Kdy stanovit hladinu podzemní vody?
Kolísání hladin podzemních vod má někdy velmi výrazný charakter a během roku dosahuje několika metrů.
Důvody kolísání hladiny podzemní vody jsou velmi různorodé. Hlavní roli zde mohou hrát srážky. Zvláště dramaticky působí v plochých oblastech složených z hornin, které jsou snadno propustné pro vodu. V těchto případech lze poměrně snadno navázat souvislost mezi srážkami a vzestupem či poklesem hladiny podzemní vody.
V případech, kdy je podzemní voda napájena kondenzací parní vlhkosti nebo kdy je hladina podzemní vody mělká, je důležité nedostatečné nasycení vzduchu vlhkostí nebo jeho relativní vlhkostí. Výrazný nedostatek nasycení způsobuje zvýšený výpar vody z povrchu země a následně zvýšenou spotřebu podzemní vody kapilárním vzlínáním, a proto hladina podzemní vody postupně klesá.
V některých případech byl zaznamenán vliv barometrického tlaku na stojatou podzemní vodu a na proudění pramenů: se zvýšením barometrického tlaku
hladina podzemní vody klesla a prameny produkovaly nižší průtoky; Když se barometrický tlak snížil, byly pozorovány opačné jevy. Jsou-li vody silně sycené oxidem uhličitým (oxid uhličitý, sirovodík, metan), pak při poklesu barometrického tlaku zvláště vzrůstá uvolňování plynů, které s sebou vodu nesou. Proto se před bouřkou nebo vánicí (cyklóny) zvyšuje průtok uhličitých pramenů a důlní vody a plyny plní doly. Stejné jevy jsou pozorovány ve studničních vodách, pokud obsahují hodně rozpuštěného vzduchu.
P.V. Ototsky, který je autorem prvních zobecňujících prací o režimu podzemní vody, posuzuje vliv atmosférických faktorů na kolísání hladiny podzemní vody:
- Při jakémkoli zvýšení teploty půdy, kdy do toho nezasahují jiné faktory, stoupá hladina vody ve studních, zvyšuje se průtok zdrojů; když teplota klesne, opak je pravdou.
- Tato závislost se projevuje, za jinak stejných okolností, čím ostřeji, čím blíže k povrchu vodonosná vrstva leží a čím je půda jemnější a tepelně vodivější.
- Vliv teplotních výkyvů je výraznější v případech, kdy jsou horní vrstvy půdy nasyceny srážkami nebo jinými vodami.
- Kolísání hladiny vody ve studních spadá do kategorií, které jsou převážně periodické – denní, sezónní a roční.
- Denní výkyvy vody se zřetelně objevují v některých obdobích letní sezóny, zatímco roční výkyvy jsou obvykle maskovány jinými faktory.
- Teplota půdy ovlivňuje hladinu studniční vody různými způsoby: 1) především změnami tlaku (elasticity) půdních plynů ve zvodněné vrstvě půdy-půdy, 2) kondenzací parní vlhkosti pohybující se v půdě a intra- vypařování půdy, 3) změnou síly kapilárního vzlínání podzemní vody.
- Při změně elasticity půdních plynů dochází často k výraznému kolísání hladiny vody ve studních, přičemž samotná hladina podzemní vody vykazuje pouze mikrometrické výkyvy v opačném směru; působením dalších dvou činitelů dochází k simultánnímu pohybu hladin podzemní vody a studniční vody.
- Mezi faktory, které způsobují krátkodobé výkyvy hladiny studničních vod a průtoku zdrojů, je atmosférický tlak.
- Hydrobarické oscilace mohou být náhodné nebo rytmické (půlhodinové).
- S každým zvýšením barometrického tlaku klesá hladina studničních vod, slábne proudění zdrojů; při snižování – naopak.
- Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, účinek barometrického tlaku je výraznější: 1) při vyšším barometrickém gradientu, 2) v blízkosti momentů inflexe barometrických křivek, 3) v hlubších vrtech, 4) s hustšími půdami.
