Panza freatica

Apă subterană - apă gravitațională a primului acvifer permanent de pe suprafața Pământului, situată pe primul strat rezistent la apă . Are o suprafață de apă liberă. De obicei, deasupra acestuia nu există un acoperiș solid din roci impermeabile [1] .

Zona de nutriție și distribuție

Apa subterană este închisă în roci afanate și slab cimentate (apă de tip stratal) sau umple crăpăturile din orice roci bine consolidate (apă de tip fisură) [1] . Poate fi găsit și în porii rocilor (apa de pori).

Apele subterane se formează în principal din cauza infiltrării precipitațiilor și a apelor de suprafață [2] . Zona de reîncărcare a apelor subterane coincide de obicei cu zona de distribuție a acviferului [1] . Grosimea orizontului nu este constantă și depinde de proprietățile rocilor purtătoare de apă, de distanța până la zona de evacuare, de intensitatea alimentării etc.

Principala caracteristică a apelor subterane, care le deosebește de apele arteziene mai adânci , este lipsa presiunii.

Cea mai semnificativă influență asupra regimului apelor subterane este exercitată de condițiile meteorologice ( precipitații atmosferice , evaporare , temperatură , presiune atmosferică etc.), de condițiile hidraulice (modificări ale regimului corpurilor de apă de suprafață care alimentează sau drenează căile navigabile) și economice umane. activitate (constructia de instalatii hidrotehnice si de irigatii si drenaj, pomparea apei si uleiului din intestine, minerit , fertilizare terenuri agricole, deseuri industriale etc.).

Apele subterane în construcții

Apele subterane au un efect distructiv asupra betonului și a altor materiale de construcție.

La ridicarea structurilor, apa subterană este examinată pentru agresivitate . Există următoarele tipuri de agresivitate.

Acid general . pH -ul apei este mai mic de 6. Solubilitatea carbonatului de calciu crește . În funcție de marca cimentului și de valorile pH-ului, agresivitatea apei este diferită: la pH < 4 este cea mai agresivă, la pH = 6,5 este cea mai mică.
Leşierea . Apa conține mai mult de 0,4-1,5 mg echiv. bicarbonat. Se manifestă prin dizolvarea carbonatului de calciu și îndepărtarea hidroxidului de calciu din beton . Gradul de agresivitate al apei este determinat de solubilitatea carbonatului de calciu. Transferul hidroxidului de calciu este crescut în prezenţa clorurii de magneziu , care se schimbă cu hidroxidul de calciu pentru a forma clorură de calciu foarte solubilă .
Magnezianul . Apa conține mai mult de 750 mg/l de magneziu divalent . Limita concentrației admisibile de ioni de magneziu depinde de marca de ciment, condiții, designul structurii, conținutul de ioni de sulfat și variază foarte mult: de la 1,0 la 2,5%.
Sulfat . Apa contine peste 250 mg/l ioni de sulfat. Ionii de sulfat prezenți în apă în concentrații mari, pătrunzând în beton, în timpul cristalizării formează sulfatul de calciu hidrat cristalin , care este cauza umflării și distrugerii betonului.
dioxid de carbon . Apa conține peste 3-4 mg/l dioxid de carbon . Dizolvarea carbonatului de calciu sub influența dioxidului de carbon dizolvat cu formarea de bicarbonat de calciu ușor solubil provoacă procesul de distrugere a betonului.

Apa subterană este o sursă de alimentare cu apă

Apele subterane sunt relativ ușor accesibile și, prin urmare, au o importanță deosebită pentru alimentarea cu apă a întreprinderilor industriale și a diverselor așezări [2] .

Pentru extracția apelor subterane se realizează puțuri , puțuri cu rambleu cu pietriș în combinație cu filtre din plasă de țesut cu galoane .

Apele subterane pot fi folosite ca un vast rezervor pentru stocarea apei în timpul inundațiilor și cheltuirea acesteia în timpul secetei [3] .

