассенизаторам придется в конце лета или еще реже, все зависит от того, насколько активно вы пользуетесь канализацией, сколько человек в вашей семье и каков объем емкости.

  2. Септик


    Когда УГВ высокий, септик монтируют по нестандартной схеме. Главное отличие — не предусмотрены поля фильтрации, а также фильтрующие колодцы. Даже после фильтрации сточные воды запрещено сливать в грунт.


    В продаже есть модульные септики, в них можно увеличить количество секций и колодцев, чтобы фильтрация стоков осуществлялась еще лучше. После такой очистки водой можно поливать огород либо утилизировать в специально отведенном месте.


    Обратите внимание! Септик, выполненный из бетонных колец самостоятельно, не подходит, если УГВ на участке высокий. Дело в том, что у вас не получится сделать резервуар герметичным. Из-за подмывания установка будет разрушаться. Это значит, что через несколько лет вам придется переделывать канализационную систему. Чтобы избежать такого, приобретайте септики, произведенные на заводе.


    Когда ГВ расположены близко к поверхности, септик должен быть пластиковый в виде резервуара либо еврокуба. Несмотря на среднюю надежность этого материала, такую емкость можно установить на дачном участке. Септик будет полностью герметичным, кроме того, он легкий. Однако у него есть недостатки: придется сделать защиту, чтобы резервуар не всплыл, а корпус не растрескался из-за пучения почвы. 


    Также септик может быть стеклопластиковый. Этот материал высокопрочный, легкий, не боится высоких нагрузок, воздействия агрессивных веществ. Главный его минус — придется якорить его, чтобы резервуар не всплыл.

  3. ЛОС


    ЛОС – оптимальный вариант для обустройства канализации, если уровень грунтовых вод высокий. Такое очистное сооружение компактное, при этом стоки очищаются до 98 %. Осуществляется фильтрация благодаря механическим фильтрам, а также аэробным бактериям. Практически чистая вода скапливается в специальном резервуаре, расположенном рядом с ЛОС. У такого сооружения прочные стенки, ЛОС можно крепить к бетонной плите. Поэтому вы сможете без проблем монтировать очистное сооружение в любом месте участка, даже если УГВ высокий.


    Обратите внимание! Функционирование ЛОС зависит от подачи электричества, их батареи требуется постоянно заряжать. Поэтому такая установка подходит только для коттеджей, в которых проживают круглогодично. Не стоит использовать ЛОС на дачных участках.

Порядок обустройства канализации при высоком уровне грунтовых вод


Для начала нужно сделать котлован, потребуется помощь и специальное оборудование. Важно проводить работы, когда нет подвижек земли, при этом постоянно откачивать воду, которая будет образовываться в котловане. Обзаведитесь дренажным насосом.


Обратите внимание! Если у вас нет опыта организации канализационной системы на участке с высоким уровнем грунтовых вод, обратитесь к профессионалам.


Второй шаг — монтирует опалубку, заливаем бетонные стены и пол. Важно установить в незасохшем бетоне крючки из толстой арматуры. После застывания бетонной смеси с их помощью вы будете крепить септик.

Новое Место. Отзыв Егора Кончаловского о монтаже септика:


В некоторых ситуациях, даже если УГВ высокий, не требуется заливать бетонные стены и пол, будет достаточно бетонной плиты, уложенной на утрамбованное и выровненное дно ямы. На плитах уже сделаны петли для крепления накопительного резервуара.


Для прочной фиксации септика в нужном месте следует грамотно выполнить обратную засыпку. Порядок работы следующий: заливаем в резервуар воду для утяжеления, затем производим засыпку. Как надежно зафиксировать септик:

  • делаем смесь песка и цемента;
  • осуществляем засыпку, утрамбовываем ее;
  • после того как на поверхности будет только люк, проливаем смесь водой, чтобы зафиксировать форму и местоположение;
  • как только песчано-цементная засыпка полностью высохнет, тестируем канализационную систему.


Как работает надпочвенная фильтрующая кассета? Когда УГВ низкий, доочистка сточных вод осуществляется с помощью полей фильтрации или фильтрующего колодца. Тогда жидкость удаляется самотеком и не нужно перекачивать ее.



Но в случае, когда уровень грунтовых вод высокий, придется монтировать герметичный колодец, использовать насос и фильтрующую кассету. Чтобы определить ее размер, помните, что для фильтрации 0,5 кубометра воды нужна кассета 1 х 1 м.


Из септика стоки поступают в колодец, а затем поднимаются за счет работы насоса и подаются на фильтрующую кассету.


Для ее обустройства нужно снять 0,3-0,4 м грунта с площади будущей конструкции, по периметру разложить бруски из бетона, чтобы по высоте они были наравне с поверхностью. Площадку следует засыпать щебенкой (2–4 см), сверху установить емкость без дна, под ней подвести трубу из септика. Установку необходимо утеплить, засыпать слоем земли минимум 0,3 м.


Не нужно отчаиваться, если УГВ на вашем участке высокий. С учетом особенностей грунта, длительности водопонижения, специфики движения грунтовых вод можно выбрать наиболее эффективный способ осушения территории.


Помните о том, что, понизив УГВ, вы сможете нормально жить на участке. Но если землю переосушить, нарушатся гидрогеологические условия: исчезнут родники, просядет грунт. Прежде чем приступить к работе, следует проанализировать, к каким последствиям приведут запланированные работы.


Эта статья была вам полезна?
Поделитесь ей с друзьями:

Читайте также


  • Как часто откачивать септик: разбираемся с основными факторами


    Отличия септика от выгребной ямы. Факторы, влияющие на частоту откачки септика. Риски переполнения септика. Способы проверки уровня осадка в септике. Стоимость откачки септика у ассенизаторов. Самостоятельная откачка септика. Чистка септика после откачки. Есть ли септик без откачки?


  • Яма под септик: от выбора места до глубины котлована


    Копка ямы под септик согласно типу очистного сооружения. Выбор места под яму для септика. Глубина ямы под септик. Выбор способа рытья ямы под септик.


  • Как подготовить септик к зиме: правила консервации и расконсервации


    Нюансы и риски зимней эксплуатации септика. Главная ошибка подготовки септика к зиме. Правила подготовки септика к зиме. Материалы для утепления септика. Действия, если септик замерз. Расконсервация септика весной.

Как определить уровень грунтовых вод

Близкое залегание подземных вод разрушает фундамент и негативно влияет на корневую систему многих растений. Чтобы избежать неприятностей при строительстве  и проведении ландшафтных работ, выясните, как определить уровень грунтовых вод (УГВ). Если он находится близко от поверхности, требуется откачать жидкость и проложить качественную дренажную систему.

От чего зависит уровень грунтовых вод

Почва способна накапливать жидкость в водоносных пластах. Верхняя граница, на которой находится водопроницаемая порода, считается уровнем грунтовых вод. Это непостоянная величина. Влияние на показатели оказывают:

  • количество осадков;
  • время года;
  • близость участка к реке или озеру;
  • рельеф местности.

Чтобы определить УГВ для строительства, делайте замеры после таяния снега или осенью. В этот период подъем достигает максимальной отметки.

Как выяснить уровень залегания воды

На территории России проводились масштабные исследования. Во многих регионах страны бурились скважины и создавали геологические карты. Если ваш участок расположен в обжитом месте, обратитесь в организацию, которая изучает гидрогеологическую обстановку в регионе, и потребуйте информацию об УГВ. Проблема в том, что карты имеют значительную погрешность и полностью полагаться на них нельзя.

Определить уровень грунтовых вод самостоятельно

Если вы интересуетесь, как определить уровень грунтовых вод самостоятельно, воспользуйтесь несколькими доступными способами.

В летний период понаблюдайте за участком. О высоком УГВ свидетельствуют колонии слизней, комары, лягушки и отсутствие муравейников, мышиных нор в огороде. Близкое расположение воды вызывает обильную росу по утрам, частые туманы, сырость.

Как определить УГВ на участке без привлечения профессионалов? Присмотритесь к растительности. О том, что вода близко, сигнализируют заросли:

  • камыша;
  • рогоза;
  • хвоща;
  • конского щавеля;
  • плюща.

Вода на уровне 2-3 м от поверхности негативно влияет на рост яблонь, груш, вишни, хвойных деревьев.

Помощь профессионалов

Специалисты рекомендуют надежный способ, определения уровень залегания грунтовых вод. Проверьте близлежащие колодцы. Количество воды в них соответствует УГВ. Если рядом с участком расположены жилые дома, поинтересуйтесь, не затапливает ли весной соседские подвалы.

Эффективный метод проверки — бурение. Возьмите садовый бур и сделайте 4-6 скважин глубиной 2 м в разных местах участка. Каждое утро проверяйте углубления. Отсутствие влаги в течение нескольких дней говорит о том, что вода пролегает низко и не угрожает строительству.