- Vliv atmosférického tlaku se většinou prolíná s vlivem dalších faktorů (teplota, srážky, mechanické, biologické činitele atd.), a proto je jimi často maskován až paralyzován.
- Jsou možné dva typy hydrobarických oscilací: I) – vertikální pohyby celé tloušťky podzemní vody, spojené s posunem úseků zemské kůry (například zemětřesení), 2) pohyb některých otevřených nebo polootevřených podzemních vod, studní prameny, doly atd. v důsledku změn elasticity plynů povrchových vod půdy
3) Vliv elasticity půdních plynů:
- Při jakýchkoliv více či méně výrazných srážkách kapalných srážek na nezamrzlé půdě se hladina studniční vody zvedá, pokud tomu nebrání jiné meteorologické faktory, a to i v případech, kdy mezi půdou a zvodněnou vrstvou leží vzdušná suchá půda.
- Ke zvýšení hladiny obvykle dochází buď bezprostředně po srážkách, nebo po tak krátké době, že je vyloučena jakákoli možnost průsaku k hladině podzemní vody.
- Výška vzestupu hladiny studniční vody závisí na extrémně velkém počtu vnitřních a vnějších faktorů, takže stanovení obecného akčního koeficientu srážek je stěží možné.
- Po vzestupu hladiny vody následuje pokles na výchozí výšku, což ukazuje na porušení hydrostatické rovnováhy ve zvodně.
- Pohyb hladiny vody ve studni není způsoben obohacováním zvodně srážkami, ale vlivem měnícího se hydrostatického tlaku na hladinu podzemní vody.
- Změny tlaku (elasticity) půdních plynů jsou produkovány kapalnými srážkami dvěma způsoby: 1) přímo silou jejich gravitace a 2) kompenzací působení jiných meteorologických a geofyzikálních činitelů v důsledku ucpávání pórů ve svrchní části půdy. vrstvy půdy s vodou.
- Na rozdíl od obecně uznávaného názoru srážky v naprosté většině případů bezprostředně po opadnutí nejen že nezvednou hladinu podzemní vody, ale působí na ni i depresivně.
4) Vliv sezónních jevů:
- V nížinných zemích středních a vyšších zeměpisných šířek, konkrétně v zemích se zimní sněhovou pokrývkou, dochází na jaře obvykle k extrémně rychlému a prudkému vzestupu vody ze studní, dosahující místy až několika metrů. Rychlost a rozsah vzlínání jsou zjevně v přímém vztahu: 1) s celkovou zásobou zimní-jarní vláhy v půdě, 2) s energií jarního ohřevu půdy, 3) s hustotou půdy a půdy a 4) s hloubkou zvodnělé vrstvy.
- Začátek vzestupu vody je načasován tak, aby se shodoval s rozmrazováním posledních vrstev zmrzlé půdy.
- Po maximálním vzestupu dochází k pomalejšímu poklesu hladiny studniční vody.
- Křivka deprese obvykle představuje nerovnoměrně zakřivenou čáru, výsledný efekt mnoha činitelů: gravitace vodního sloupce, atmosférický tlak, srážky, kolísání teploty, pórovitost půdy, probuzená vegetační aktivita, obohacení zvodně kondenzační vlhkostí atd.
- Fenomén jarního stoupání studničních vod v naprosté většině případů přímo nesouvisí a není závislý na vzestupu zvodnělé vrstvy; ta ji může jen doprovázet a pak jen v malé míře kvůli nárůstu kondenzované vlhkosti nebo přítoku vody z boku.
- Křivky ročních fluktuací studničních vod a vlastních podzemních vod, stejně jako jejich bilance, jsou z větší části zcela odlišné
- Nárůst vlhkosti v hlubokých půdních horizontech na jaře může být zjevným jevem z důvodu metodických nedostatků studie.
