4. Гидрогеологические обследования
4.1 Анализ условий водного источника в Монастырском лесу
Вода прозрачная, без запаха, осадок отсутствует, на вкус очень пресная, мела нет, вода из песков. Водоносный пласт залегает под левым склоном оврага с северо-запада на восток.
Этот водный источник известен более 250 лет. В южной части леса располагался монастырь (отсюда и название – Монастырский лес), монашки приходили к нему за водой. В то время вода стекала по специально сделанному деревянному стоку. В XVII веке Екатерина II проезжала через Белгород в Крым. Она посетила данный источник и по просьбе игуменши женского монастыря выделила монастырю лес и близ лежащие поля.
Определение дебита водного источника.
Необходимо определить дебит источника, т.е. расход воды в метрах кубических в час. Замер осуществляют мерным сосудом (в нашем случае емкостью в 1,5 л), отмечая время (в секундах), за которое наполнится емкость и пересчитывают в метрах кубических в час.
Проводим измерения времени:
t1=2,84 c;
t2=3,13 c;
t3=2,65 c;
tср=3 c.
Рассчитываем дебит:
3 с – 1,5 л
2 с – 1 л
1 мин – 30 л
1 ч – 1800 л
Дебит составляет 1,8 м3/ч.
Определение глубины водоносного слоя.
Используя тепловое поле, можно измерить с какой глубины из водного источника поступает вода. Для этого используют метод итерации. Выполняют измерения температуры водного источника (9оС) и приповерхностного слоя почвы (20оC). Далее строят график следующей зависимости:
График для определения глубины залегания водоносного грунта
4.2 Определение коэффициента фильтрации в полевых условиях
Определение коэффициента фильтрации методом налива.
Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации при гидравлическом градиенте, равном 1.
Точка
выполнения определения коэффициента
фильтрации использована на откосе
севернее БГТУ им. В.Г. Шухова. Выполнение
работы начинают с подготовки грунта,
т.е. роют неглубокий шурф в песчаном
слое обнажения. Дно его выравнивается.
В дно погружают цилиндр высотой 10 см с
площадью сечения 25 см2
на глубину 5 см с тем, чтобы обеспечить
выполнение условия равенства напорного
градиента единице (
).
Гидравлический градиент равен разности
столбов воды на путь фильтрации.
Фильтрация – движение грунтовой воды, когда все поры уже заполнены водой и есть избыточное давление (разность напоров).
tводы=24оС;
F – площадь сечения фильтрационной трубки;
T – время фильтрации;
i=1 – гидравлический градиент;
r=0,7 +0,03*t - температурная поправка;
Q – объем заливаемой воды.
грунт |
Q, см3 |
F, см2 |
Т, с |
i |
r |
KФ, м/сут |
песок мелкий |
200 |
25 |
227 |
1 |
1,42 |
21,44 |
5. Современные геологические процессы
Линейная эрозия – современный геологический процесс, при котором водные потоки постепенно разрезают поверхность. Наблюдали по склону первой надпойменной террасы реки Везелка.
Карстово-эрозионный процесс – процесс, при котором вода растворяет и разрезает мел (рис.10). Наблюдали при подъеме на склон над церковью.
Рис.10
Вода в рыхлых породах механически выносит частицы с собой, формируя полости. Такой процесс называется суффозия. При обрушении поверхностных грунтов в суффозионные полости образуются суффозионные воронки. Наблюдали их в районе реки Везелка (за дамбой) (рис.11).
Рис.11
Суффозионные пещеры образуются в результате выноса рыхлых пород водой. Данный геологический процесс изменяет рельеф местности. Наблюдали в Монастырском лесу (рис.12).
Рис.12
Оползень – сдвижение грунтовых масс под действием сил тяжести со склонов при насыщении рыхлого грунта водой. Наблюдали его возле моста по улице Ватутина, на карьере «Зеленая поляна» и в Монастырском лесу (рис.13).
Рис.13
Дислокация – нарушение горизонтального залегания пластов. Наблюдали дислокацию песков в р-не автопаркинга (рис.14).
Рис.14
Овраг – глубокий разрез поверхности с крутыми склонами. Наблюдали овраг в Монастырском лесу (рис.15), возле моста по улице Ватутина.
Рис.15
Заболачивание - почвенно-растительный слой (осока), заболачивание дна оврага и замачивание почвы – растительного слоя на поверхности – мочажина (рис.16).
Рис.16