Ґрунтові води: як позбутися та визначити рівень підземних вод на ділянці + ефективні способи захисту будівель від підґрунтових вод

Ґрунтові води: що це таке, чим небезпечні, і як із ними боротися? Детальна інструкція, як знизити рівень води на ділянці

Вода потрапляє під землю під дією сили тяжіння, використовуючи проникність ґрунту, з яким він стикається. Грунтові води (якщо вони не заморожені) існують по всій суші Землі, навіть у найпосушливіших пустелях.

Глибина залягання ґрунтових вод

Ці води лежать на різній глибині. На це впливають:

Клімат місцевості — кількість опадів і меншою мірою температура.;
Наявність поверхневих вод — в основному озер та річок;
Тип і розташування ґрунтових порід — і особливо їхня проникність.

Наявність ґрунтових вод може мати місце лише за наявності інфільтрації. Чи це станеться, залежить переважно від корінної породи.

Деякі породи з низькою щільністю дозволяють воді вільно проникати, інші — тверді або непроникні запобігають просоченню.

Поділ підземних вод за генезою

За своїм походженням підземні води поділяються на:

Інфільтровані — результат проникнення дощової та поверхневої води в річки, озера та інші об’єкти;
Конденсовані — результат прямої конденсації водяної пари у ґрунті або на поверхні землі.Вони не мають великого значення, тому що легко випаровуються, але становлять до 50% усіх ґрунтових вод;
Ювенільні – ефект конденсації водяної пари, що міститься в застигаючій магмі. Часто вони з’являються у вигляді гейзерів та термальних вод.

Реліктові – це відірвані від гідрологічного циклу води, розташовані на значних глибинах, відрізані від верхніх шарів водонепроникними породами. Це залишки колишніх поверхневих водойм або вода атмосферного походження, відрізана в далекому минулому. Їхня кількість постійно, і вони не оновлюють свої ресурси.

Шари ґрунтових вод

Поверхня Землі є проникною, під нею знаходяться два типи підземних шарів — зона аерації та зона насичення.

Зона аерації — це шар проникної породи, який не заповнений водою, а є лише простір, через який вода проникає глибше.
Лише невеликі частини порожнин заповнені водяною парою (і деякими іншими конкретними типами води: хімічно пов’язаною водою, фізично пов’язаною водою, гігроскопічною водою, мембранною водою та капілярною водою).

Вода, що просочується на глибину, називається вільною водою.

Коли вода, що просочується, зустрічає перешкоду у вигляді непроникних гірських порід, вона починає поступово заповнювати навколишні породи, створюючи зону насичення, тобто водоносний горизонт (камені, заповнені водою). У цьому шарі присутні порові, щілинні та карстові води, а також складні (змішані) води.

На межі зони аерації та зони насичення знаходиться рівень ґрунтових вод, тобто межа водоносного горизонту — гірських порід, заповнених водою.
Дзеркало може бути вільним, якщо воно не обмежене водонепроникними породами від поверхні землі, або натягнутим, коли водоносний горизонт обмежений з обох боків непроникними породами.
На різних малюнках та ілюстраціях дзеркала довільної форми відзначені перевернутим трикутником світлого відтінку, а підтягнуті дзеркала темним відтінком.

Типи ґрунтових вод по глибині залягання

Грунтові води – утворюють перший власний водоносний горизонт, що лежить безпосередньо над першим суцільним шаром непроникних гірських порід. Через глибину їхнього відкладення вони повільніші, ніж мілководдя, реагують на зміну погодних умов.

В них є вільне дзеркало, висота якого періодично коливається (особливо після тривалих дощів або посухи). Завдяки відстані, пройденій через зону аерації, ці води очищаються в процесі інфільтрації, що робить їх ідеальними для вживання.

Зважені води хоч вони і знаходяться в зоні аерації, не проникають глибше через місцеві умови гірських порід (утворюють жолобоподібні системи), в яких вони знаходяться і, таким чином, затримуються.

Гідрологічне вікно: найчастіше це невелике напівпроникне утворення у непроникному шарі гірської породи, яке дозволяє подальше проникнення в підземний водний об’єкт.

Грунтові води здебільшого складаються з двох типів вод. Перший – будучи результатом подальшої інфільтрації ґрунтових вод через гідрологічне вікно, а другий – води з сильною гідростатичною напругою (артезіанські та субартезіанські води), які через специфічне розташування шарів проникних і непроникних порід надходять безпосередньо. біля поверхні Землі, а потім впадають у глибокий басейн (див. схему артезіанських та субартезіанських вод).

У деяких місцях на Землі (наприклад, у Великому Артезіанському басейні в Австралії) скелі мають певне розташування. Дві групи непроникних шарів прорізані одним шаром породи, що проникається, яка знаходиться в безпосередньому контакті з відкритим простором.
Всі шари утворюють характерне розташування ринв, зване артезіанським. Дощова вода, як і з поверхневих джерел, потрапляє в шар проникних гірських порід і живить глибоку депресію.
Таким чином, ця вода виявляється захопленою між двома непроникними шарами. Гідростатичний тиск збільшується, оскільки нова вода постійно надходить із зони подачі.

Наступний розвиток подій залежить від детальної будови гірських порід. Якщо нижній шар для мене буде твердим – вода вбереться у глибші рівні. Однак, якщо верхній скельний покрив, який не може бути сформований водою, створюється насос, через який вода намагається вийти на поверхню.

Якщо рівень води піднімається, але не пробиває скелі — йдеться про субартезіанські води (субартезіанські колодязі), а якщо води прориваються і піднімаються на поверхню — ми говоримо про артезіанські води (артезіанські колодязі). Витік води з артезіанського басейну називається артезіанським джерелом.