V pobřežních oblastech je kolísání hladiny podzemní vody ovlivněno mořským přílivem a odlivem. Za těchto podmínek je kolísání hladiny pravidelné a rytmické. Oscilace dosahují širokého rozsahu u samých pobřeží a postupně utichají směrem do nitra kontinentu. Stejně jako mořské přílivy, podzemní voda kolísá denně, měsíčně a ročně.
Pokud jsou podzemní vody napájeny z jakýchkoli nádrží nebo řek, pak se kolísání hladiny v nich přenáší do podzemních vod a kolísání se přenáší směrem od řeky nebo nádrže ve stále měkčí podobě a s určitým zpožděním. Toto zpoždění je tím větší, čím dále je pozorovací bod od řeky nebo nádrže. Rychlost šíření takové vlny je však mnohonásobně vyšší než rychlost přítoku vody na pozorovací místo z nádrže, kde se hladina prudce zvýšila. Naznačují tedy, že prudké zvýšení hladiny během povodně řeky Amudarja se během několika dní šíří hluboko do pouště Karakum na mnoho desítek kilometrů a projevuje se znatelným zvýšením hladiny vody ve studních – tzv. přenos hydraulického tlaku.
Graf kolísání hladiny říční vody, atmosférických srážek a hladiny podzemní vody
Kolísání hladiny vody v řece a ve studních umístěných v různých vzdálenostech od řeky
Pokud je hladina podzemní vody mělká a terén je zvlněný nebo jsou zde prohlubně, může kolísání hladiny podzemní vody vést k periodickým únikům na povrch. Pokud takové výchozy pokrývají velké ploché oblasti, vznikají bažinaté oblasti. Objeví-li se podzemní voda v povodích, mohou se tvořit dočasná jezera; Pokud podzemní voda protéká vodními toky roklí, vznikají prameny a prameny.
Kolísání hladiny podzemní vody může být způsobeno i umělými příčinami. Hladinu podzemní vody je možné uměle snižovat odebíráním (čerpáním) vody z vodonosné vrstvy. V některých případech, kdy blízkost podzemní vody k povrchu země zasahuje do struktur nebo způsobuje podmáčení, se k odvodnění oblasti používá snížení hladiny podzemní vody. Provádí se různými způsoby: 1) studny, ze kterých je voda čerpána čerpadly; 2) odvodňovací kanály, které odvádějí přebytečnou podzemní vodu do nějaké přirozené deprese, například do roklí, říčních údolí atd.; 3) absorpční vrty (vertikální drenáž), pokud je pod jejich vodotěsným korytem volně tekoucí vodonosná vrstva.
Jakékoliv čerpání podzemních vod, byť za účelem zásobování vodou, způsobuje pokles hladiny podzemní vody v okolí studny a tento pokles bude tím větší, čím déle a čím významnější množství vody bude odebíráno ze země, a tím méně, čím dále je pozorovací bod od studny. V ostatních případech lze hladinu podzemní vody zvýšit uměle. Například při zavlažování polí je vždy pozorováno zvýšení hladiny podzemní vody. Někdy v důsledku takového vzestupu v suchých oblastech vznikají velmi nežádoucí důsledky – zasolování půdy. Absorpční studny, instalované k vypouštění kontaminované vody a přivedené na úroveň podzemní vody, mohou také zvýšit jejich hladinu, a čím blíže je pozorovací bod k absorpční studni, tím více.
Bylo zjištěno, že v podmínkách permafrostu kolísání hladiny podzemní vody často do značné míry závisí na zamrzání a tání aktivní vrstvy.
Téměř vždy při stavbě jakékoli stavby je nutné znát hladinu podzemní vody. Tyto vody se nacházejí nejblíže k povrchu Země. Jejich průniku ven brání samostatná vodě odolná vrstva, tvořená jílem a kameny.
Tento článek popisuje, jak určit hladinu podzemní vody na místě sami, bez zapojení specialistů, jaká zařízení to udělat správně, příklady jsou uvedeny s fotografiemi a videy.