Вышеперечисленные способы не могут дать точный результат. Чтобы определить УГВ без погрешности, воспользуйтесь услугами профессионалов и закажите гидрогеологическую экспертизу участка.

Уровень грунтовых вод — обзор

4 Результаты и обсуждение

Уровень грунтовых вод для предмуссонных и постмуссонных вод был получен для 133 наблюдательных скважин в бассейне реки Сина. Распределение 133 данных о глубине подземных вод (в м) для предмуссонного и постмуссонного сезона за выбранный период времени показано на рис. 12.5.

Рисунок 12.5. Распределение всех 133 скважин по глубине грунтовых вод.

Кластеризация (Written and Frank, 2005; Han and Kamber, 2006) — это процесс группировки данных на основе схожих характеристик.В соответствии с этим принципом межкластерное сходство должно быть очень низким, а внутрикластерное сходство должно быть очень высоким. Он используется для группировки файлов документов, узлов кластеризации, а также изображений сегментации. Эти методы кластеризации можно использовать для улучшения дальнейших вычислений. В настоящем исследовании, поскольку данные о глубине грунтовых вод доступны для 133 скважин, анализировать их для каждой скважины в отдельности является утомительной задачей. Следовательно, все данные сгруппированы в 10 кластеров, и данные анализируются для репрезентативных скважин каждого кластера.Все 133 лунки были сгруппированы с использованием кластерного анализа методом навеса, и воображаемые лунки были выбраны в качестве репрезентативной скважины, которая занесена в таблицу (Таблица 12.1), а также указано количество лунок в каждом кластере.

Таблица 12.1. Мнимые данные по скважинам как для предмуссонных, так и для послемуссонных периодов.

6,52

Мнимые скважины Предмуссонный Постмоносный
1990–1994 1995–1999 2000–2004 2005–2009 1990–1994 1995–1999 2000– 2004 2005–2009 №скважин в кустах
IW1 8,90 9,23 10,25 10,34 6,22 5,25 6,72 4,37 30
IW2 6,88 9,54 10,85 4,32 3,96 4,58 3,73 5
IW3 9,72 10,02 10.82 10,55 6,40 6,34 7,35 3,83 15
IW4 8,90 9,11 9,47 10,01 5,76 4,66 5,582 28
IW5 7,25 7,27 8,17 7,67 4,71 4,10 4,96 2,76 12
IW6 8.86 9,60 10,45 10,60 6,18 6,23 7,11 4,15 10
IW7 9,12 9,59 10,96 10,41 5,92 4,42 11
IW8 8,62 9,24 10,04 9,82 6,29 5,46 6,70 4.52 12
IW9 8,12 9,28 9,22 8,80 5,66 5,34 5,63 3,59 9
IW10 8,61 11,62 9,68 6,46 6,74 8,11 5,76 1
Всего 133

IW , воображаемая скважина.

На рис. 12.6 представлены скважины, сгруппированные в 10 кластеров. Все 10 кластеров представлены разными символами. Свойства скважин в кластере будут напоминать выбранную репрезентативную воображаемую скважину (IW).

Рисунок 12.6. Кластерная карта бассейна Сины.

Анализ неопределенности с применением метода отбора проб Монте-Карло был проведен для всех 10 ВВ. Данные IW используются для расчета годовых максимумов, что было полезно для расчета сопротивления на основе частотного анализа.SWI был рассчитан для каждой скважины, чтобы определить ее полосу засухи. Был выбран стандартный индекс засухи, который классифицировался как легкая (0–1), умеренная (1–1,5), тяжелая (1,5–2) и экстремальная (> 2). На основе значений SWI была выбрана верхняя граница индекса, и случайные числа были сгенерированы и нанесены на график стандартного нормального распределения (рис. 12.7). Моделирование проводится для 10 000 образцов. Процент значений под каждой полосой рассчитывается и используется для определения значений сопротивления для кумулятивного распределения кривой годовых максимумов.

Рисунок 12.7. Стандартная кривая нормального распределения для получения сопротивления.

Нагрузка рассчитывается на основе функции плотности вероятности, наилучшим образом подобранной для наблюдаемых данных о грунтовых водах. Диапазон генератора случайной нагрузки приведен до его наихудшего возможного случая (значение сопротивления), поскольку система будет реагировать на постоянный отказ за пределами данных сопротивления системы. Однажды рассчитанная нагрузка помещается в функцию производительности, чтобы получить вероятность превышения индекса надежности для получения GDR.

Риск, индекс надежности и сопротивление вычисляются для всех IW с использованием метода интерполяции IDW, который определяет значения ячеек с использованием линейно взвешенной комбинации набора точек выборки. Индексы рассчитываются отдельно для слабой, умеренной и сильной засухи. Пространственное распределение риска, надежности и сопротивления показано на рис. 12,8–12,10 для полос умеренной, умеренной и сильной засухи.

Рисунок 12.8. Результаты для (A) умеренной GDR (B) умеренной GDR и (C), тяжелой GDR. GDR , риск засухи грунтовых вод.

Рисунок 12.9. Результаты для (A) умеренной надежности (B) средней надежности и (C) высокой надежности.

Рисунок 12.10. Результаты для (A) умеренного сопротивления (B) умеренного сопротивления и (C) сильного сопротивления.

GDR рассчитывается как вероятность превышения индекса надежности, который рассчитывается отдельно для разных диапазонов (легкой, средней и тяжелой), что показано на рис. 12.8. Следовательно, из результата видно, что для полосы умеренной засухи ГДР распределяется с 10.От 13% до 27,9%. Риск засухи больше наблюдается в центральном районе и на крайнем конце бассейна (исследуемая территория). Но когда анализ проводится для диапазона умеренной засухи, риск увеличивается и составляет 13,1–52,5% для того же региона. В условиях сильной засухи наблюдаемый риск составляет 16,755%. Можно четко заметить, что случаи крайней засухи могут произойти через много лет, что нечасто, но если это произойдет, то северная часть бассейна пострадает больше.

Результаты проверки надежности (рис.12.9) показали противоположную тенденцию к значениям риска и поддержали безопасные районы добычи подземных вод. Значения сопротивления (рис. 12.10) показали устойчивость системы к нагрузке на ресурсы подземных вод и достигли максимальной глубины около 12,481 м для умеренной засухи и максимальной примерно 15 м для умеренной и сильной засух.

Измерение уровня грунтовых вод — WIKA Hydrostatic level

Подземные воды — это вода, которая просочилась до поверхности земли.Он проникает до непроницаемого слоя и образует подземные озера, называемые водоносными горизонтами. Если эти водоносные горизонты используются для добычи воды или контролируются с помощью гидрометрии, необходимо надежное и точное измерение уровня грунтовых вод.

Водоносные горизонты всегда повторяют контуры проницаемости почвы. Они будут состоять из подземных карманов, удерживаемых в почве или фрагментированной породе, и могут не иметь плоской ровной поверхности из-за наличия локальных непроницаемых слоев выше и ниже водоносного горизонта. Для получения дополнительной информации, а также для количественной оценки или тестирования водных ресурсов в почве мониторинговые колодцы будут погружены в землю.Эти мониторинговые скважины используются для измерения уровня грунтовых вод, содержания минералов, местоположения и качества воды.

Измерение уровня грунтовых вод — нанесение на карту водоносного горизонта

Измерение уровня подземных вод часто регистрируется для обследования и картирования водоносного горизонта. Он используется для проверки ресурса подземных вод, где они находятся, в каком объеме они содержатся и на какой глубине находятся. Отдельные водоносные горизонты могут располагаться на разной глубине, и поэтому для полного измерения уровня грунтовых вод может потребоваться несколько датчиков.Это измерение уровня грунтовых вод также может быть записано для определения влияния осадков, сезонных изменений и забора воды.

Когда скважина или глубокая скважина вводятся в эксплуатацию для забора воды, водопроводная компания, осуществляющая добычу, использует измерение уровня грунтовых вод в добывающей скважине и в окружающих мониторинговых скважинах, чтобы убедиться, что они не опускают уровень воды слишком быстро, и чтобы обеспечить возможность восстановления ресурса после добычи. Путем закачки в заданное время цикла они сравнивают данные измерения уровня грунтовых вод до и после цикла откачки в различные периоды.Таким образом, они могут определить скорость восстановления водоносного горизонта и то, как на ресурсы подземных вод влияет местная погода, особенно насколько и насколько быстро они реагируют на определенное количество осадков.

Измерение уровня грунтовых вод в основном выполняется погружным датчиком давления. Эти гидростатические датчики уровня имеют небольшой диаметр и подвешиваются непосредственно на своем кабеле в скважину, ствол скважины, глубокую скважину или контрольную скважину. Измерения уровня грунтовых вод могут регистрироваться локально или передаваться обратно в блок управления или ПЛК с помощью телеметрических систем или подземной линии.

