Полная версия

Главная arrow География arrow Гидрогеоэкология городов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Составление карты мощности зоны пресных подземных вод

При картировании мощности зоны пресных подземных вод решаются следующие задачи:

  • а) выявление скважин с минерализацией вод в 1,0 г/дм3 и окон- туривание участков водоносных горизонтов (комплексов) с отсутствием пресных вод;
  • б) определение мощности пресных подземных вод в остальных исследуемых водопунктах;
  • в) определение мощности зоны пресных вод на исследуемой территории в целом.

При составлении карты мощности зоны пресных вод необходимо ориентироваться на то, что в каждом конкретном случае мощность пресных вод определяется гидрогеологическими условиями всей серией горизонтов верхней гидродинамической зоны.

Границу, отделяющую подземные воды с минерализацией менее 1,0 г/дм3 от подземных вод с минерализацией более 1,0 г/дм3, возможно установить, если в исследуемом водоносном комплексе есть достаточное число скважин с замерами минерализации вод по двум интервалам в каждой скважине; значения минерализации вод в одном интервале должны быть менее 1 г/дм3, а в другом — более 1 г/дм3. С помощью вертикальной интерполяции этих значений выявляется положение в разрезе каждой скважины подземной воды с минерализацией 1 г/дм3. Однако из практики гидрогеологических работ следует, что с таким фактическим материалом скважин недостаточно. Поэтому для определения местоположения границы между пресными и минерализованными водами используются эмпирические зависимости изменения минерализации с глубиной. Величина минерализации 1,0 г/дм3 в разрезе устанавливается с помощью эмпирических формул, применяемых к фиксированным пунктам опробования с заданными значениями минерализации и глубины отбора проб. Чаще всего этот способ определения положения подземных вод с минерализацией 1 г/дм3 основывается на предположении о равномерном изменении компонентов в подземных водах с глубиной. При этом, если принять минерализацию инфильтрующихся атмосферных осадков, т.е. минерализацию воды на поверхности земли, равной нулю, тогда по одному значению минерализации опробуемой скважины рассчитывается градиент ее изменения в вертикальном разрезе и по нему определяется та глубина, на которой значение минерализации равно 1,0 г/дм3. Такой способ определения границы распространения пресных подземных вод в вертикальном разрезе дает объективные результаты только в случае обоснованно выявленной линейной зависимости изменения минерализации вод с глубиной.

В большинстве работ, рассматривающих описанный подход, слабо обоснованы предпосылки о равномерном изменении минерализации вод водоносных комплексов зоны интенсивного водообмена с глубиной.

Уровень залегания вод с минерализацией в 1 г/дм3 лучше всего определяется в скважинах по двум интервалам опробования: а) менее и б) более 1 г/дм3. Минерализация в 1 г/дм3 находится способом вертикальной графической интерполяции. Скважин, характеризующихся известными глубинами залегания вод с минерализацией 1 г/дм3, очень мало (или же они вовсе отсутствуют), поэтому мощность пресных вод определяют специфически:

а) составление пропорции по соотношению минерализации воды, замеренной на глубине Н (ZMA), с минерализацией воды в 1 г/дм3 на неизвестной глубине х от поверхности земли (SMj):

  • б) решение пропорции по определению глубины залегания (от поверхности вод земли) воды х с минерализацией в 1 г/дм3;
  • в) расчет мощности пресных вод: у = х - //, где Н — глубина опробования, м.

Полученные точечные данные о мощности пресных подземных вод (с минерализацией от 0,п до 1,0 г/дм3) картируют путем построения изопахит. Шаг изопахит можно оценить либо по формуле

где числитель — диапазон мощности пресных вод; N— число наблюдений, либо путем подбора величин шага таким образом, чтобы можно было довольно детально отразить закономерности распространения пресных вод различной мощности и при этом не перегрузить карту.