Jaká je hladina podzemní vody
Hladina podzemní vody nebo GWL je vrstva půdy, která je zcela nasycená vodou. Tato vrstva se skládá převážně z nepropustných hornin. Tato vrstva má určité sezónní výkyvy a závisí na úrovni vlhkosti v ní obsažené.
Období sucha mohou nejen dramaticky snížit hladinu, ale také zcela vysušit vodonosnou vrstvu. S příchodem jara a táním sněhu a také při déletrvajících deštích se však vrstva rychle obnoví.
Tyto výkyvy hladiny mohou být docela patrné. Proto je důležité znát průměr a jak sami určit hladinu podzemní vody na místě. Protože v maximu na jaře a při silných deštích mohou tyto vody vést k zaplavení lokality.
Druhy podzemních vod
Podzemní voda je rozdělena do tří kategorií:
- Nejvyšší. Hloubka jejich výskytu začíná na značce asi jeden a půl metru a končí na značce dva a půl metru. Při delším období sucha mohou vyschnout.
- Bez tlaku. Tyto vody jsou o několik metrů hlubší než první vrstva. Po nich okamžitě přichází první vrstva nepropustných hornin.
- Artézský. Nejhlubší vrstva podzemní vody, která je sevřena mezi dvěma vrstvami nepropustných hornin. Hloubka výskytu se liší podle terénu a může dosáhnout více než sto metrů.
Сферы применения
Různé situace mohou vyžadovat stanovení úrovně. Ve stavebnictví se to týká technologie lití základů. V zahradnictví taková inteligence pomáhá s předstihem opatření proti případným záplavám.
Budova
Když jsou vody blízko povrchu, zpravidla se staví základy pilotového typu.
Kromě typu základu závisí druh použité hydroizolace také na úrovni spodní vody.
Kromě toho se počítá určitá schéma drenážního systému.
Vysoká HVG zabraňuje výstavbě sklepů nebo revizních jam v garážích. Nejprve bude nutné provést opatření ke snížení hladiny a odvedení přebytečné vody, což je pro developera dost drahé.
Zahradnictví a domácí zahrady
Pro kořenový systém rostlin je jedním ze škodlivých faktorů neustálé přemokření. Z tohoto důvodu by v místech, kde jsou položeny zahrady, neměla horní mezní hladina přesáhnout jeden a půl metru. Neustálé záplavy mají také negativní dopad na zahradní plodiny.
Při vysoké GWL bude nutné provést práce na snížení hladiny, použít odvodňovací příkopy.
Zdroj vody
Díky znalosti GWL je možné přesně vypočítat, jak hluboká by měla být studna pro pitnou vodu. Typ systému příjmu vody do značné míry závisí na tom: může to být studna nebo studna.
Kanalizační a kanalizační systémy
Hloubka jímky pro odpadní odpadní vodu, stejně jako filtrační studna, přímo závisí na HVG. K provedení takové práce existují příslušné regulační dokumenty.
Metody stanovení GVG
Při pochopení důležitosti dat GVG a jejich změn je stejně důležité vědět, jaké metody lze použít k řešení tohoto problému. Moderní odborníci používají několik metod k určení hladiny podzemní vody.
Archivní výzkum
Obytné oblasti se zpravidla nacházejí v oblastech, které jsou již dlouho rozvinuté. Poměrně často byl výzkum související s definicí GWL proveden již dříve a byly sestaveny vhodné mapy. Proto řešení otázky – jak určit, kde na místě vyvrtat studnu pod vodou, může být pokryto odvoláním na archivní dokumentaci.
Tyto podklady jsou získávány od specializovaných organizací, jejichž činností je sledování situace v konkrétní oblasti z hydrogeologického hlediska. U této metody mohou nastat určité potíže.
Viz také:
Septik pro vysokou podzemní vodu: typy a kritéria výběru
Většina těchto map patří do období SSSR. V té době na území země fungoval speciální program geologického průzkumu území. Kontrolní vrty byly vrtány v krocích po pěti kilometrech.
