Взаимосвязь речных и подземных вод

Режим грунтовых вод. Зависимость колебания уровня воды от климата.

Режим грунтовых вод.

Это закономерные пространственно-временные изменения их запасов и характеристик, включая изменения уровня, t° и химического состава.

На режим влияет климат, т.к. он определяет дожди и таяния снега. Еще влияют водные объекты-водотоки и водоемы, геологические условия и свойства грунтов.

2.3.1.Уровень.

Три провинции по режиму грунтовых вод (В.С.Ковалевский).

1)Провинция кратковременного летнего питания (реки с вечной мерзлотой). Максимум уровня - май-июнь.

2) Провинция преимущественного весеннего и осеннего питания (большая часть территории).

Минимум уровня - перед весной, максимум - весной и осенью.

3) Провинция круглогодичного питания (зимнее - весенняя)- южные и западные районы СССР, где зона аэрации не промерзает - максимальный уровень в феврале-апреле, минимум - лето-осень.

Суточные колебания не так велики, днем ниже, ночью выше.

2.3.2.Температура.

С глубиной колебания t° грунтовых вод затухают, положение зоны с постоянной t° грунтовых вод наиболее высоко у экватора, наиболее глубоко -в условиях резко континентального климата.

t_воды в пределах СССР изменяется с С на Ю от 0° до 20° и соответствует средней многолетней t° воздуха на поверхности. На больших глубинах t° растет - геотермический градиент.

2.3.3. Гидрохимия.

· Провинция кратковременного летнего питания минимум 5-30 мг/л (весна и лето), максимум до 1 г/л перед весной.

· Провинция сезонного и круглогодичного питания 2 типа гидрохимического режима.

- весеннее разбавление дождями и талыми водами min М-max уровня Н

- преобладание испарения над питанием, max М- при max уровнях Н.

Характер взаимосвязи между речными и подземными водами различен. В зависимости от условий залегания водоносного пласта, глубины вреза речных долин и положения мест выхода подземных вод на поверхность по отношению к высоте стояния уровня воды в реке возникают различные условия для гидравлической связи реч­ных и подземных вод. Гидравлическая связь может быть постоян­ной, периодической или отсутствовать вовсе.

При отсутствии гидравлической связи колебания уровня подземных вод не определяются колебаниями уровня воды в реке. Это ха­рактерно для случая, когда грунтовой поток, направленный к реке, выходит на поверхность на склонах речных долин выше наивысшего уровня воды в реке. Отсутствие гидравлической связи может быть временным —при низком стоянии уровня воды в реке.

При гидравлической связи возможно несколько случаев сооношения речных и подземных вод. Наиболее часто наблюдаются на равнинных реках следующие соотношения.

1. Грунтовые воды питают реку при низком стоянии уровня воды в ее русле. При прохождении половодья (паводков), когда подъем воды в реке значительно превышает уровень стояния грунтовых вод, происходит фильтрация речных вод в берега. В прибрежной зоне создаются большие запасы грунтовых вод не только за счет проса­чивания речных вод, но и вследствие аккумуляции грунтовых вод, не находящих стока в русло из-за подпора, создаваемого высокими паводочными уровнями в реке. Уровни грунтовых вод и уровни реки в этом случае сопряжены, и колебания уровней реки передаются уровенной поверхности грунтовых вод.

2. Запасы грунтовых вод постоянно пополняются за счет фильтрации речных вод. Это происходит вследствие того, что уровни в реке всегда стоят выше зеркала грунтовых вод. Одностороннее питание речными водами характерно для засушливых районов. Примером может служить р. Кура, дно русла которой рас­положено выше зеркала грунтовых вод прилегающей низменности. Аналогичное явление наблюдается в карстовых районах, например Урала, где во время паводков речные воды расходуются на запол­нение карстовых полостей.

3. Река получает питание из напорного водоносного пласта, имеющего постоянную гидравлическую связь с рекой. Это питание осуществляется либо путем непосредственного посту­пления напорных вод в русло реки по тектоническим разломам и трещинам, либо путем напорной фильтрации через водоупорную кровлю, либо через пласты водопроницаемых пород, воды которых дренируются реками. Режим питания напорными водами зависит от сочетания изменений пьезометрического уровня в водоносном слое и уровней в реке.

Водообмен между рекой и гидравлически связанными с ней водоносными пластами в периоды половодья или паводков называется береговым регулированием руслового стока.Явление берегового регулирования приводит к перераспреде­лению во времени руслового стока. Этим объясняется зависимость режима подземного стока в прибрежной полосе от режима реки.Расходы речных вод на фильтрацию в берега могут достигать значительных размеров, особенно при выходе воды на пойму.

Ширина прибрежной полосы, в которой проявляется влияние реки на уровенный режим подземных вод, при прочих равных усло­виях будет тем больше, чем больше амплитуда колебаний уровней реки, чем длительнее стояние высоких вод в реке и чем меньше уклон грунтового потока. С удалением от реки воздействие речных вод на колебания уровня грунтовых вод постепенно затухает и в местах выклинивания подпора становится незаметным или происходит независимо от речных вод.

Дата добавления: 2015-04-30