Calitatea apelor subterane

Într-un climat umed, infiltrațiile și scurgerile subterane au loc intens. În același timp , rocile și solurile sunt levigate și sărurile ușor solubile - clorurile și sulfații - sunt scoase din ele . Apa subterană în astfel de condiții este proaspătă; conțin doar săruri relativ puțin solubile (în principal bicarbonați de calciu ). Într-un climat cald arid (în stepe uscate , semi-deșerturi și deșerturi ), datorită duratei scurte a precipitațiilor și a precipitațiilor scăzute , precum și drenajului slab al zonei, curgerea apelor subterane nu se dezvoltă; în schimb, se evaporă și devin salin [2] . În apropierea râurilor, lacurilor de acumulare, lacurilor de acumulare etc., apele subterane sunt în mare parte desalinizate și pot îndeplini standardele calității apei potabile .

Mineralizare - suma tuturor substanțelor minerale dizolvate în apă, exprimată în grame de reziduu absolut uscat obținut prin evaporarea a 1 litru de apă. Clasificarea apelor după gradul de mineralizare:

Proaspăt - până la 1 g / l. Tipul chimic predominant al apelor este bicarbonatul de calciu.
Puțin sărat - 1-3 g/l. Sulfat, rar clorură.
Salmastru - 3-10 g / l. Sulfat, rar clorură.
Sărat - 10-15 g/l. Sulfat, clorură.
Murături - mai mult de 50 g / l. Clorura de sodiu.

Duritatea apei se datorează prezenței ionilor de calciu și magneziu în apă. Distinge:

duritatea totală (suma mg echivalent ionilor de Ca și Mg într-un litru de apă),
carbonat (valoarea se calculează din numărul de ioni de hidrocarbonat și carbonat) și
non-carbonat (duritate totală minus duritatea carbonatică).

În funcție de duritatea totală a apei, sunt împărțite în 5 tipuri:

foarte uşoară : <1,5 mg echiv./l,
moale : 1,5-3 mg echiv./l,
moderat dur : 3-6 mg echiv./l,
dur : 6-9 mg echiv./l,
foarte greu : >9 mg eq./l.

În apropierea gropilor de gunoi , depozite de animale , locuri de înmormântare pentru vite , diferite tipuri de substanțe chimice, locuri de înmormântare radioactive , apele subterane sunt contaminate. Apele subterane sunt un indicator al purității solurilor și a terenului.

Fizica fenomenului

Cantitatea de apă care se infiltra prin roci poroase este determinată de formula : porozitate medie , pentru nisipurile compuse din particule rotunjite de aproape același diametru - diametrul efectiv al particulei, determinat pe baza analizei mecanice a probei de sol, - vâscozitatea fluidului de filtrare [4] . $Q=k\omega _{0}I$ $eu$ $\omega_{0}$ $k$ $k=C{\frac {d_{e}}{\mu }}$ $C=0,80$ $C=1,55$ $C=2,00$ $d_{e)$ $\mu$

Vezi și

Note

↑ 1 2 3 Apele subterane // Dicționar geologic: în 2 volume / K. N. Paffengolts și colab. - ediția 2, corectată. - M . : Nedra, 1978. - T. 1. - S. 107.
↑ 1 2 3 Ape subterane // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M . : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
↑ Erica Guise. Evaluarea completă a rezervelor de apă subterană // În lumea științei . - 2018. - Nr. 1-2 . - S. 90-99 .
↑ Zinoviev V. A. Scurtă referință tehnică. Volumul 1. - M..-L. Techteorizdat, 1949. - p. 385-386

Literatură

Dicţionar de geologie inginerească / V. D. Lomtadze; Institutul minier din Sankt Petersburg, Sankt Petersburg, 1999.
Pashkov N. N., Dolgachev F. M. Hidraulica. Fundamentele hidrologiei. - M: Energie, 1977. - 408 p.

Link -uri

Apele subterane // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 30 de volume] / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M . : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
Calitatea apei subterane Arhivat la 30 ianuarie 2010 la Wayback Machine