Měřítko samotných map je jedno až dvě stě tisíc, což je na papíře zobrazeno jako jeden centimetr se rovná dvěma kilometrům. Vzhledem k tomu, že standardní letní chata má asi deset akrů, použití takových map poskytuje velmi přibližné výsledky.
Přímý sběr dat na místě
Dotazování místních obyvatel a měření hloubky místních studní a studní dává celkem spolehlivé výsledky o hloubce podzemní vody. V tomto případě je nutné vzít v úvahu jak obecný terén, tak konkrétní pozemek.
Popis videa
Z tohoto videa se dozvíte, jak odvodnit zahradní pozemek s vysokou GWL:
Pozorování vegetace
Tuto metodu lze připsat lidovým metodám, ale má také právo na život a poskytuje primární údaje, které lze brát jako výchozí bod. Metoda má své kořeny ve starověku, protože se nachází v popisu starověkých zdrojů. Některé druhy rostlin slouží jako indikátor blízkosti vody.
Následující rostliny mohou naznačovat, že voda je velmi blízko:
- vrba a topol – od jednoho metru;
- koňský šťovík – od dvou do tří metrů;
- podběl – od jednoho a půl metru;
- olše – od tří metrů;
- pelyněk – od tří do pěti metrů.
Viz také:
Odvodnění základů: proveditelnost, odrůdy, výpočty
Přístrojové metody
Při použití různých přístrojů a přístrojů se rozlišují tři způsoby stanovení GWL. Tato technologie se nazývá nivelace a provádí se:
- Barometrickou metodou. Během provozu se používá barometr, pomocí kterého se provádějí měření tlaku ve zkoumané oblasti. Kontrolním bodem je měření tlaku na hladině nejbližší velké vodní plochy. Krok na stupnici přístroje jeden milimetr dává rozdíl třináct metrů na zemi.
- geometrickým způsobem, ve kterém je použita klasická vodováha a měřící latě.
- hydrostaticky. Je založen na principu komunikujících nádob. K jeho použití budete potřebovat vodní hladinu.
Stojí za zmínku, že někteří „specialisté“ nabízejí echo-lokalizaci oblasti a tvrdí, že to pomůže určit hladinu podzemní vody. Není to však tak docela pravda. Sonar může najít pouze prázdné prostory ve skalním masivu, ale ne skutečnost, že budou naplněny vodou.
Nevěřte také různým „přístrojům“, které aktivně nabízejí prodejci z Číny. Nebudou dělat žádný výzkum. Profesionální hydrogeologové naopak varují, že se to všechno podobá práci proutkařů.
Metoda vrtání studny
Tato metoda je nejvhodnější pro stavební práce. Nepomůže však navrhnout, jak určit vodu v oblasti pro studnu, protože hloubka vrtání je malá. K použití metody není potřeba složité vybavení, stačí obyčejná zahradní vrtačka.
Vrtání se provádí v délce tří metrů na několika místech studované oblasti. Kvůli nerovnoměrnému umístění podzemní vody je potřeba několik studní. Po vrtání se během určitého období provádějí pozorování sucha vrtů.
Pokud se voda během několika dní neobjeví, znamená to hluboké umístění podzemní vody. Proto lze na místě postavit standardní základ a postavit sklepy. V opačném případě budete muset hledat příležitosti ke snížení hladiny podzemní vody v místě.
Viz také:
Vše o odvodňovacích šachtách: standardní velikost, odrůdy, instalační technologie
Popis videa
Jak sami určit GWL a typ půdy na místě ve videu:
Závěr
Je důležité znát GWL, protože to pomůže určit požadovaný typ základů, septik, hloubku přívodu vody a mnoho dalšího.
Přibližně určete, které HVG v konkrétní oblasti je možné, pokud:
- Změřte hladinu vody ve stávající studni nebo studni.
- Věnujte pozornost indikátorovým rostlinám.
- Používejte technologii měření vody ve vrtaných studnách na místě.
Pro seriózní a kvalitní výzkum je však nutné přilákat specialisty.