Терминология уровня грунтовых вод | Британская геологическая служба (BGS)

Уровень грунтовых вод — это термин, который используется относительно свободно, обычно относящийся к уровню, находящемуся либо под землей, либо над уровнем боеприпасов, на котором почва или скальная порода насыщены. Это также называется уровнем грунтовых вод и представляет собой вершину насыщенной зоны. Выше уровня грунтовых вод находится ненасыщенная зона.

Формальная терминология

Более формальный термин — уровень остаточной воды (RWL), который означает уровень воды в скважине, которая не была недавно закачана и не подвергалась воздействию соседней откачки.Уровень перекачиваемой воды (PWL) относится к уровню воды, измеренному во время откачки скважины. Строго говоря, уровень грунтовых вод относится только к неограниченным водоносным горизонтам; водоносные горизонты, в которых вода может свободно стекать вертикально с поверхности земли в водоносный горизонт. В неограниченном водоносном горизонте грунтовые воды могут находиться в гидравлической непрерывности с поверхностными водами, и в этом случае поверхностные воды можно рассматривать как выход из грунтовых вод. Однако уровни в водоносном горизонте могут быть ниже, чем уровни в реке, и в этом случае вода может быть потеряна из реки в водоносный горизонт, или выше, и в этом случае река будет набирать воду из водоносного горизонта.Часто реки набирают силу летом и теряют воду зимой.

Закрытые водоносные горизонты

Замкнутые водоносные горизонты возникают, когда слой непроницаемой породы или почвы покрывает водоносный горизонт, который полностью насыщен, что позволяет воде внутри водоносного горизонта находиться под давлением. Уровень грунтовых вод в замкнутом водоносном горизонте более точно описывается как потенциометрическая поверхность и представляет собой теоретический уровень, до которого вода поднялась бы, если бы ограничивающий слой отсутствовал. Если имеется несколько водоносных горизонтов, расположенных в вертикальной последовательности, может быть несколько различных уровней воды, а там, где в водоносном горизонте присутствует значительный вертикальный компонент потока, потенциометрическая поверхность может изменяться с глубиной.Скважина, пробуренная специально для измерения уровня воды, является наблюдательной скважиной. Уровень воды в наблюдательной скважине будет состоять из всех водоносных горизонтов, через которые проходит скважина. Если он пробурен для измерения воды в определенном горизонте, а другие горизонты отсечены, это называется пьезометром. Пьезометрическая поверхность часто используется как синоним потенциометрической поверхности.

Артезианские подземные воды

Термин «артезианская» используется для описания участков, в которых пьезометрический напор в замкнутом водоносном горизонте находится над поверхностью земли.В этих областях скважина, которая проникает в замкнутый водоносный горизонт, будет течь естественным образом. Полуартезианский метод иногда используется для описания случаев, когда скважина проникает в замкнутый водоносный горизонт, но вода не находится под давлением, достаточным для перелива на поверхности, но в этом случае также может использоваться артезианская вода.

Водный стол с сиденьем

Водные горизонты возникают, когда в скале есть линзы из непроницаемого материала, которые в противном случае проницаемы. Это позволяет небольшим локализованным уровням грунтовых вод формироваться над линзами, которые могут перекрывать региональный уровень грунтовых вод в окружающем массиве горных пород.

Водяной удар

При бурении скважины может быть зафиксирован удар воды. Это уровень, на котором впервые встречается вода. Сравнение ударов воды с уровнем воды в покое может быть использовано для определения уровня грунтовых вод (удар> уровень) или замкнутых условий (удар <уровень).

Контакт

Свяжитесь с Эндрю Маккензи для получения дополнительной информации.

Наблюдения за уровнем грунтовых вод в 250 000 прибрежных скважин в США показывают масштабы потенциального вторжения морской воды

  • 1.

    Werner, A. D. et al. Процессы вторжения в морскую воду, расследование и управление: последние достижения и будущие проблемы. Adv. Водный ресурс. 51 , 3–26 (2013).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 2.

    Майкл, Х.А., Пост, В.Э., Уилсон, А.М. и Вернер, А.Д. Наука, общество и сжатие прибрежных грунтовых вод. Водные ресурсы. Res. 53 , 2610–2617 (2017).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 3.

    Бюро переписи населения США. Тенденции численности населения береговой линии в США: 1960–2008 гг. . https://www.census.gov/prod/2010pubs/p25-1139.pdf (2010 г.). По состоянию на 11 июля 2019 г.

  • 4.

    Bear, J. et al. (eds) Вторжение морской воды в прибрежные водоносные горизонты: концепции, методы и практика , Vol. 14 (Springer Science & Business Media, 1999).

  • 5.

    Фостер С. Д. и Чилтон П. Дж. Подземные воды: процессы и глобальное значение деградации водоносного горизонта. Philos. Пер. R. Soc. B 358 , 1957–1972 (2003).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 6.

    Страк, О. Д. Л. Однопотенциальное решение проблем регионального взаимодействия в прибрежных водоносных горизонтах. Водные ресурсы. Res. 12 , 1165–117 (1976).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 7.

    Кусси, А. Д., Мази, К., Риу, Ф. и Дестуни, Г. Поправка для моделей течения границы раздела Дюпюи-Форчхаймера вторжения морской воды в безграничные прибрежные водоносные горизонты. J. Hydrol. 525 , 277–285 (2015).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 8.

    Лу, К., Синь, П., Конг, Дж., Ли, Л. и Луо, Дж. Аналитические решения по вторжению морской воды в наклонные замкнутые и неограниченные прибрежные водоносные горизонты. Водные ресурсы. Res. 52 , 6989–7004 (2016).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 9.

    Барлоу П. М. и Райхард Э. Г. Вторжение соленой воды в прибрежные районы Северной Америки. Hydrogeol. J. 18 , 247–260 (2010).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 10.

    Фергюсон, Г. и Глисон, Т. Уязвимость прибрежных водоносных горизонтов к использованию грунтовых вод и изменению климата. Нат. Клим. Изменение 2 , 342–345 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 11.

    Сойер, А. Х., Дэвид, К. Х. и Фамиглиетти, Дж. С. Континентальные модели разгрузки подводных подземных вод выявляют уязвимые места побережья. Наука 353 , 705–707 (2016).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 12.

    Ваккаро, Дж. Дж., Хансен, А. Дж. И Джонс, М. А. Гидрогеологическая структура системы водоносных горизонтов Пьюджет-Саунд, Вашингтон и Британская Колумбия . Профессиональный отчет геологической службы США 1424-D. https://pubs.usgs.gov/pp/1424d/report.pdf (1998).

  • 13.

    Джонс М.А. Геологическая структура системы водоносных горизонтов Пьюджет-Саунд, Вашингтон и Британская Колумбия . Отчет профессионала геологической службы США 1424-C. https://pubs.er.usgs.gov/publication/pp1424C (1999).

  • 14.

    Paulson, A.J. et al. Пресноводные и соленые запасы растворенного неорганического азота в Худ-канал и Линч-Коув, Западный Вашингтон . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США за 2006-5106. https://pubs.usgs.gov/sir/2006/5106/ (2006).

  • 15.

    Агентство по устойчивости подземных вод бассейна Салинас Валли и Монтгомери и партнеры. Долина Салинас: Комплексный план устойчивого развития подземных вод для всей долины . 1947 с. Https: // svbgsa.org / wp-content / uploads / 2020/01 / SVBGSA-Combined-GSP-2020-0123-optimized.pdf (2020).

  • 16.

    Агентство управления ресурсами округа Монтерей и Браун и Колдуэлл. Состояние бассейна подземных вод реки Салинас . 240 с. Https://www.co.monterey.ca.us/home/showdocument?id=19586 (2015).

  • 17.

    Управление водных ресурсов округа Монтерей. План управления подземными водами округа Монтерей , 78 стр. Https://water.ca.gov/LegacyFiles/groundwater/docs/GWMP/CC-3_MontereyCoWRA_GWMP_2006.pdf (2006).

  • 18.

    Эдвардс, Б. Д. и Эванс, К. Р. Вторжение соленой воды в прибрежные водоносные горизонты Лос-Анджелеса — морское соединение . Информационный бюллетень Геологической службы США 030-02. https://pubs.usgs.gov/fs/old.2002/fs030-02/ (2002).

  • 19.

    Land, M. et al. Качество грунтовых вод в прибрежных системах водоносных горизонтов в бассейне Западного побережья, округ Лос-Анджелес, Калифорния, 1999–2002 годы . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США 2004-5067, 88 стр.https://pubs.usgs.gov/sir/2004/5067/sir2004-5067.pdf (2004 г.).

  • 20.

    Murgulet, D. и Tick, G. Степень проникновения соленой воды в южную часть округа Болдуин, штат Алабама. Environ. Геол. 55 , 1235–1245 (2008).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 21.