Построение изопахит осуществляется посредством линейной интерполяции полученных данных. Для правильной ориентации изопахит пресных подземных вод необходимо учитывать региональные гидрогеологические условия, а именно: распространение областей питания, движения, разгрузки; направление движения подземных вод. Областям инфильтраиионного питания, т.е. водораздельным пространствам, соответствуют максимальные мощности пресных подземных вод; областям дренирования (долинам рек, котловинам озер и водохранилищ) — минимальные мощности; областям транзита — промежуточные, так как мощность пресных подземных вод уменьшается по направлению их движения к дренам. Конфигурация изопахит пресных подземных вод в плане повторяет конфигурацию гидроизогипс, гидроизопьез и изолиний минерализации подземных вод. Стандартная схема изопахит нарушается на локальных участках: при подтоке минерализованных вод из нижележащих водоносных комплексов; при загрязнении.

Нижняя граница зоны пресных подземных вод может проходить в пределах первого от поверхности водоносного комплекса или в нижележащих водоносных комплексах. В первом случае зона пресных подземных вод будет занимать часть разреза водоносного комплекса; во втором — она, как минимум, равна мощности водоносного комплекса или превышает ее, распространяясь ниже по разрезу.

При определении мощности пресных подземных вод последовательно соблюдают этапы учета геолого-гидрогеологических условий:

  • а) исследование закономерностй формирования минерализации подземных вод каждого водоносного комплекса верхней гидродинамической зоны в плане и разрезе;
  • б) сравнительный анализ водоносных комплексов и выявление тех, которые входят в зону пресных вод. Объединение смежных комплексов, имеющих близкие гидрогеохимические свойства в пределах отдельных участков территории;
  • в) выявление участков с минерализованными водами в пределах водоносных комплексов, залегающих первыми от поверхности, и исключение их из зоны пресных подземных вод;
  • г) общая оценка мощности зоны пресных подземных вод.

Значительное увеличение мощности зоны пресных вод связано

с палеодолинами, а также с антиклинальными структурами, сложенными терригенно-карбонатными породами.

Главные факторы формирования пресных вод — литолого-мине- ральный состав пород и их фильтрационные свойства. При региональном распространении пресных подземных вод с максимальной мощностью 350—450 м и более в зависимости от литолого-минерального состава пород выделяются среди вод две категории с характерными различиями в их мощности:

  • 1) мощностью более 50 м — воды приурочены к песчаным и карбонатным породам;
  • 2) мощностью менее 50 м — тяготеют к породам, обогащенным гипсами, ангидритами и глинистыми частицами морского генезиса и характеризующимся повышенной и высокой растворимостью.

Пресные подземные воды первой категории в зависимости от фильтрационных свойств пород характеризуются различной мощностью: чем выше фильтрационные свойства пород, тем больше мощность пресных вод (табл. 2.1). Это объясняется в значительной степени низким содержанием в указанных породах водорастворимых соединений.

Таблица 2.1

Закономерности изменчивости мощности зоны пресных подземных вод и определяющих их факторов

Мощность,

м

Породы

Вода

Гидрогеологические условия

Литология

Фильтрационные

свойства

IM,

г/дм3

Компонентный

состав

50-250 и более

Терригенные и карбонатные

Значительные

0,5-0,7

HC03CaMgNa

Области питания, транзита, разгрузки

50-150 и более

Умеренные

50-100 и более

Незначительные

<50

Терригенные,

существенно

глинистые

Не зависят

0,5-0,1

нсо3а

То же

<50

Терригенные с сульфидами

Тоже

0,5-0,1

hco3so4

-II-

<50

Сульфидные и терригенно- карбонатно- сульфатные

-//-

0,5-0,1

HC03S04

Граница пресных подземных вод имеет, как правило, форму блюдца, а пресные воды в вертикальном разрезе — линзообразную форму, что обусловлено уменьшением мощности зоны пресных вод при приближении к речным долинам. Граница вод с минерализацией 1 г/дм3 подходит ортогонально к бортам речных долин, что связано с переходом вод в слабоминерализованные по направлению движения к долинам (рис. 2.9).

Формы зоны пресных подземных вод в гумидных областях

Рис. 2.9. Формы зоны пресных подземных вод в гумидных областях

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>