5.6. Режим и запасы подземных вод
Режим подземных вод – это изменение во времени их уровня, химического состава, температуры и расхода.
Сезонные колебания уровня воды вызывают осадки и изменения температуры в течение года. Наибольшие колебания приходятся на периоды весеннего снеготаяния (весенний максимум) и осенних дождей (осенний максимум). Самый низкий уровень отмечается в конце лета – в начале осени и в конце зимы (рис. 82). Разность между наивысшим и наинизшим горизонтами подземных вод называют максимальной амплитудой колебания уровня.
Изучение режима подземных вод необходимо для прогноза их уровня на весь период длительной эксплуатации сооружений.
Рис. 82. Схема годового цикла сезонных колебаний уровня грунтовых вод:
1 – весенний максимум; 2 – осенний максимум; А – максимальная амплитуда колебаний уровня
Режим воды в реках влияет на уровни подземных вод и их химизм в полосе 0,2 – 0,5 км в глинистых отложениях и до 2 – 6 км в песках. Колебания уровня подземных вод в речной долине с некоторым отставанием отражают колебания уровня реки.
Режим подземных вод обусловлен также производственной деятельностью человека (при строительстве водохранилищ и искусственных водоемов, орошении и утечках воды из подземных коммуникаций, промышленных бассейнов, водохранилищ).
На городских территориях и промышленных объектах постоянно измеряют уровни подземных вод в буровых скважин (рис. 83).
Рис. 83. Способы измерения уровня грунтовых вод в наблюдательных скважинах:
а – мерным тросом с хлопушкой; б – стационарным поплавком; в – электроуровнемером
Баланс подземных вод – соотношение между приходом и расходом подземных вод на данном участке за определенное время.
Режим и баланс подземных вод взаимосвязаны.
Запасы подземных вод — их объем в водоносных слоях. Они бывают естественные и эксплуатационные (при устройстве искусственных сооружений, т.е инфильтрационных бассейнов, оросительных систем, поглощающих скважин и т. п.
5.7. Охрана подземных вод
Производственная деятельность человека при большом влиянии на окружающую среду и на подземные воды породила новое направление в гидрогеологии – техногенную гидрогеологию.
Ее важнейшей задачей является охрана подземных вод от истощения (сработку без восполнения) и загрязнения.
Исключить истощение пресных подземных вод позволяют:
• регулирование режима водозабора подземных вол;
• более рациональное размещение водозаборов по площади;
• крановый режим эксплуатации самоизливающихся скважин.
В последние годы все чаще применяют искусственное пополнение запасов воды для более рациональной охраны окружающей среды.
Основные источник загрязнения - бытовые и промышленные стоки, свалки отходов, грязные водоемы, неисправная канализационная сеть, избыточное применение удобрений и ядохимикатов. Естественными источниками загрязнения служат сильно минерализованные подземные воды, особенно верховодка.
Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение подземных вод. Реже наблюдаются радиоактивное, механическое и тепловое загрязнения.
Меры борьбы с загрязнением подземных вод включают очистку сточных вод, создание безотходных производств. экранирование чаш бассейнов, перехват стоков дренажем и др.
Водозаборы нужно располагать выше участков загрязнения, как можно дальше от рек, промышленных предприятий и сельскохозтерриторий со значительными утечками сточных вод.
Для предупреждения загрязнения вод в районе водозаборов требуется устройство вокруг них зон санитарной охраны.