    Braun, CL, Ramage, JK & Shah, SD Статус высот уровня грунтовых вод и долгосрочные изменения уровня грунтовых вод в водоносных горизонтах Шико, Эванджелин и Джаспер, регион Хьюстон-Галвестон, Техас, 2019 г. .Отчет о научных исследованиях Геологической службы США за 2019-5089, 18 стр. Https://doi.org/10.3133/sir20195089 (2019).

  • 22.

    Боррок, Д. М. и Бруссард, В. П. III Долгосрочная геохимическая оценка прибрежной водоносной системы Шико, Луизиана, США. J. Hydrol. 533 , 320–331 (2016).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 23.

    Праккен, Л. Б. Ресурсы подземных вод в районе Нового Орлеана 2008 .Отчет Министерства транспорта и развития Луизианы. Технический отчет по водным ресурсам № 80 (2009 г.).

  • 24.

    Кушинг Э. М., Кантровиц И. Х. и Тейлор К. Р. Водные ресурсы полуострова Дельмарва . Документ профессионала геологической службы США 822, 58 стр. Https://pubs.usgs.gov/pp/0822/report.pdf (1973).

  • 25.

    Буш, П. У. и Джонстон, Р. Х. Гидравлика грунтовых вод, региональный сток и развитие грунтовых вод в системе водоносных горизонтов Флориды во Флориде и в некоторых частях Джорджии (стр.80. U.S. Geological Survey Professional Paper 1403-C, South Carolina, and Alabama. https://pubs.usgs.gov/pp/1403c/report.pdf (1988).

    Забронировать

    Google ученый

  • 26.

    Черри, Г. С. и Пек, М. Ф. Вторжение соленой воды в систему водоносных горизонтов Флоридана недалеко от центра города Брансуик, Джорджия, 1957–2015 годы . Открытый файл Геологической службы США. Отчет 2017-2010, 10 стр. Https://doi.org/10.3133/ofr20171010 (2017).

  • 27.

    Фойл, А. М., Генри, В. Дж. И Александр, К. Р. Картирование угрозы вторжения морской воды в региональную систему прибрежных водоносных горизонтов и водоносных горизонтов на юго-востоке США. Environ. Геол. 43 , 151–159 (2002).

    Артикул

    Google ученый

  • 28.

    Смит Б. С. и Харлоу младший Г. Э. Концептуальная гидрогеологическая структура системы неглубоких водоносных горизонтов в Вирджиния-Бич, Вирджиния . Отчет об исследованиях водных ресурсов Геологической службы США 01-4262 37 стр.https://va.water.usgs.gov/online_pubs/WRIR/01-4262/01-4262.pdf (2002).

  • 29.

    Aucott, W. R. (1996). Гидрология водоносной системы юго-восточной прибрежной равнины в Южной Каролине и некоторых частях Джорджии и Северной Каролины . Документ профессионала геологической службы США 1410-E, 83 стр. Https://pubs.usgs.gov/pp/1410e/report.pdf (1996).

  • 30.

    Кнобель Л. Л., Шапель Ф. Х. и Мейслер Х. Геохимия системы водоносных горизонтов прибрежной равнины Северной Атлантики .Документ US Geological Survey Professional Paper 1404-L, 57 стр. Https://pubs.usgs.gov/pp/1404l/report.pdf (1998).

  • 31.

    Chapelle, F.H. Гидрогеология, цифровое моделирование переноса растворенных веществ и геохимия системы водоносных горизонтов нижнего мела около Балтимора, штат Мэриленд, с разделом скважинных данных, информации о перекачке и других дополнительных данных T.M. Кин . Отчет геологической службы Мэриленда об исследованиях 43, 120 стр. Https://pubs.er.usgs.gov/publication/70114204 (1985).

  • 32.

    Fairchild, RW & Bentley, CB Вторжение соленой воды в водоносный горизонт Флоридана в районе Фернандина-Бич, округ Нассау, Флорида: Отчет по исследованию водных ресурсов Геологической службы США 77-32, 27 стр. Https: / /pubs.er.usgs.gov/publication/wri7732 (1977).

  • 33.

    Коллер, С. Дж., Карлтон, Г. Б. и Сторк, М. Дж. Гидрогеология, водозабор, уровни воды и концентрации хлоридов в основных водоносных горизонтах прибрежных равнин округов Глостер и Салем, Нью-Джерси: U.S. Отчет геологической службы по исследованию водных ресурсов 98-4136, 123 стр. Https://pubs.usgs.gov/wri/wri98-4136/ (1999).

  • 34.

    Эрвин, Е.М. Воронин, Л.М. и Фузилло, Т.В. Качество воды в системе водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи на прибрежной равнине в западно-центральном Нью-Джерси: Отчет Геологической службы США об исследованиях водных ресурсов 94-4113, 114 с. Https://pubs.er.usgs.gov/publication/wri944113 (1994).

  • 35.

    Лакомб, П. Дж., И Карлтон, Г.B. Гидрогеологическая структура, наличие источников воды и вторжение соленой воды, округ Кейп-Мэй, штат Нью-Джерси (№ 1). Отчет об исследованиях водных ресурсов 01-4246 Геологическая служба США. https://pubs.usgs.gov/wri/wri014246/ (2002).

  • 36.

    Маколи, С. Д., Барринджер, Дж. Л., Паулачок, Г. Н., Кларк, Дж. С., и Запеца, О. С. Поток и качество подземных вод в Атлантик-Сити на 800 футов сэнд, Нью-Джерси. Геологическая служба Нью-Джерси Отчет о геологической разведке GSR 41, 94 стр. Https: // pubs.er.usgs.gov/publication/70114185 (2001).

  • 37.

    Navoy, AS, Voronin, LM, & Modica, E. Уязвимость эксплуатационных скважин в системе водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи для проникновения соленой воды из реки Делавэр в графствах Камден, Глостер и Салем, штат Нью-Йорк. Джерси . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США 2004-5096, 43 стр. Https://pubs.er.usgs.gov/publication/sir20045096 (2005).

  • 38.

    Пуччи-младший, А.А., Поуп, Д.А., & Гронберг, Дж. М. Гидрогеология, моделирование регионального потока грунтовых вод и проникновения соленой воды, система водоносных горизонтов Потомак-Раритан-Маготи, северная прибрежная равнина Нью-Джерси . Отчет геологической службы Нью-Джерси GSR36. https://pubs.er.usgs.gov/publication/70159214 (1994).

  • 39.

    Renken, R.A. et al. Воздействие антропогенного развития на гидрологию прибрежных грунтовых вод в юго-восточной Флориде, 1900–2000 гг. . U. S. Geol. Surv. Циркуляр 1275, 87 с.https://pubs.usgs.gov/circ/2005/circ1275/pdf/cir1275.pdf (2005).

  • 40.

    Принос, С. Т., Вакер, М. А., Каннингем, К. Дж., И Фиттерман, Д. В. Происхождение и определение проникновения соленой воды в водоносный горизонт Бискейн и изменения в распределении соленой воды в округе Майами-Дейд, Флорида . Отчет геологической службы США № 2014-5025, 116 стр. Https://pubs.er.usgs.gov/publication/sir20145025 (2014).

  • 41.

    Барлоу П. М. Подземные воды в пресноводно-соленой среде Атлантического побережья .Циркуляр Геологической службы США № 1262 (2003 г.).

  • 42.

    Werner, A. D. et al. Показатели уязвимости вторжения морской воды. Подземные воды 50 , 48–58 (2012).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 43.

    Яковович, Д., Вернер, А. Д., де Лоу, П. Г., Пост, В. Э. и Морган, Л. К. Зона влияния на освоение соленой воды. Adv. Водный ресурс. 94 , 75–86 (2016).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 44.

    Коников Л., Рейли Т. Вторжение морской воды в США. В Вторжение морской воды в прибрежные водоносные горизонты — концепции, методы и практика (ред. Беар, Дж., Ченг, А.-HD, Сорек, С., Уазар, Д. и Эррера, И.) 463–506 (Springer, 1999). ).

  • 45.

    Пост, В., Куи, Х. и Симмонс, К. Использование измерений гидравлического напора в анализе потоков грунтовых вод переменной плотности. Подземные воды 45 , 664–671 (2007).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 46.

    Ли, П., Цянь, Х., Ву, Дж., Чжан, Ю. и Чжан, Х. Основные ионно-химические составы неглубоких подземных вод угольного месторождения Донгшэн, бассейн Ордос, Китай. Mine Water Environ. 32 , 195–206 (2013).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 47.

    Хан, Д. М., Сонг, X. Ф., Каррелл, М. Дж., Ян, Дж. Л. и Сяо, Г. К. Химические и изотопные ограничения на эволюцию засоления грунтовых вод в водоносном горизонте прибрежной равнины залива Лайчжоу, Китай. J. Hydrol. 508 , 12–27 (2014).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 48.

