Источники водоснабжения - подземные воды 1

По выполнении гидрогеологической съемки составляются продольные профили (разрезы) с показанием водоносных пород и горизонтов, позволяющие ориентироваться при определении водоносного горизонта района съемки в радиусе в нескольких километрах от станции и дающие возможность выбора точек для заложения разведочных и разведочно-зксплуатационных скважин.

При глубоком залегании подземных вод (примерно более 60—70 м) и малой обнаженности района (не в горной местности) гидрогеологическая съемка имеет меньшее значение. В этом последнем случае для ориентировочного обследования может быть применена электроразведка. Один из методов электроразведки — метод сопротивлений — основан на том, что при наличии подземных вод сопротивление грунта при прохождении через него электрического тока уменьшается.

Для безнапорных вод для случая движения подземного потока в песках с диаметром зерен меньше 1 мм изыскания ограничиваются определением поперечного сечения водоносного слоя, его пористости и скорости течения потока:

Q = p∙F∙u, где Q — расход; p — коэффициент пористости; F — площадь поперечного сечения потока; u — скорость движения потока.

Расход определяется также путем откачки из одной или двух скважин и наблюдения за влиянием откачки на рядом расположенные (наблюдательные) скважины.

При нахождении водоносного слоя на глубине примерно до 50 - 60 м можно заложить три скважины, располагаемые в вершинах треугольника со сторонами 50 - 100 м и более.

Замеряя одновременно уровни воды в указанных скважинах, можно по отметкам воды построить карту гидроизогипс — линий с одинаковыми отметками уровня воды. Направление потока перпендикулярно направлению гидроизогипс. Из треугольника может быть определен и уклон потока. Например, отметки уровня воды (фиг. 500):

В скважине

1-й — 104 м

В скважине

2-й — 107 м

В скважине

3-й — 101 м

Превышение уровня в скважине 2-й над уровнем в скважине 3-й равно 6 м. Соединяя 1 с точкой, имеющей отметку +104, получаем гидроизогипсу. Скорость течения потока определяется наблюдениями за движением растворов красящего вещества (флюоресцеина, флюорантрона или специальных красок — голубой, анилиновой и других) в направлении по падению потока, нормальном к гидроизогипсам. То или иное красящее вещество применяется в зависимости от свойств воды. Можно использовать и растворы поваренной соли; раствор запускается в центральную скважину; далее появление раствора наблюдается в одной из наблюдательных скважин, расположенных на 0,5 - 3 м, в зависимости от водопроницаемости породы.

Отбор проб для определения скорости течения потока производится через определенные промежутки: от нескольких минут для трещиноватых пород до 1 - 5 час. и более для зернистых пород вплоть до появления воды, хорошо окрашенной или с увеличенным содержанием хлоридов. Тогда:

где l — расстояние между скважинами; T — время.

Коэффициент пористости водоносного слоя определяется измерением объема воды, вливаемым в образец грунта из водоносного слоя. Для определения расхода необходимо измерить поперечное сечение водоносного слоя в направлении, нормальном к направлению движения воды. Для этого составляется поперечный профиль по гидроизогипсе, после чего и определяется поперечное сечение потока (фиг. 500а).