1 Hydrogeologia - nauka o wodach podziemnych, procesach wzajemnego oddziaływania hydrosfery (podziemnej), litosfery, atmosfery, biosfery oraz człowieka. Zajmuje się badaniem genezy, warunków występowania i krąŜenia oraz właściwości fizyczno – chemicznych wód podziemnych. Wody podziemne – wody występujące pod powierzchnią ziemi w wolnych przestrzeniach skalnych posiadające zdolność ruchu w wyniku działania siły cięŜkości. Woda jest w ciągłym ruchu czyli podlega procesowi krąŜenia. Obieg wody w skali kuli ziemskiej, obejmujący procesy parowania i opadów nad morzami i zbiornikami śródlądowymi, krąŜenia wód gruntowych i zmian zasobów pokryw lodowych to CYKL HYDROLOGICZNY . Jego motorem jest energia słoneczna, siła grawitacji i przyciąganie księŜyca. Całkowitą objętość wody na kuli ziemskiej szacuje się na około 1459 mln km3, z czego prawie 96 % to wody mórz i oceanów, nieco poniŜej 3% jest zmagazynowane w lodowcach i lądolodach. Około 1% stanowi woda podziemna, natomiast wody powierzchniowe to zaledwie setne części procenta, a woda w atmosferze to 0,001%. Retencja gruntowa - podziemna – „zatrzymanie” w obiegu wody opadowej wsiąkającej w glebę, grunt czy skałę. Zwykle woda nie jest zatrzymana w sensie dosłownym, lecz tempo jej obiegu na tym odcinku zostaje bardzo zwolnione. ZaleŜy od: wielkości opadów, odpływu i parowania Wody podziemne powstają głównie dzięki infiltracji (wsiąkaniu) opadów atmosferycznych, a niekiedy równieŜ wód powierzchniowych – wody o tej genezie są typu infiltracyjnego . Infiltracja efektywna Ie - część wód pochodząca z opadów atmosferycznych, pomniejszona o objętość wody związanej siłami molekularnymi z ziarnami w strefie aeracji, przedostająca się do strefy saturacji i zasilająca wody podziemne. 2 Ie- zwykle zawiera się w granicach od 16 do 25 % (kilka % gdy na pow. występują iły i nawet 30% gdy na pow. Ŝwiry). W Polsce przyjmuje się, Ŝe jest to średnio około 18%. czynniki wpływające na wielkość infiltracji: • wielkość opadów atmosferycznych • ilość opadów w czasie (inf. większa gdy opad jest mniejszy ale trwa dłuŜej) • temperatura i wilgotność powietrza (duŜa wilgotność to mniejsze parowanie i wyŜsza inf.) • przepuszczalność gruntów (wyŜsza przepuszczalność to wyŜsza inf.) • nachylenie powierzchni terenu (na terenie płaskim większa inf.)
(…)
… jest ze skał, które mogą gromadzić, przewodzić i oddawać
wodę wolną w wyniku działania siły cięŜkości. Aby moŜliwe było akumulowanie i przewodzenie
wody wolnej, skała musi wykazywać: porowatość (lub szczelinowatość, krasowatość) i
przepuszczalność hydrauliczną.
porowatość polega na występowaniu w skale drobnych próŜni i kanalików między
poszczególnymi ziarnami mineralnymi, porowatość zaleŜy od jednorodności uziarnienia,
ułoŜenia i kształtu ziaren (nie zaleŜy od wielkości ziaren skalnych)
2
przepuszczalność hydrauliczna (wodoprzepuszczalność) – zdolność do przewodzenia wody
wolnej w wyniku róŜnicy ciśnień hydrostatycznych; moŜliwe jest to, gdy próŜnie i pustki w skale
są ze sobą połączone, oraz gdy mają one odpowiednio duŜe wymiary (gdy wymiary próŜni są
bardzo małe, woda zostaje zwiazana siłami międzycząsteczkowymi i staje się niezdolna do
ruchu, np. w iłach). Wodoprzepuszczalność zaleŜy więc od wielkości i ilości porów, kształtu
ziaren skalnych, lepkości i temperatury wody.
Miarą przepuszczalności hydraulicznej (wodoprzepuszczalności) skał i gruntów jest
współczynnik filtracji - k
Zgodnie z liniowym prawem filtracji Darcy’ego określa zaleŜność między spadkiem
hydraulicznym a prędkością filtracji wody. Współczynnik filtracji ma miano prędkości.
Współczynnik filtracji zaleŜy od: filtracyjnych własności ośrodka skalnego, przede wszystkim
od uziarnienia, oraz od fizycznych własności filtrującej cieczy (cięŜar właściwy, temperatura,
lepkość).
Prawo Darcy’ego - liniowe doświadczalne prawo filtracji wyraŜające proporcjonalność prędkości
filtracji do spadku hydraulicznego.
v=kI
gdzie: v - prędkość filtracji [LT-1…
… w przybliŜeniu kształt powierzchni terenu.
Ustala się w otworze wiertniczym na głębokości, na której zostało nawiercone.
Zwierciadło napięte – połoŜenie i kształt zwierciadła napiętego wymuszone są przez wyŜej
leŜące utwory nieprzepuszczalne. Zwierciadło napięte znajduje się pod ciśnieniem wyŜszym od
atmosferycznego. JeŜeli woda taka zostanie nawiercona, to parta ciśnieniem hydrostatycznym
podniesie się w rurze…
… wodoprzepuszczalności skały dzielimy na:
przepuszczalne – Ŝwiry, piaski, pospółki, skały lite silne szczelinowate;
półprzepuszczalne – piaski gliniaste, ilaste, gliny piaszczyste, torfy, namuły;
nieprzepuszczalne – gliny, iły, mułki, skały lite nieszczelinowate;
3
Podział skał według własności filtracyjnych
W zaleŜności od rodzaju pustek skalnych wyróŜnia się wody:
•porowe – wody występujące w skałach okruchowych…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)