    Hynes, V. M. Содержание соли в колодцах в Массачусетсе, пострадавших от приливной волны и урагана 1938 года. J.N. Engl. Гидравлический завод 56 , 355–360 (1942).

    CAS

    Google ученый

  • 49.

    Виолетт, С., Буликот, Г. и Горелик, С. М. Засоление грунтовых вод, вызванное цунами, на юго-востоке Индии. CR Geosci. 341 , 339–346 (2009).

    Артикул

    Google ученый

  • 50.

    Cardenas, M. B. et al. Разрушение водоносных горизонтов в результате штормового нагона, подобного цунами, супертайфуном Хайяном. Geophys. Res. Lett. 42 , 2844–2851 (2015).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 51.

    Villholth, K. G. et al. Воздействие цунами и восстановление подземных вод: уроки восточной части Шри-Ланки. В природных и антропогенных катастрофах (ред. Джа, М. К.) 82–99 (Springer, Dordrecht, 2010).

  • 52.

    Ли, С., Каррелл, М. и Сендон, Д. И. Морская вода из высокого уровня моря в середине голоцена, захваченная прибрежным водоносным горизонтом: данные изотопов подземных вод и экологическое значение. Sci. Tot. Environ. 544 , 995–1007 (2016).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 53.

    Herczeg, A. L., Dogramaci, S. & Leaney, F. W. J. Происхождение растворенных солей в большой полузасушливой системе подземных вод: бассейн Мюррей, Австралия. Mar. Freshw. Res. 52 , 41–52 (2001).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 54.

    Хансен, Дж. А., Юргенс, Б. К. и Фрам, М. С. Количественная оценка антропогенного вклада в изменения солености грунтовых вод в масштабе столетия, долина Сан-Хоакин, Калифорния, США. Sci. Tot. Environ. 642 , 125–136 (2018).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 55.

    Закон об Агентстве водных ресурсов округа Монтерей, глава 52, раздел § 52-22. https://www.co.monterey.ca.us/Home/ShowDocument?id=19488. По состоянию на 1 сентября 2019 г.

  • 56.

    Нельсон, Р. и Перроне, Д. Законы, разрешающие местный забор подземных вод, на юго-западе США: Калифорния в сравнительном контексте. Подземные воды 54 , 747–753 (2016).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 57.

    Абд-Эльхамид, Х. Ф. и Джавади, А. А. Экономичный метод контроля проникновения морской воды в прибрежные водоносные горизонты. Водные ресурсы. Manag. 25 , 2755–2780 (2011).

    Артикул

    Google ученый

  • 58.

    Перроне Д. и Роде М. Выгоды и экономические издержки от управляемого пополнения водоносного горизонта в Калифорнии. San. Франк. Estuary Watershed Sci. 14 , 1–13 (2016).

    Google ученый

  • 59.

    Тейлор Р.Г. Подземные воды и изменение климата. Нат. Клим. Изменить 3 , 322–329 (2013).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 60.

    Катберт, М. О. и др. Наблюдался контроль устойчивости подземных вод к изменчивости климата в странах Африки к югу от Сахары. Природа 572 , 230–234 (2019).

    ADS
    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 61.

    Перроне Д. и Ясечко С. Бурение более глубоких скважин является неустойчивым препятствием к истощению подземных вод. Нат. Sustainabil. 2 , 773–782 (2019).

    Артикул

    Google ученый

  • 62.

    Rau, G.C. et al. Погрешность измерения гидравлического напора и градиента временного ряда: количественная оценка. Hydrol. Earth Syst. Sci. 23 , 3603–3629 (2019).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 63.

    National Elevation Dataset (NED). ned.usgs.gov.

  • 64.

    Ясечко С. и Перроне Д. Скважины подземных вод в Центральной долине Калифорнии пересыхают во время недавней засухи. Земля будущего e2019EF001339.https://doi.org/10.1029/2019EF001339 (2020).

  • 65.

    Сантос, И. Р., Эйр, Б. Д. и Хюттель, М. Движущие силы потока поровых и грунтовых вод в проницаемых прибрежных отложениях: обзор. Estuar. Побережье. Shelf Sci. 98 , 1–15 (2012).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 66.

    Маккой, К. А. и Корбетт, Д. Р. Обзор расхода подводных подземных вод (SGD) в прибрежных зонах юго-восточных регионов США и побережья Мексиканского залива с управленческими последствиями. J. Environ. Manag. 90 , 644–651 (2009).

    CAS
    Статья

    Google ученый

  • 67.

    Сойер, А. Х., Майкл, Х. А. и Шрот, А. В. От почвы до моря: роль грунтовых вод в процессах в прибрежных критических зонах. Wiley Interdiscip. Ред. Вода 3 , 706–726 (2016).

    Google ученый

  • 68.

    Лечер, А. и Макки, К.Синтез воздействия подводных сбросов подземных вод на морскую биоту. Гидрология 5 , 60 (2018).

  • 69.

    Танигучи, М., Бернетт, В. К., Кейбл, Дж. Э. и Тернер, Дж. В. Исследование подводных выбросов подземных вод. Hydrol. Процесс. 16 , 2115–2129 (2002).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • Сезонные колебания уровня и солености грунтовых вод на прибрежной равнине Восточного Китая под влиянием климата

    Протяженность береговой линии Китая составляет примерно 18 000 км.В большинстве прибрежных городов вторжение морской воды представляет собой серьезную угрозу для ресурсов подземных вод. Было построено девять неглубоких мониторинговых скважин для изучения динамики уровня и солености неглубоких подземных вод в прибрежном равнинном районе провинции Цзянсу, Китай. Результаты показали, что осадки, испарение и уровень реки повлияли на уровень грунтовых вод в районе исследования. Положительные корреляции наблюдались между уровнем грунтовых вод, осадками и уровнем реки; тогда существовала отрицательная корреляция между уровнем грунтовых вод и испарением.Факторы, влияющие на уровень грунтовых вод, были в следующем порядке: осадки> стадия реки> испарение. Достаточное количество осадков в сезон дождей снизило соленость грунтовых вод. После разбавления между двумя непрерывными осадками соленость грунтовых вод увеличивалась по мере снижения уровня грунтовых вод. В сухой сезон соленость грунтовых вод быстро увеличивалась и достигла пика в декабре. Минерализация грунтовых вод в декабре была в 23 раза выше, чем в июле.Уровень и соленость грунтовых вод в этом исследовании в основном были связаны с сезоном. Климатические факторы привели к колебаниям уровня и солености грунтовых вод в сезон дождей, а вторжение морской воды увеличило соленость грунтовых вод в сухой сезон.

    1. Введение

    Знание гидрологических процессов (изменение уровня грунтовых вод, качества грунтовых вод и уровня приливов) в прибрежных водоносных горизонтах важно, потому что примерно 50 процентов населения мира проживает в прибрежных зонах, особенно в низколежащих дельтовых районах в пределах 60 км береговой линии [1].Прибрежные водоносные горизонты обычно служат основным источником пресной воды, такой как питьевая или оросительная вода [2].

    Уровень подземных вод является ключевым параметром для оценки пространственных и временных изменений в среде подземных вод [3]. Уровень грунтовых вод определяется различными факторами. Изменение климата, отражающееся в интенсивности осадков и испарения, влияет на колебания уровня грунтовых вод [4]. Chen et al. также обнаружили, что климатические тенденции имеют высокую корреляцию с колебаниями уровня грунтовых вод на юге Манитобы [5].На равнинах инфильтрация осадков и эвапотранспирация в вертикальном направлении являются основными процессами пополнения и сброса водного цикла [6]. В нашем районе исследования большая часть осадков выпадает с июля по октябрь. Сезонные колебания климата очевидны. Поэтому мы делаем акцент на влиянии краткосрочных сезонных колебаний климата на уровень грунтовых вод в этом месте. Влияние изменчивости климата на уровень грунтовых вод можно изучить, проанализировав взаимосвязь между климатическими данными и колебаниями уровня грунтовых вод.

    Соленость подземных вод является важным показателем качества подземных вод, который контролируется такими факторами, как осадки, эвапотранспирация, минералогия, тип водоносных горизонтов, топография и вторжение морской воды [7]. Изменение климата и повышение уровня моря усугубили вторжение соленой воды, тем самым поставив под угрозу безопасность водопользования, особенно в засушливый сезон [8]. Вторжение соленой воды может ухудшить качество воды и уменьшить доступную воду, если в систему подземных вод поступает недостаточное количество пресной воды, и это стало более серьезным, чем это было раньше, особенно в районах дельты, из-за изменения климата [8].Вторжение соленой воды произошло во всем мире более чем в 50 странах и регионах, особенно в Северной Африке, на Ближнем Востоке, в Средиземноморье, Китае, Мексике, а также на побережьях Атлантического океана и Персидского залива США, включая Южную Калифорнию [9, 10]. Вторжение соленой воды может негативно повлиять на прибрежные экосистемы с точки зрения качества пресной воды и динамики растительного сообщества. Наряду с проникновением соленой воды засоление систем подземных вод может повлиять на сельское хозяйство, бытовое и промышленное водоснабжение [11].Во всем мире были проведены обширные исследования для понимания механизмов проникновения соленой воды. Условия окружающей среды, такие как осадки и эвапотранспирация, были сгруппированы с помощью гидравлических напоров, чтобы показать, что они также влияют на концентрацию солености в грунтовых водах [7]. В некоторых местах вторжение морской воды влияет на соленость грунтовых вод в определенное время года. Например, Rabbani et al. подтвердили, что соленая вода начинает проникать вглубь суши в зимние месяцы [12]. Необходимо знать сезонные колебания солености грунтовых вод.

    Подземные воды играют решающую роль в социально-экономическом развитии прибрежной равнины Цзянсу, развитого района на востоке Китая. В этом месте неглубокие грунтовые воды легко зависят от окружающей среды, например, от изменения климата, уровня реки и уровня приливов в Желтом море. В связи с ростом населения Цзянсу сталкивается с растущим спросом на пресную воду. Для решения этой проблемы необходимо глубокое понимание системы подземных вод и факторов, влияющих на нее. Кроме того, взаимосвязь между уровнем грунтовых вод и климатическими факторами, уровнем реки, уровнем прилива Желтого моря и вариациями солености грунтовых вод в этой области не изучалась.

    Таким образом, целью настоящего исследования было изучить сезонные колебания уровня и солености грунтовых вод на прибрежной равнине Цзянсу. Конкретные цели заключались в следующем: (1) определить динамику уровня и солености грунтовых вод в сезон дождей и засухи; (2) для определения взаимосвязей между уровнем грунтовых вод, содержанием солей, климатическими факторами (осадки и испарение), уровнем реки и уровнем прилива Желтого моря. Это исследование может предоставить метод управления грунтовыми водами прибрежной равнины путем анализа факторов, влияющих на уровень грунтовых вод и тенденций изменения солености грунтовых вод.

    2. Материалы и методы
    2.1. Описание участка исследования

    Были собраны и исследованы данные наблюдений за уровнем и соленостью подземных вод в Дунтай (120 ° 07 ‘~ 120 ° 53’ в.д. и 32 ° 33 ‘~ 32 ° 57’ с.ш.), Цзянсу на востоке Китая (рис. ). Прибрежная равнина Цзянсу расположена к западу от Желтого моря на высоте от 2,6 до 4,6 м над уровнем моря. Город Дунтай находится на востоке провинции Цзянсу, рядом с Желтым морем. Равнинная песчаная местность имеет очень проницаемую почву, состоящую из рыхлого песка и очень мелких частиц песка.Фреатическая поверхность находится на небольшой глубине, обычно от 1 м до 3 м, и даже через 0,2 м после выпадения дождя ниже поверхности земли. Среднегодовая температура, среднегодовое количество осадков и интенсивность испарения составляют примерно 15,0 ° C, 1059,8 мм и 1006,7 мм соответственно. За исследуемый период 2013 г. среднегодовое количество осадков составило около 859 мм. Максимум осадков отмечается в июле, а затем постепенно уменьшается. Годовое испарение составляет около 651,5 мм. С июля по октябрь выпадает более 50% осадков.Большая часть осадков выпадает летом в виде местных ливней и гроз, а зимой количество осадков невелико.

    Учитывая, что большинство осадков выпадает в период с июля по октябрь и очень небольшое количество осадков выпадает в этом месте с ноября по декабрь, июль-октябрь признан влажным сезоном, а с ноября по декабрь — сухим.

    2.2. План эксперимента

    Сельскохозяйственная земля площадью 50 м × 100 м была выбрана в качестве типичного участка соленых грунтовых вод с неглубоким водным зеркалом для изучения динамики воды и соли в разные сезоны.Сельскохозяйственные угодья были снесены бульдозером с помощью машины, чтобы убедиться, что земля ровная и на них нет растительности. Фермы находятся примерно в 5 км от Желтого моря и в 2 км от реки Ляндуо. Были построены и установлены девять неглубоких мониторинговых скважин на глубине 5 м в водоносном горизонте сельскохозяйственных угодий (Рисунок 2).

    Данные о суточных осадках, испарении, уровне реки и уровне приливов в Желтом море были собраны с пункта мониторинга плотины реки Ляндуо Бюро исследований гидрологии и водных ресурсов провинции Цзянсу, расположенного примерно в 1.5 км к северо-востоку от сельхозугодий. Данные об осадках собирались с помощью дождемера, а испарение измерялось с помощью испарительного поддона E601. Среднесуточный уровень реки и съемка данных о приливах регистрировались вручную и автоматически с использованием системы мониторинга уровня подземных вод на плотине реки Ляндуо. Зарегистрированные уровни грунтовых вод были основаны на высоте Желтого моря 1985 года. Все данные были собраны с 1 июля 2013 г. по 31 декабря 2013 г.

    Регистратор с ручным мониторингом был настроен для наблюдения за уровнем грунтовых вод и проб подземных вод, отобранных ежедневно из девяти скважин, разбросанных по территории.Зарегистрированные уровни воды ниже высоты Желтого моря 1985 года. Каждый образец объемом 100 мл собирали из верхней лунки монитора. Ежедневный уровень грунтовых вод и соленость из всех скважин контролировались вручную и анализировались. Такая же тенденция наблюдалась и по уровню грунтовых вод в девяти скважинах. Среднее значение суточного уровня и солености грунтовых вод по девяти скважинам было получено с 1 июля 2013 г. по 31 декабря 2013 г. Значение солености было откалибровано при температуре ниже 25 ° C.

    3. Результаты
    3.1.Колебания уровня грунтовых вод

    Средняя глубина залегания грунтовых вод в районе исследования составляла 1,7 м. На графике суточного колебания грунтовых вод были определены минимальный и самый глубокий уровни грунтовых вод. Первая ситуация соответствовала одному из самых мелких уровней воды (8 октября), а вторая — самому глубокому 24 августа (рис. 3). Самый мелкий и самый глубокий уровни воды составляли 24 см и 254 см соответственно.

    Основными факторами, влияющими на взаимодействие подземных вод, были климатические параметры (количество осадков и потребность в испарении) [13].Инфильтрация осадков была основным источником пополнения неглубоких подземных вод, а также основным источником пополнения подземных вод [14]. Мы заметили, что уровень грунтовых вод показывает многопиковые и многодолинные кривые, а цикл колебаний грунтовых вод синхронизируется с выпадением осадков (рис. 3 (а)). Во время сезона дождей частые и достаточные осадки приводили к большим колебаниям уровня грунтовых вод, в результате чего достигался самый мелкий уровень воды. Как показано на Рисунке 3 (а), диапазон колебаний, связанный с осадками, достиг пика на 188 см после сильного дождя с 74.24 августа и в день инфильтрации осадков выпало 4 см осадков. В засушливый сезон уровень грунтовых вод колебался в узком диапазоне с небольшим количеством осадков. В период отсутствия дождя уровень грунтовых вод демонстрировал линейную тенденцию к снижению из-за испарения, а затем повышался до тех пор, пока не выпали следующие осадки (Рисунки 3 (a) и 3 (b)). Период с 1 по 19 августа характеризуется отсутствием осадков, а также повышенными температурами и потенциальной эвапотранспирацией; самый продолжительный период без осадков во время сезона дождей.За этот период уровень грунтовых вод снизился на 175 см. Уровень грунтовых вод повысился после выпадения осадков, а затем постепенно снизился по мере испарения. Уровень грунтовых вод варьировался в течение периода от влажного до засушливого сезона и демонстрировал сезонные колебания из-за сезонного распределения осадков и испарения.

    В условиях следового испарения в декабре тенденция к понижению уровня грунтовых вод не была очевидна, и даже уровень 31 декабря был на 3 см ниже, чем 1 декабря.Уровень грунтовых вод в декабре сначала снизился, а затем повысился без пополнения осадков, что означало, что, кроме дождя, на уровень грунтовых вод влияли и другие факторы. Близлежащая река Ляндуо или Желтое море могли повлиять на колебания без осадков.

    Линейный регрессионный анализ был проведен для исследования взаимосвязи между осадками, испарением, уровнем реки, уровнем моря и уровнем грунтовых вод. Метод был использован для определения эффективных факторов на уровне грунтовых вод (Рисунок 4).В этом методе значения были проанализированы, и значения показали корреляцию между уровнем грунтовых вод и факторами влияния. Значения количества осадков, испарения, уровня реки, уровня моря и уровня грунтовых вод варьировались от 0,004 до 0,824. Результаты показали, что осадки, испарение и уровень воды в реке были значительными () эффективными для уровня грунтовых вод в исследуемой области. Подгоночная кривая показала положительную корреляцию между уровнем грунтовых вод, осадками и уровнем реки, а также отрицательную корреляцию между уровнем грунтовых вод и испарением.Оценка зависимой переменной, которой являются осадки, в значительной степени способствовала получению максимального значения уровня грунтовых вод. Порядок влияющих факторов на уровень грунтовых вод: осадки> стадия реки> испарение. Уровень моря не повлиял на уровень грунтовых вод ().

    Результат показывает, что осадки в основном вызывают динамические изменения уровня грунтовых вод в этой области исследования. Уровень грунтовых вод имел многопиковые кривые и меньшую глубину во время сезона дождей, чем в сухой сезон, из-за частых выпадений осадков.В сухой сезон без осадков уровень грунтовых вод колебался из-за колебаний уровня реки Ляндуо. Этап реки повлиял на уровень грунтовых вод. Уровень прилива Желтого моря не повлиял на уровень грунтовых вод.

    3.2. Колебания солености подземных вод

    На соленость подземных вод в основном влияли осадки. Статистические значения осадков и солености грунтовых вод приведены в таблице 1, а результаты представлены на рисунке 5.

    9049 см испарение (Месяц)

    кг


    Влажный сезон Сухой сезон Стандартное отклонение
    Июль Август

    Сентябрь Ноябрь

    Осадки (см) Ежемесячно 170,6 85,1 95.2 60,6 19,2 0 60,88
    Сумма 411,5 19,2

    101,9 62,6 61,7 37,7 17,6 32,33
    Сумма 321 55,3
    вода


    Ежемесячно 0.87 1,20 1,69 2,12 4,59 19,7 7,31
    Средний 1,47 12,15
    22


    Уровень грунта

    Ежемесячно 163,3 167,1 145,0 148,9 185,5 198,3 20,69
    Среднее значение 156.17 191,99

    Кривую солености можно разделить на две части. В части I показана кривая данных с июля по октябрь (сезон дождей), где соленость грунтовых вод колебалась в зависимости от выпадения осадков. Соленость грунтовых вод снизилась после выпадения осадков, а затем начала постепенно увеличиваться до следующего события. Небольшое повышение солености во время основных интервалов дождя на Рисунке 5 может указывать на то, что испарение не может накапливать соленость из-за вымывания дождем.Колебания солености грунтовых вод могут быть связаны с выпадением осадков. В части II показана кривая данных с ноября по декабрь (сухой сезон), когда количество осадков было меньше, чем во время сезона дождей. Минерализация грунтовых вод показала тенденцию к увеличению в начале ноября, а затем резко повысилась в конце ноября. Минерализация грунтовых вод со временем увеличивалась и достигла максимального уровня (24,45 г / кг) в декабре.

    Таблица 1 показывает, что соленость подземных вод увеличивалась по мере уменьшения ежемесячных осадков.В июле при обильных осадках соленость грунтовых вод составляла всего 0,87 г / кг, что является самым низким уровнем солености во временном ряду исследования. Минерализация грунтовых вод увеличивалась каждый месяц, пока в декабре не был достигнут среднемесячный максимум. Минерализация грунтовых вод в декабре была примерно в 23 раза выше, чем в июле.

    В таблице 2 показаны 27 выпадений осадков, произошедших во время серии исследований. Изменяющийся процент — это соотношение, которое представляет собой разницу между соленостью грунтовых вод до и после дождя, деленной на соленость грунтовых вод до дождя.Разница между осадками и изменяющимся процентом солености грунтовых вод составляет 0,653, что является значимым на уровне 0,01. Осадки повлияли на растворение солей в грунтовых водах. Достаточное количество осадков разбавило соль в грунтовых водах и снизило их соленость. Недостаточное количество осадков не повлияло на снижение солености грунтовых вод. Самый высокий уровень осадков 74,4 см не привел к высокому проценту изменений. Самый высокий процент изменения солености подземных вод был вызван 60.Осадки 3 см и 3,3 см на следующий день привели к изменению в 45,22 процента. Изменение процента было связано не только с количеством осадков, но и с уровнем грунтовых вод и начальным значением солености грунтовых вод. Отдельное и небольшое количество осадков оказало минимальное влияние на снижение солености грунтовых вод или не оказало никакого влияния на них, особенно в засушливый сезон. В течение засушливого сезона количество осадков составляло менее 8,5 см, и в декабре подземные воды не пополнялись; минерализация грунтовых вод увеличилась.Минерализация грунтовых вод резко увеличивалась в засушливый сезон, когда не было осадков.



    Влажный сезон Сухой сезон
    Осадки
    (см)
    Изменение в процентах
    (%)
    Осадки
    (см)
    Изменение в процентах
    (в процентах)
    Осадки
    (см)
    Изменение в процентах
    (%)

    27.2 −63,08 13,2 −22,22 2,2 +3,74
    7,7 −21,11 1,8 +6,59 0,2 −1,31
    1,9 31,85 14,2 +3,29 8,5 +1,98
    0,2 +11,59 4,6 +2,81 2,5 -2,47
    60,3 67 50,5 −76,31 2,3 +25,06
    3,3 −45,22 1,5 +1,42 3,5 +17,80
    70 −4849,93 −5,39
    4,1 −14,22 12,1 +2,89
    11 −27,92 43.9 −62,73
    74,4 −59,99 4,6 −2,79
    6,6 −3,31
    + означает процент увеличения солености подземных вод; — означает процент снижения солености грунтовых вод.
    3.3. Изменения солености грунтовых вод в зависимости от уровня грунтовых вод

    Как было проанализировано в предыдущих разделах, осадки вызывали колебания уровня и солености грунтовых вод, а соленость грунтовых вод была низкой, когда количество осадков было большим. После уменьшения солености грунтовых вод, вызванного дождями, между двумя непрерывными осадками, соленость грунтовых вод увеличилась с понижением уровня воды. Наши результаты показывают, что движение соли тесно связано с уровнем грунтовых вод.

    В разные сезоны соленость грунтовых вод демонстрировала разные тенденции при изменении уровня грунтовых вод, как показано на Рисунке 6. Praveena et al. указали, что сильное испарение на участках с неглубоким уровнем грунтовых вод также может привести к засолению [7]. Во время сезона дождей, с большим количеством осадков и испарения, уровень грунтовых вод часто колебался в широких пределах, а соленость грунтовых вод колебалась синхронно с уровнем грунтовых вод, но тенденция проявлялась в обратном направлении.

    За период наблюдений коэффициент корреляции между уровнем грунтовых вод и соленостью составил 0,324 и значимо коррелировал на уровне 0,01. Коэффициенты корреляции между влажным и засушливым сезонами составили 0,259 и 0,529, соответственно, и оба значимо коррелировали на уровне 0,01. Это открытие предполагает, что соленость грунтовых вод связана с уровнем грунтовых вод. Коэффициент корреляции во влажный сезон был ниже, чем в сухой.Без влияния осадков наблюдалась более высокая корреляция между соленостью и уровнем грунтовых вод.

    С ноября по декабрь общее количество осадков составило всего 19,2 см, то есть в начале ноября. Эти осадки привели к небольшим колебаниям уровня грунтовых вод (Рисунок 6). Кривая солености грунтовых вод не показала каких-либо заметных колебаний, что свидетельствует о том, что небольшое количество осадков не повлияло на соленость грунтовых вод. После выпадения осадков уровень грунтовых вод оставался относительно стабильным.Интервал колебаний уровня грунтовых вод составлял от 172 см до 210 см. В течение этого периода без дождя колебания солености грунтовых вод не были аналогичны изменениям на уровне грунтовых вод. В конце ноября соленость грунтовых вод внезапно увеличилась, прежде чем наступил период устойчивого и быстрого роста. Линейные расчеты солености грунтовых вод проводились в начале ноября и с конца ноября по декабрь. Уравнения линейной подгонки: и, соответственно. Сравнивались темпы роста солености, причем последний период показал более высокие уровни, чем первый.Без разбавления атмосферными осадками соленость неглубоких подземных вод постоянно увеличивалась в течение засушливого сезона.

    4. Обсуждение

    Значения осадков, испарения и уровня грунтовых вод представлены в Таблице 1. Временные ряды показывают, что количество осадков в сезон дождей значительно выше, чем в сухой сезон и составляет 95 процентов от общего количества осадков. Уровни испарения и грунтовых вод во влажный сезон в 5 раз и на 35 см выше, чем в сухой сезон, соответственно.

    4.1. Влияние осадков, уровня воды в реке и испарения на динамику уровня грунтовых вод

    На динамику уровня грунтовых вод в районе исследования в основном влияют осадки, уровень воды в близлежащей реке и испарение. На него повлияли осадки, испарение и уровень реки. Доган и др., Апайдин, Ян и др., Хонг и Ван, Карретеро и Круз обнаружили, что осадки были одним из доминирующих факторов, способствовавших колебаниям уровня грунтовых вод [13, 15–18].В нашем исследовании уровни грунтовых вод быстро менялись после каждого выпадения осадков. После дождя уровень грунтовых вод имел линейную тенденцию к снижению из-за испарения до следующего выпадения осадков. На уровень грунтовых вод повлияли не только осадки и испарение, но и уровень реки.

    4.2. Влияние разбавления осадков на динамику солености грунтовых вод

    Минерализация грунтовых вод может быть уменьшена после пополнения запасов осадков.Исследования показали, что соленость грунтовых вод изменяется в зависимости от количества осадков. Wang et al. указали, что осадки просачивались и выщелачивались вниз, чтобы пополнить запасы грунтовых вод, которые могут освежить и разбавить соль почвенной воды или грунтовых вод во время сезона дождей [6]. Wang et al. наблюдал, что в засушливые сезоны неглубокие подземные воды будут очищаться из-за эффектов испарения и конденсации на равнине Северного Китая [6]. Rabbani et al. подтвердили, что соленая вода начинает проникать вглубь суши в зимние месяцы, когда речной сток низкий и уровень грунтовых вод снижается в результате изменения климата в Бангладеш [12].Эти исследования показали, что соленость подземных вод на мелководье будет увеличиваться за счет испарения в условиях отсутствия осадков или проникновения соленой воды. В нашем исследовании большое количество осадков снизило концентрацию солености в грунтовых водах во время сезона дождей, а продолжающееся испарение резко увеличивает соленость в сухой сезон. Количество выпадающего осадка играет важную роль в разбавлении соли. Использование осадков может быть хорошим методом контроля солености грунтовых вод на прибрежной равнине.

    4.3. Вариации влияния уровня грунтовых вод на соленость грунтовых вод

    Согласно временным рядам всего исследования, соленость грунтовых вод изменялась в соответствии с колебаниями уровня грунтовых вод. В сухой сезон коэффициент корреляции между уровнем грунтовых вод и соленостью был выше, чем в сезон дождей. Колебания уровня грунтовых вод в основном были вызваны осадками и испарением во влажный сезон, в то время как в засушливый сезон на уровень грунтовых вод в основном влиял уровень воды реки Ляндуо, а концентрация солености грунтовых вод резко увеличивалась из-за вторжения морской воды.Чжоу и др. установили, что вторжение соленой воды в основном контролируется речным стоком и приливным течением в устье реки Чжуцзян [19]. Это также связано с амплитудой и направлением ветра и повышением уровня моря. Следует изучить глубинный механизм проникновения соленой воды. Для более ясного механизма проникновения соленой воды в эту исследуемую область можно исследовать не только климатические факторы, но и более влиятельные факторы, как указано выше. И на пространственный анализ нужно ориентироваться.

    5. Выводы

    В прибрежной равнине восточного Китая средняя глубина уровня грунтовых вод небольшая и легко зависит от климатических факторов (осадки и испарение) и уровня реки.Факторы, влияющие на уровень грунтовых вод, были в следующем порядке: осадки> стадия реки> испарение. На соленость грунтовых вод влияют климатические факторы, уровень грунтовых вод и проникновение морской воды. Осадки просачивались в грунтовые воды и разбавляли соленость, поэтому соленость грунтовых вод колебалась в зависимости от количества осадков. Между двумя выпадениями осадков соленость грунтовых вод увеличивалась по мере испарения. Соленость подземных вод изменялась с колебаниями уровня подземных вод, и между ними была обнаружена значимая корреляция ().В исследуемый период соленость грунтовых вод часто колебалась. В сезон дождей поддерживается низкий уровень солености. Он непрерывно увеличивался и достиг максимального значения в декабре в сухой сезон. Результат показал, что вторжение морской воды произошло на прибрежную равнину в сухой сезон.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

    Выражение признательности

    Настоящее исследование финансировалось Специальными фондами государственных благотворительных организаций для научно-исследовательских проектов Министерства водных ресурсов (грант №200801025) и инновационный проект научных исследований для аспирантов обычных университетов провинции Цзянсу (грант № CXZZ13_0267). Авторы благодарят Бюро гидрологии и водных ресурсов провинции Цзянсу за предоставленные климатические данные.

    Измерение собственного уровня грунтовых вод

    Глубина до воды

    В целях мониторинга подземных вод мы регистрируем глубину до уровня воды от контрольной точки. Контрольной точкой является верхняя часть корпуса или место, откуда измеряется уровень воды.

    Важные соображения
    • Важно указать, снимаются ли показания уровня воды при статическом или перекачивающем насосе. Статические уровни отражают общие условия уровня грунтовых вод.
    • Если в течение времени выполняются несколько измерений, важно отметить контрольную точку, чтобы скважина измерялась каждый раз с одного и того же места.
    • Вам необходимо знать общую глубину колодца и глубину насоса.
    • Данные об уровне грунтовых вод со временем становятся все более ценными.Измерять каждый год в течение многих лет очень важно. Вы можете использовать нашу таблицу данных о грунтовых водах, чтобы отслеживать свои измерения во времени.

    Примеры электрических лент из USGS GWPD 4, v 2010.1

    Проведение измерений

    YSGA обычно измеряет уровень грунтовых вод с помощью изоленты, изображенной справа.

    От контрольной точки медленно опустите ленту в колодец. Когда загорается индикатор и устройство издает звуковой сигнал, это означает, что он попал в воду.Как только вы найдете точную глубину контакта ленты с водой, удерживайте палец на ленте в контрольной точке и измерьте глубину до воды.

    Наконец, запишите глубину до воды, дату измерения, является ли скважина насосной или статической, а также информацию о скважине в листе данных.

    Загрузите технический паспорт здесь:

    пустой лист данных мониторинга подземных вод.pdf

    Дополнительная информация

    Для получения более подробных инструкций Геологическая служба США публикует свои методы измерения в видео и Формат PDF, ниже:

    Протокол USGS для измерения уровней воды с помощью электрической ленты

    Уровни грунтовых вод | Район управления водными ресурсами реки Суванни

    Потенциометрическая поверхность или высота грунтовых вод в футах с использованием геодезических данных Североамериканская вертикальная точка отсчета 1988 года ( NAVD 88) измеряется в скважинах по всему Округу.Ежедневно с помощью телеметрии измеряется более 260 точек мониторинга в округе. Большая часть уровней воды собирается из скважин, пробуренных в водоносном горизонте Верхнего Флоридана. Уровни воды также собираются из скважин, завершенных в системе промежуточных водоносных горизонтов (восточная часть округа) и в системе поверхностных водоносных горизонтов.

    Поиск данных об уровне и качестве подземных вод.

    Потенциометрическая карта поверхности

    Когда уровни грунтовых вод нанесены на потенциометрическую карту поверхности, отображается высота уровня воды и может быть определено региональное направление потока грунтовых вод.В пределах округа региональное направление потока подземных вод в водоносном горизонте Верхнего Флоридана — к Мексиканскому заливу (с северо-востока на юго-запад).

    Район использует уровни грунтовых вод для оценки долгосрочных тенденций, выявления проблемных областей водных ресурсов и разработки стратегий управления. Эта информация полезна геологическим консультантам, бурильщикам скважин, операторам водопроводных станций, сельскохозяйственному сообществу и широкой общественности.

    Посмотреть потенциометрические карты поверхности водоносного горизонта Верхнего Флоридана для:

    Гидрогеология

    Район имеет три основных гидрогеологических единицы в порядке убывания:

    • Неограниченная система поверхностных водоносных горизонтов
    • Система промежуточных водоносных горизонтов / промежуточная ограничивающая единица (присутствует в северо-восточная и восточная части района управления водными ресурсами реки Суванни)
    • Система водоносных горизонтов Флоридана

    Просмотр интерактивной карты уровня грунтовых вод.

    Флоридский водоносный горизонт

    Флориданский водоносный горизонт представляет собой карбонатный (известняковый) водоносный горизонт, который различается по степени замкнутости, но непрерывен по всему Округу. Это основной источник питьевой и поливной воды. Система водоносного горизонта Флоридана представлена ​​водоносным горизонтом Верхнего Флоридана, водоносным горизонтом Среднего Флоридана и водоносным горизонтом Нижней Флориды. В округе ограничивающая единица среднего Флоридана, как правило, плохо определена, как и наличие водоносного горизонта Нижнего Флоридана.Практически все скважины для всех типов водопользования производят воду из водоносного горизонта Верхнего Флоридана в нашем регионе.

    Уровни воды в системе водоносных горизонтов Флоридана колеблются в зависимости от климатических условий и перекачки. В более чем двух третях округа общее колебание составляет менее 15 футов. Наименьшие колебания наблюдаются вдоль побережья Персидского залива, где уровень воды остается чуть выше среднего уровня моря.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *