מקורות מים לבארות, מים קרקעיים ותת-קרקעיים. מי דק ומי תהום מהי הגדרת מי ספסל

מי תהום נוצרים על ידי סינון משקעים אטמוספריים דרך כיסוי הקרקע או מי נהרות ואגמים דרך הערוץ שלהם.

המשך תנועת המים והצטברות בצורת בריכות תת קרקעיות תלויות במבנה הסלעים שדרכם הם זורמים. ביחס למים, כל הסלעים מחולקים לחדירים ואטומים למים. הראשונים כוללים חול, חצץ חולי, חצץ, חלוקי נחל, גיר שבור ואבן גיר. מים ממלאים את הנקבוביות בין חלקיקי סלע או סדקים ונעים עקב חוקי הכבידה והנימיות, וממלאים בהדרגה את האקוויפר. סלעים עמידים במים מיוצגים על ידי התרחשויות מתמשכות של גרניט, אבן חול צפופה ואבן גיר או חרסיות. מתרחשות שכבות של סלעים חדירים ואטומים, המתחלפים בקביעות רבה יותר או פחות.

מים תת קרקעיים מתרחשים עד לעומק של 12-16 ק"מ. על פי תנאי ההתרחשות, נבדלים מים ממוקמים, מי תהום ומים ארטזיים (משמו של המחוז הצרפתי של ארטואה, lat. Artesium, שם הם נכרו במאה ה-12), הנבדלים באופן משמעותי במאפיינים היגייניים. מים מתוקים תת קרקעיים המתאימים לאספקת מי שתייה מתרחשים בעומק של 250-300 מ' או יותר.

Verkhovodka. מי התהום, הנמצאים הקרובים ביותר לפני השטח של כדור הארץ, נקראים מים ממוקמים. הסיבה להופעת מים ניצבים היא נוכחות של משקעים מתחת לאדמה בצורה של עדשות היוצרות אקוויקלוד מקומי. מי אטמוספירה המצטברים על אקוויקלוד זה יוצרים מוטה מעל מפלס מי התהום בפועל. תזונת המוט אינה יציבה, שכן היא תלויה לחלוטין במשקעים שיורדים בשטח מוגבל. באזורים חמים וחמים, עקב האידוי, המינרליזציה של מי המוט לעתים כה גבוהה עד כדי כך שהם אינם מתאימים לשתייה. בשל התרחשות פני השטח, היעדר גג עמיד למים והנפח הקטן, המוט מזוהם בקלות וככלל, הוא לא אמין במונחים סניטריים ואינו יכול להיחשב מקור טוב לאספקת מים.

מי תהום. המים המצטברים בתהליך הסינון על השכבה הראשונה עמידה למים מעל פני האדמה נקראים מי תהום, בבאר הם ממוקמים באותה רמה כמו בשכבה התת-קרקעית. אין לו הגנה מפני שכבות עמידות למים; אזור אספקת המים עולה בקנה אחד עם אזור התפוצה שלהם. עומק מי התהום נע בין 2-3 מ' לכמה עשרות מטרים.

סוג זה של מקור מים מאופיין במשטר מאוד לא יציב, אשר תלוי לחלוטין בגורמים הידרומטאורולוגיים - תדירות המשקעים ושפע המשקעים. כתוצאה מכך, קיימות תנודות עונתיות משמעותיות ברמת העמידה, בקצב הזרימה, בהרכב הכימי והחיידקי של מי התהום. בנוסף, הרכב מי התהום תלוי בתנאים המקומיים (אופי הזיהום של עצמים מסביב) ובהרכב הקרקע. המלאי שלהם מתחדש עקב חדירת משקעים, או מי נהר בתקופות של מפלס גבוה; לא נשללת אפשרות של חדירת מי תהום מאופקים עמוקים יותר. בתהליך החדירה, המים משתחררים במידה רבה מזיהום אורגני וחיידקי; תוך שיפור התכונות האורגנולפטיות שלו. במעבר באדמה מועשרים המים בפחמן דו חמצני ובתוצרי ריקבון של חומרים אורגניים ואחרים, מה שקובע בעיקר את הרכב המלחים שלהם. בתנאים טבעיים, מי התהום אינם מזוהמים ומתאימים למדי לאספקת מי שתייה אם המינרליזציה שלהם אינה חורגת מסף הטעם. אולם אם שכבת הקרקע דקה ויותר מכך מזוהמת, ניתן לזהם את מי התהום במהלך היווצרותם, המהווה סכנת מגיפה. ככל שזיהום הקרקע של אזור מיושב מסיבי יותר וככל שהמים קרובים לפני השטח, כך הופכת סכנת הזיהום וההדבקה ממשית יותר.

קצב הזרימה של מי התהום הוא בדרך כלל קטן, אשר יחד עם הרכב משתנה, מגביל את השימוש בהם לאספקת מים מרכזית. מי תהום משמשים בעיקר באזורים כפריים בארגון אספקת מים באר.

מי תהום בין-שכבתיים. מים בין-שכבתיים נמצאים בין שתי שכבות עמידות במים, מבודדים ממשקעים אטמוספריים ומי תהום עיליים על ידי גג עמיד למים, שבגללו יש להם את האמינות הסניטרית הגדולה ביותר. בהתאם לתנאי ההתרחשות, הם יכולים להיות לחץ (ארטזיאני) או אי-לחץ. המאפיין המבחין שלהם הוא התרחשות מתחת לשכבה אחת, שתיים או יותר של סלעים עמידים במים והיעדר תזונה מפני השטח ישירות מעליהם. בכל אקוויפר בין-שכבתי מבחינים באזור האכלה, שבו מגיע האופק לפני השטח, אזור לחץ ואזור פריקה, שבו זורמים מים אל פני האדמה או קרקעית נהר או אגם בצורת מעיינות עולים. . מים בין-שכבתיים מופקים דרך קידוחים. איכות מי הבאר נקבעת במידה רבה על פי המרחק שלהם מגבול אזור האספקה.

היתרונות התברואתיים של מים תת קרקעיים עמוקים גבוהים מאוד: לעתים נדירות הם דורשים שיפור איכות נוסף, יש להם הרכב כימי יציב יחסית וטוהר חיידקים טבעי, מאופיינים בשקיפות גבוהה, חוסר צבע, היעדר מוצקים מרחפים ונעימים לטעם.

ההרכב הכימי של מי התהום נוצר בהשפעת תהליכים כימיים (פירוק, שטיפה, ספיגה, חילופי יונים, שיקוע) ופיזיקוכימיים (העברת חומרים מסלעי סינון, ערבוב, ספיגה ושחרור של גזים). במי התהום נמצאו כ-70 יסודות כימיים. החיסרון שלהם הוא לרוב תכולת מלח גבוהה ובמקרים מסוימים תכולה מוגברת של אמוניה, מימן גופרתי ומספר מינרלים - פלואור, בורון, ברום, סטרונציום ועוד. פלואור, ברזל, מלחי קשיות (סולפטים, קרבונטים ומגנזיום וסידן ביקרבונטים). פחות נפוצים הם ברום, בורון, בריליום, סלניום וסטרונציום.

תכונה אופיינית של מים בין-שכבתיים היא היעדר חמצן מומס בהם. עם זאת, לתהליכים מיקרוביולוגיים יש השפעה משמעותית על הרכבם. חיידקי הגופרית מחמצנים מימן גופרתי וגופרית לחומצה גופרתית, חיידקי ברזל יוצרים גושים של ברזל ומנגן, המומסים חלקית במים; סוגים מסוימים של חיידקים מסוגלים להפחית חנקות עם היווצרות חנקן ואמוניה. הרכב המלחים הכימי של אופקי מי תהום שונים משתנה, המינרליזציה שלהם מגיעה לפעמים לגבולות גבוהים, ואז הם אינם מתאימים לאספקת מים לאזורים מיושבים.

ככל שמקום כניסת המים (הקידוח) רחוק יותר מגבול אזור ההזרמה או ההזרמה וככל שההגנה מפני חדירת מים מעליהם טובה יותר, כך ההרכב הכימי של המים הבין-שכבתי אופייני וקבוע יותר. הקביעות של הרכב המלח של המים היא הסימן החשוב ביותר לאמינות הסניטרית של האקוויפר. היווצרות הרכב מי התהום מושפעת מאוד מגורמים טבעיים ומלאכותיים. יש להתייחס לשינויים בהרכב המלח של המים של באר ארטזית במים עמוקים כסימן לבעיות סניטריות. הסיבה לשינויים אלו עשויה להיות:

א) זרימת מים מהאופק העילי, בפרט מי תהום, עם צפיפות לא מספקת של השכבה המבודדת, זורמים לאורך קירות הבאר, דרך בארות נטושות, במהלך חציבה, תוך ניצול לא רציונלי של האופק, נסיגת מים העולה על תכולת המים שלה, מלווה בשינוי במליחות;

ב) סינון מי נחל דרך נקיקים באפיק עמיד במים של הערוץ;

ג) זיהום דרך ראש הבאר.

במקרים מסוימים, ייתכן גם זיהום חיידקי של המים. אחד הגורמים לזיהום מי התהום הוא שפכים תעשייתיים המוחדרים ממאגרים, מאגרי זנב ומחסני בוצה, מזבלות אפר וכו'. במקרה של איטום לא מספק. חדירת זיהום תעשייתי נצפית גם בשדות סינון, ששימשו עד לאחרונה לנטרול שפכים תעשייתיים. חדירת שפכים דרך אופקים אטומים מתאפשרת על ידי חומרים פעילי שטח הנמצאים ברוב מי השפכים התעשייתיים.

במהלך פעולת באר בחלק מסוים של האקוויפר, כתוצאה מפעולת היניקה של מכשירי הרמת מים, מתפתח אזור של לחץ מים נמוך. מידת ההפחתה תלויה בעוצמת מעלית המים, בגובה הלחץ באופק לפני פעולתה ובתכולת המים באופק. ירידת הלחץ מגיעה לערכה הגדול ביותר סביב הבאר, פוחתת בהדרגה ככל שהיא מתרחקת ממנה. נפח הסלע הנושא מים, המושפע מהשפעת היניקה של מעלית המים במהלך פעולתו, קיבל את השם "משפך שקע" בשל צורתו האופיינית. נוכחותו וגודלו של משפך השקע משנים את התנאים ההידרוגיאולוגיים באקוויפר ומפחיתים את מהימנותו התברואתית, מאחר שמתאפשר זרימת מים מהאקוויפרים הגבוהים והתחתונים דרך סדקים וחלונות הידראוליים באקוויפרים המפרידים ביניהם.

הטריטוריה על פני כדור הארץ, התואמת לגבול משפך השקע, יכולה לשמש מקור לזיהום מי תהום במידה הרבה ביותר, הנלקחת בחשבון בעת ​​ארגון אזורי ההגנה התברואתית של מקור המים.

בשל ההגנה מפני זיהום פני השטח, קביעות ההרכב וקצב זרימה גדול מספיק, מים בין-שכבתיים זוכים להערכה רבה מבחינה תברואתית ובבחירת מקור אספקת מים ושתיה, יש להם יתרון על פני מקורות מים אחרים. . לעתים קרובות למדי, מים בין-שכבתיים יכולים לשמש למטרות שתייה ללא טיפול מקדים. המגבלה היסודית היחידה של בחירתם כמקור לאספקת מים ביתית ושתייה היא תכולת המים הבלתי מספקת של האופק בהשוואה לקיבולת המתוכננת של אספקת המים.

1. מקורות כוח של נהרות
מקור המזון העיקרי לכל הנהרות על פני הגלובוס הוא משקעים אטמוספריים. בתנאים מסוימים, חלק מהמשקעים הנוזליים יוצרים נגר עילי ומשמשים כמקור ישיר להזנת נחל בתקופות שיטפונות. משקעים מוצקים מצטברים על פני כדור הארץ בצורה של כיסוי שלג. במישורים ובהרים הנמוכים, השלג שהצטבר במהלך החורף נמס במזג אוויר חם ומשמש גם כמקור מזון לנהרות. השלג שהצטבר בהרים הגבוהים אינו נמס לחלוטין בשנים מסוימות, ממלא את עתודות השלגים הנצחיים ומוליד קרחונים. מי הנמסים של השלגים והקרחונים הללו הם מקור נוסף להזנת נהרות. חלק ממי ההפשרה ומי הגשם מחלחלים לשכבות העליונות של כדור הארץ ובתנאים מסוימים מתנקזים במהירות על ידי נהרות, בעוד שתהליך זרימת המים הללו לרשת הנהרות מתארך במידת מה. חלק ממי ההמסה ומי הגשמים משמשים להטענת מי תהום, אשר איטיים הרבה יותר להיכנס לאפיקי נחלים. מי התהום הם גם מקור ההזנה של הנהרות; הם מבטיחים את יציבות זרימת הנהר. לפיכך, ישנם ארבעה מקורות להזנת נהרות - משקעים נוזליים, כיסוי שלג, שלג בהרים גבוהים וקרחונים ומי תהום ( מי תהום) .

היחסים בין כמות המים הנכנסת לנהרות ממקור מזון כזה או אחר אינם זהים באזורים שונים. הם גם משתנים מעונה לעונה עבור אותו נהר. הבדלים אלו תלויים בעיקר בתנאי האקלים: משטר המשקעים וטמפרטורת האוויר במהלך השנה.

2. אופי התזונה הקרקעית
מי תהוםהם נוצרים בעיקר ממי משקעים אטמוספריים הנופלים על פני כדור הארץ ומחלחלים (חודרים) לקרקע עד לעומק מסוים, וממימי ביצות, נהרות, אגמים ומאגרים, שמחלחלים אף הם לקרקע. כמות הלחות הנדחפת בדרך זו לאדמה, לפי א.פ. לבדב, היא 15-20% מכמות המשקעים הכוללת.
חדירת המים לקרקעות (חדירות) המרכיבות את קרום כדור הארץ תלויה בתכונות הפיזיקליות של קרקעות אלו. לגבי חדירות מים, הקרקעות מחולקות לשלוש קבוצות עיקריות: חדירה, חצי חדירה ואטומה או עמידה למים.
סלעים חדירים כוללים סלעים קלסטיים גסים, חלוקי נחל, חצץ, חולות, סלעים שבורים וכו'. לסלעים עמיד למים הם סלעים גבישיים מסיביים (גרניט, פורפיר, שיש), שיש להם מינימום לספוג לחות, וחרסיות. האחרון, לאחר שהיה רווי במים, לא נותן להם לעבור בעתיד. סלעים חדירים למחצה כוללים חולות חרסיתיים, לס, אבני חול רופפות, חוואר רופף וכו'.
מי התהוםבקרום כדור הארץ מפוזרים בשתי קומות. הקומה התחתונה, המורכבת מסלעים צפופים ומטמורפיים, מכילה כמות מוגבלת של מים. עיקר המים נמצא בשכבה העליונה של סלעי משקע. בה, על פי אופי חילופי המים עם מים עיליים, מבחינים בשלושה אזורים: אזור של חילופי מים חופשיים (עליון), אזור של חילופי מים איטיים (באמצע) ואזור של חילופי מים איטיים מאוד (תחתון). המים של האזור העליון הם בדרך כלל מתוקים ומשמשים לשתייה, משק בית ואספקת מים טכנית. באזור האמצעי יש מים מינרליים בהרכבים שונים. אלו מים עתיקים. האזור התחתון מכיל תמלחות מינרליות מאוד. מהם מופקים ברום, יוד וחומרים נוספים.
מי התהוםנוצר בדרכים שונות. כפי שצוין לעיל, אחת הדרכים העיקריות להיווצרות מים תת קרקעיים היא חלחול, או חלחול, של משקעים ומים עיליים (אגמים, נהרות, ימים וכו'). לפי תיאוריה זו, מים חודרים מגיעים לשכבה העמידה במים ומצטברים עליה, מרווים סלעים בעלי אופי נקבובי ונקבובי-שברי. כך נוצרים אקוויפרים, או אופקי מי תהום. משטח מי תהום, נקרא מראה מי תהום. מרחק מראה מי תהוםלאקוויקלוד נקרא עובי השכבה האטומה.
כמות המים המחלחלת לקרקע תלויה לא רק בתכונותיה הפיזיקליות, אלא גם בכמות המשקעים, בשיפוע השטח לאופק ובכיסוי הצמחייה. טפטוף ממושך יוצר תנאים טובים יותר לחלחול מאשר גשם כבד, שכן ככל שהמשקעים עזים יותר, המים הנופלים זורמים מהר יותר על פני הקרקע.
המדרונות התלולים של השטח מגבירים את הנגר העילי ומצמצמים את חדירת המשקעים לקרקע; משופע בעדינות, להיפך, להגביר את החלחול שלהם. כיסוי צומח (יער) מגביר את אידוי הלחות המשקעת ובמקביל מגביר את המשקעים. מעכב נגר עילי, תורם לחדירת לחות לאדמה.
עבור אזורים רבים של הגלובוס, הסתננות היא השיטה העיקרית להיווצרות מי תהום. עם זאת, ישנה דרך נוספת להיווצרותם - עקב עיבוי אדי מים בסלעים. בעונה החמה, גמישות אדי המים באוויר גדולה יותר מאשר בשכבת הקרקע ובסלעים התחתונים. לכן אדי מים אטמוספריים חודרים ללא הרף לקרקע ויורדים לשכבה של טמפרטורות קבועות הממוקמות בעומקים שונים - מאחד עד כמה עשרות מטרים מפני כדור הארץ. בשכבה זו נעצרת תנועת אדי האוויר עקב עלייה בגמישות אדי המים עם עלייה בטמפרטורה במעמקי כדור הארץ. כתוצאה מכך, ישנה זרימה נגדית של אדי מים ממעמקי כדור הארץ כלפי מעלה - לשכבה של טמפרטורות קבועות. באזור הטמפרטורות הקבועות, כתוצאה מהתנגשות של שני זרמי אדי מים, ההתעבות שלהם מתרחשת עם היווצרות מים תת קרקעיים. למי עיבוי כאלה יש חשיבות רבה במדבריות, מדבריות למחצה ובערבות יבשות. בתקופות חמות של השנה, הוא מקור הלחות היחיד לצמחייה. באותו אופן, העתודות העיקריות של מים תת-קרקעיים התעוררו באזורים ההרריים של מערב סיביר.
שני אופני החינוך מי תהום- בהסתננות ובשל עיבוי אדי מים אטמוספריים בסלעים - הדרכים העיקריות לצבירת מי תהום. מי הסתננות ועיבוי נקראים מי ונדוס (מהלטינית "vadare" - ללכת, לזוז). מים אלו נוצרים מלחות אטמוספרית ומשתתפים במחזור המים הכללי בטבע.
כמה חוקרים מציינים דרך נוספת להיווצרות מי תהום. מוצאים רבים של מים אלה באזורים של פעילות וולקנית מודרנית או לאחרונה מאופיינים בטמפרטורות גבוהות ובריכוזים משמעותיים של מלחים ורכיבים נדיפים. כדי להסביר את יצירתם של מים כאלה, הגיאולוג האוסטרי E. Suess הציג בשנת 1902 את התיאוריה של היווצרות מים של צעירים (מלטינית "juvenilis" - בתולה). מים כאלה, לדברי סואס, נוצרו מתוצרים גזים שהשתחררו בשפע במהלך ההתמיינות של תא המאגמה.
מחקרים מאוחרים יותר הראו שמי נעורים טהורים, כפי שהבין אותם E. Suess, אינם קיימים בחלקי השטח של כדור הארץ. בתנאים טבעיים מי התהום, שהתעוררו בדרכים שונות, מתערבבים זה בזה, רוכשים תכונות מסוימות. עם זאת, ההגדרה של בראשית מי תהוםיש חשיבות רבה: זה מקל על חישוב הרזרבות, הבהרת המשטר ואיכותן.
בעת שיטפונות אביבים ושיטפונות, מפלס המים בנחל, העולה מעל מפלס זרימת הנחל המופנה אל הנחל, גורם ליציאת מים ממנו ולעלייה במפלס. מי תהום. זה מקטין את גובה שטפונות האביב. בירידה מי תהוםלהתחיל להאכיל את הנהר, ואת המפלס מי תהוםהולך למטה. מי תהוםיכול להיווצר עקב מבנים הידראוליים מלאכותיים, כגון תעלות השקיה. כך, במהלך בניית מערכת ההשקיה בקרקום, עקב העברת חלק מזרימת נהרות סיביר, בחלק המדברי, הושקעה כמות משמעותית של מים לא רק לצרכי השקיה, אלא לאידוי ולקרקע. . זה קרה בשל העובדה שרוב מערכת ההשקיה עברה בקרקעות חוליות, שבהן מקדם הסינון גבוה למדי, ולמרות אמצעים נגד סינון, הירידות במפלס המים עקב חלחול מים לקרקע היו גדולות. כל זה, בנוסף להפחתת זרימת הנהרות, הוביל לכך שהמלחים הכלולים באדמה הומסו מי תהום, ובמהלך התנועה של זרימה מתחת למים חזרה לערוץ, התרחשה סחופת והמלחה של האחרון.

מי התהוםלשמש מקור אמין למזון לנהרות. הם פועלים כל השנה ומזינים את הנהרות במהלך מים נמוכים בחורף ובקיץ (או ברמות נמוכות של אופק המים), כאשר אין נגר עילי. במהירויות איטיות מאוד מי תהום, בהשוואה למים עיליים, מי התהום בנגר הנהר פועלים כגורם מווסת.
כמו כן, במהירויות איטיות מאוד או נמוכות של תנועת מי תהום, בנהרות הצפון הרחוק בטמפרטורות אוויר נמוכות, נצפית הקפאה (שלמה או חלקית) של הנהר, ולאחר מכן המים נכנסים מהחלק השומר של המאגר אליו. הנהר זורם (זה עשוי להיות הנהר הראשי, ים, אגם וכו'). תופעות כאלה נצפות, למשל, ביישוב ניז'ניאנסק, שנמצא 25 ק"מ משפך נהר יאנה, שם בתקופת הטמפרטורות הנמוכות והקפאה המוחלטת של הנהר על הריבים, מים מלוחים נכנסים לאפיק הנהר במעלה הנהר. ממקום הקפאה מגב מים מהאוקיינוס ​​הארקטי.
לפי ב.י. קודלין, יש ארבע הזנת נהרות במי תהום:
1. תזונה מי תהום, לא מחובר הידראולית לנהר;
2. תזונה מי תהום, מחובר הידראולית לנהר;
3. הזנת קרקע מעורבת (1+2);
4. אספקה ​​קרקע וארטזית מעורבת (1+2+3).
מִיוּן מי תהום. התנאים להתרחשותם
על פי תנאי ההתרחשות, נבדלים שלושה סוגים מי תהום: מוט, קרקע ולחץ, או ארטזי.
Verkhovodkaשקוראים לו מי התהום, שוכב סמוך לפני השטח של כדור הארץ ומאופיין בשונות של חלוקה וחיוב. בְּדֶרֶך כְּלַל אוֹקוּנוֹסמוגבל לעדשות של סלעים עמידים במים או חדירים גרועים, שחופפות על ידי שכבות חדירות מים. Verkhovodkaתופסת שטחים מוגבלים, תופעה זו היא זמנית, והיא מתרחשת במהלך תקופה של לחות מספקת; בזמנים יבשים אוֹקוּנוֹסנעלמת. Verkhovodkaמוגבל לשכבה הראשונה עמידה למים מפני השטח של כדור הארץ. במקרים בהם השכבה העמידה במים שוכבת סמוך לפני השטח או עולה לפני השטח, מתפתחת ריבוי מים בעונות הגשומות.
ל פרוודקההמכונה לעתים קרובות מי אדמה, או מים של שכבת הקרקע. מי הקרקע מיוצגים על ידי מים כמעט קשורים. מים טיפה-נוזליים בקרקעות קיימים רק בתקופת לחות יתר.
מי תהום. מי קרקע הם מים השוכנים על האופק הראשון עמיד במים מתחת למושב. בדרך כלל הם מוגבלים למאגר בוגר עמיד במים ומאופיינים בקצב זרימה קבוע פחות או יותר. מי תהוםיכול להצטבר הן בסלעים נקבוביים רופפים והן במאגרים מוצקים שבור. רָמָה מי תהוםהוא משטח לא אחיד, החוזר, ככלל, על חוסר האחידות של ההקלה בצורה מוחלקת: על גבעות הוא נמוך יותר, במקומות נמוכים יותר הוא גבוה יותר. מי תהוםלנוע לכיוון ההקלה התחתונה.
רָמָה מי תהוםנתון לתנודות קבועות. כפי שצוין לעיל, הוא מושפע מגורמים שונים: כמות ואיכות המשקעים, אקלים, טופוגרפיה, הימצאות כיסוי צמחי, פעילות כלכלית אנושית ועוד ועוד.
מי תהוםהמצטבר במרבצי סחף הוא אחד ממקורות אספקת המים. הם משמשים כמי שתייה, להשקיה. יציאות מי תהום אל פני השטח נקראות מעיינות, או מעיינות.
אופי הקשר בין נהר ל מי תהוםשונה. בהתאם לתנאי התרחשות האקוויפר, עומק החתך של עמקי הנהר ומיקום המוצאים מי תהוםמתעוררים תנאים שונים לחיבור הידראולי של נהר ו מי תהום. חיבור הידראולי יכול להיות קבוע, לסירוגין או נעדר לחלוטין.
עם חיבור הידראולי, מספר מקרים של היחס בין נהר ומי תהום אפשריים: מי תהוםלהאכיל את הנהר ברמה נמוכה של מים עומדים באפיקו. בזמן מעבר שיטפונות, כאשר עליית המים בנחל עולה משמעותית על מפלס מי התהום העומדים, מי הנהר מחלחלים לגדות. שמורות גדולות נוצרות באזור החוף מי תהום.
מניות מי תהוםמתחדש כל הזמן על ידי סינון של מי הנהר. זאת בשל העובדה שהמפלסים בנהר הם תמיד מעל המראה. מי תהום. דיאטה זו אופיינית לאזורים צחיחים.
הנהר ניזון מאקוויפר לחץ שיש לו קשר הידראולי קבוע עם הנהר. אספקה ​​זו מתבצעת או על ידי זרימה ישירה של מי לחץ לאפיק הנחל דרך תקעים וסדקים טקטוניים, או על ידי סינון לחץ דרך גג אטום, או דרך שכבות של סלעים חדירים, שמימיו מנוקזים על ידי נהרות.
לחץ או מים ארטזיים. מי לחץ הינם מים הנמצאים באקוויפר סגור בין שכבות עמידות במים וחווים לחץ הידרוסטטי עקב הפרש הרמות במקום האספקה ​​ויציאת המים לפני השטח. אזור האספקה ​​ליד מים ארטזיים נמצא בדרך כלל מעל אזור נגר המים ומעל יציאת מי הלחץ אל פני כדור הארץ. אם באר ארטזית מונחת במרכז קערה כזו, או שוקת, אז יזרמו ממנה מים בצורת מזרקה על פי חוק הכלים המתקשרים.
הגדלים של אגנים ארטזיים משמעותיים למדי - עד מאות ואף אלפי קילומטרים. אזורי ההאכלה של בריכות כאלה רחוקים לרוב ממקומות שאיבת המים. כך, מים שירדו בצורת משקעים בשטח גרמניה ופולין מתקבלים מבארות ארטזיות שנקדחו במוסקבה; בכמה נווה מדבר בסהרה הם מקבלים מים שירדו בצורת משקעים מעל אירופה.
מים ארטזייםמאופיינים בקצב זרימה קבוע ואיכות טובה, שחשובה לשימוש המעשי שלה.
בעיות עיקריות של שימוש והגנה מי תהוםבשל מיקומם, מי התהום מוגנים טוב יותר מהשפעות חיצוניות מאשר מים עיליים, אך ישנם תסמינים חמורים לשינוי משטר שלילי. מי תהוםעל פני שטחים גדולים ועל פני מגוון רחב של עומקים. אלה כוללים: דלדול והורדת מפלס מי התהום עקב שאיבת יתר; הכנסת מי מלח ים לחוף; היווצרות משפכי דיכאון ואחרים.
זיהום מי התהום הוא איום גדול. ישנם שני סוגים של זיהום - חיידקי וכימי. בתנאים מסוימים, מי ביוב ומי תעשייה, מים עיליים מזוהמים ומשקעים אטמוספריים יכולים לחדור לאקוויפרים.
בעת יצירת מאגרים, כתוצאה מגב מים, יש עלייה במפלס מי תהום. תוצאה חיובית של שינוי משטר כזה היא גידול במשאבים שלהם באזור החוף של המאגר; שלילי - הצפה של אזור החוף, הגורמת להטפת השטח, כמו גם המלחת קרקע ו מי תהוםעקב האידוי המוגבר שלהם בהתרחשות רדודה.
עקב אירועי שיטפונות קטנים (או היעדרם בכלל) בנהרות מוסדרים, האכלת שיטפונות מי תהוםמופחת משמעותית. קצבי הזרימה בנהרות כאלה מופחתים, מה שתורם לסחיפת הערוץ; לכן הקשר של נהר ו מי תהוםקָשֶׁה.
בתנאים מסוימים, בחירה מי תהוםיכולה להיות השפעה משמעותית על איכות המים העיליים. קודם כל, זה חל על פעילות תעשייתית והזרמת מים מינרליים, הזרמת מכרה ומי נפט נלווים. מכאן נובע שיש לחזות שימוש וויסות משולבים של משאבי מי קרקע ומי תהום. דוגמאות לגישה כזו הן שימוש במי תהום להשקיה בשנים יבשות, וכן חידוש מלאכותי של עתודות. מי תהוםובניית מאגרים תת קרקעיים. מסקנה במהלך הכנת חיבור זה נותחה ספרות חינוכית ועיון, כמו גם מידע מהאינטרנט בנושא נתון. לסיכום, אנו יכולים לציין את הדברים הבאים: מקור התזונה העיקרי עבור כל הנהרות הוא משקעים, אך בהתאם לתנאים הגיאוגרפיים והאקלים, הם יכולים להיות בצורות שונות. משקעים נוזליים, כיסוי שלג, שלג אלפיני וקרחונים, ו מי תהום. מי תהוםכ-15-20% נלקחים מכמות המשקעים האטמוספריים. השיטה העיקרית להיווצרות מי תהום היא חדירת משקעים דרך השכבות העליונות של הקרקע אל השכבה העמידה למים. כמו כן, מי תהום יכולים להיווצר באופן מלאכותי - כתוצאה מיצירת מתקני השקיה. נהר ומאגר מים מי תהוםתלויים הדדיים: בזמן שיטפונות מפלס המים הגבוה בנחל יורד עקב ספיגת עודפי מים בקרקע; כאשר מפלס הנהר יורד, מי התהום מתחילים להזין את הנהר. את כל מי התהוםמחולק על תנאי לשלוש שכבות: Verkhovodka(מים קרובים יותר לשכבת הקרקע). שכבת לחץ (מים ארטזייםממוקם בין שתי שכבות אטומות). מי תהום(מים על פני השכבה האטומה). מי תהוםהוא אחד ממקורות אספקת המים. הם משמשים כמי שתייה, להשקיה. יוצאים מי תהוםאל פני השטח נקראים קפיצים, או קפיצים. ישנם תסמינים חמורים של שינוי משטר שלילי מי תהוםעל פני שטחים גדולים ועל פני מגוון רחב של עומקים. הם: תשישות והורדת דירוג מי תהוםעקב מבחר יתר; הכנסת מי מלח ים לחוף; היווצרות משפכי דיכאון ואחרים. זיהום הוא סיכון גדול מי תהום. בהכנת עבודה זו, קיבלתי והרחבתי את הידע בנושא "מקורות הזנת הנהר", " מי תהום», « מי התהום».

תכונות הקרקע בבסיס היסודות תלויות מאוד בלחות הקרקע. האדמה ליד הקרן נרטבת במי פני השטח ובמי תהום.

מאיפה מגיעים מים עילייםמובן - אלו משקעים בצורת גשם ושלג שמחלחלים לאדמה ליד הקרן.

מי תהום נאספים משטח גדול ויכולים להביא רטיבות לקרן מרחוק.

מי תהום נוצרים ממי משקעים אטמוספריים הנופלים על פני כדור הארץ ומחלחלים אל הקרקע לעומק מסוים וכן ממי הביצות, נהרות, אגמים ומאגרים המחלחלים אף הם אל הקרקע.

חדירת המים לקרקעות תלויה בתכונות הפיזיקליות של קרקעות אלו. לגבי חדירות מים, הקרקעות מחולקות לשלוש קבוצות עיקריות - חדיר, חצי חדיר ואטום או אטום.

לסלעים חדיריםכוללים סלעים קלסטיים גסים, חלוקי נחל, חצץ, חולות וסלעים שבורים.

לסלעים אטומים למים- סלעים צפופים ומטמורפיים, כגון גרניט ושיש, כמו גם חרסיות.

לסלעים חצי חדיריםכוללים חולות חרסית, לס, אבני חול רופפות וחוואר רופף.

כמות המים המחלחלת לקרקע תלויה לא רק בתכונותיה הפיזיקליות, אלא גם בכמות המשקעים, בשיפוע פני השטח ובסוג כיסוי הצמחייה. יחד עם זאת, טפטוף ממושך יוצר תנאים טובים יותר לחלחול מאשר גשם שוטף כבד.

שיפועים תלולים של השטח מגבירים את הנגר העילי ומצמצמים את חדירת המשקעים לקרקע, בעוד שמדרונות מתונים, להיפך, מגבירים את החדירה. כיסוי הצומח מגביר את אידוי הלחות המשקעת, אך במקביל מעכב את הנגר העילי התורם לחדירת הלחות לקרקע.

סיווג מי תהום

ישנם ארבעה סוגים של מי תהום: פרמפרוסט, קרקע, לחץ (ארטזיאני) ומים תת קרקעיים של פרמפרוסט.

לפי תנאי ההתרחשות: נקבובי, מאגר, סדק.

Verkhovodka ומי תהום

Verkhovodka - מי תהום המתרחשים בסמוך לפני השטח של כדור הארץ ומאופיינים בשונות בתפוצה, אורך חיים וחיוב.

Verkhovodka, ככלל, נוצר על השכבה הראשונה עמידה למים מפני השטח של כדור הארץ או שכבות של משקעים עמידים במים באקוויפר, יש לה תפוצה מקומית אופי עונתי של קיום. Verkhovodka קיימת בתקופה של לחות מספקת, ונעלמת בזמנים יבשים.

במקרים בהם השכבה העמידה במים שוכבת סמוך לפני השטח או עולה לפני השטח, מתפתחת ספיגה. מי הקרקע, או מי שכבת הקרקע, המיוצגים על ידי מים כמעט קשורים, שבהם מים טיפה-נוזלים נמצאים רק בתקופות של לחות מוגזמת, מכונים לעתים קרובות גם מים ניצבים.

המים של מי המוט הם בדרך כלל טריים, מעט מינרליים, אך לרוב מזוהמים בחומרים אורגניים ומכילים כמויות גבוהות של ברזל וחומצה סיליקית. ככלל, מים מוצבים אינם יכולים לשמש מקור טוב לאספקת מים.

מי תהום

מי תהום הם המים המופיעים תחילה מפני השטח ויש להם תפוצה אזורית. הם בדרך כלל ללא לחץ, במקרים נדירים יש להם לחץ מקומי, הם מאופיינים בקצב זרימה קבוע פחות או יותר. מי תהום יכולים להתרחש הן בסלעים נקבוביים רופפים והן במאגרים שבור מוצק.

מפלס מי התהום נתון לתנודות עונתיות, הוא מושפע מכמות המשקעים, האקלים, הטופוגרפיה, כיסוי הצמחייה ופעילויות האדם.

מי תהום הם אחד ממקורות אספקת המים (בעיקר בארות), יציאות מי תהום אל פני השטח נקראות מעיינות, או מעיינות.

מים ארטזיים

מי לחץ (ארטזיות) הינם מים הנמצאים באקוויפר סגור בין שכבות עמידות במים וחווים לחץ הידרוסטטי עקב הפרש הרמות במקום האספקה ​​ויציאת המים לפני השטח. הם מאופיינים בחיוב קבוע.

אזור ההזנה ליד מים ארטזיים, שגודלם מגיע לעיתים לאלפי קילומטרים, נמצא בדרך כלל מעל אזור נגר המים ומעל יציאת מי הלחץ אל פני כדור הארץ.

אזורי ההאכלה של אגנים ארטזיים מורחקים לעתים באופן משמעותי מהמקומות שבהם מופקים מים - בפרט, בכמה נווה מדבר של הסהרה הם מקבלים מים שירדו בצורת משקעים מעל אירופה.

אחת הבעיות שבהן נתקלים לעתים קרובות כשגרים בבית פרטי או בבית כפרי היא היעדר מקור קבוע של מי שתייה באתר. השאלה חריפה במיוחד באזור שבו לא מונחים נתיבי אספקת מים בקרבת מקום. אתה צריך לפנות למציאת מקור לאספקת מים אוטונומית, והם לא תמיד מתאימים לשתייה או לבישול. העובדה היא שחפרת באר לא אומר שהמים בה ניתנים לשתייה. התאמתו של מקור לאספקת מים ביתיים ושתייה נקבעת על בסיס הערכה של איכות המים של מקור המים. בסרטון זה, נבחן כמה אקוויפרים וטכנולוגיות להפקת מים מהם. בעת בחירת מקורות אספקת מים, יש קודם כל להתמקד במים ארטזיים, מוגנים באופן אמין מפני זיהום חיצוני. בהעדר או אי-אפשרות של שימוש במקורות כאלה, יש צורך לעבור למקורות אחרים בסדר הטיהור הטבעי: אלו הם מים בין-שכבתיים שאינם בלחץ (אלה כוללים בארות, מעיינות ומעיינות); זה מי תהום; ומאגרים פתוחים (אלה מאגרים, אגמים, נהרות וכו') מי התהום יוצרים מגוון מערכות אקוויפר. הפשוטה שבהן היא שכבה נקבובית או שבורה המלאה במים ושוכבת על או בין שתי שכבות עמידות במים. שכבות כאלה יוצרות לעתים קרובות מערכות מורכבות הקשורות ביניהן בקנה מידה שונה בשטח ובעומק. העומק הרגיל של מי היווצרות הוא 300–500 מ'. לפני עומק זה, ישנו אזור של חילופי מים אינטנסיביים (או אקטיביים) של מי תהום, וקודם כל הם מי תהום. Verkhovodka נוצר בעומקים רדודים עקב חדירת משקעים אטמוספריים לאדמה, ומימי מאגרים פתוחים. מי מי המוט אינם יכולים לשמש מקור אספקת מים, שכן הרזרבות של מים אלו לרוב אינן משמעותיות ויכולות להשתנות מאוד בהתאם לכמות וזמן המשקעים באזור נתון. בנוסף, המים הניצבים אינם מוגנים מלמעלה על ידי "גג" עמיד במים ולכן מזוהמים בקלות על ידי מים החודרים ישירות מפני השטח של כדור הארץ. עומק ההתרחשות של אקוויפרים כאלה בדרך כלל אינו גדול ולעיתים אינו עולה על 10 מטרים. מתחת לשכבה זו נקרעות בארות צריכת מים. מתחת למושב, בין שתי שכבות אדמה אטומות למים (בדרך כלל חרסית), בשכבה החולית יש מי תהום, המתאפיינים ביציבות רבה יותר של רזרבות ובאיכות משופרת. מתחת למים אלו מסודרות בארות בארות המגיעות לעומק של עד 30 מ'. ההבדל המהותי בין מים מושבעים למי תהום זורמים חופשי הוא שבהתאם לתנאי מזג האוויר, מים ניצבים עשויים להופיע או להיעלם. בעוד מים נקיים מהקרקע נמצאים באדמה כל הזמן באותה רמה. מי תהום הם הדרך הנגישה ביותר לאספקת מים. אפילו נמוך יותר, מופרד ממי התהום על ידי שכבת אדמה נוספת (או כמה) אטומה למים, שוכן אקוויפר ארטזי. רבים מכם בוודאי שמעו את הביטוי "קידוח לתוך אבן גיר". זהו קידוח של באר ארטזית. מים עוברים דרך הסלעים מקבלים תכונות האופייניות לסוג מסוים של סלע. לכן, כאשר עוברים דרך סלעים גירניים, מים הופכים לגירניים, דרך סלעי דולומיט - מים הופכים למגנזיום. עוברים דרך מלח סלעים וגבס, מי שתייה רגילים רוויים במלחי סולפט והופכים למינרלים. במים ארטזיים אין את המזהמים הקיימים במי ברז או בסוגים אחרים של מים בבקבוקים. יש לו גם תכולת מינרלים גבוהה יותר. לפני שימוש בכל סוג של מקורות לצורכי בית או שתייה, יש צורך לקבל מסקנה מהשירות הסניטרי על קבילות השימוש בהם. המסקנה של הרשויות הסניטריות על מקור אספקת מים זה נשארת בתוקף למשך שנה. אפשרות השימוש בו לאחר שנה חייבת להיות מאושרת על ידי הרשויות הסניטריות בהיעדר שינויים בתנאים הסניטריים של המקור במהלך השנה האחרונה. הסרטון הבא יוקדש לאמצעים להקמת אספקת מים אוטונומית, כלומר נשקול אפשרויות כגון: באר, באר חול ובאר ארטזית. אז אל תפספסו, ואני מודה לכם שצפיתם. בהצלחה לכולם ונתראה במהדורה הבאה.

קרקעות הן מאגר של מי תהום. בהתאם לאופי ההתרחשות, אזור התפוצה וזמן קיום, מי התהום מסווגים למספר סוגים.
Verkhovodka- הצטברויות זמניות של מי תהום, לרוב בעומק רדוד מפני השטח. הוא נוצר מעל שכבות של סלעים עמידים במים בקרקעות חדירות למים. לדוגמה, אם עדשת חרס מונחת בין סביבת החמר החולית, אזי מי מוטה עלולים להופיע מעליה בעונה הגשומה או בזמן שיטפון. בעונה היבשה, מים מהמוט מתאדים או מחלחלים לשכבות עמוקות יותר. Verkhovodka יכולה להיווצר גם ללא שכבה עמידה למים, למשל, בחפירות שאינן חדירות למים.
אם לא תספק אמצעים לעמיד למים את הבסיס של המבנה העתידי או לא תסיט מים מהמים העליונים, זה יביא לצרות גדולות. זכרו, גם אם במהלך הבנייה, הנעשית לרוב בעונה היבשה, לא היו מים באדמה, סביר להניח שהם יופיעו באביב או בסתיו גשום.

זנים של מי תהום: א - מים עליון; ב - מי תהום; ג - מים בין-שכבתיים; g - ארטזיאני; 1 - שכבת אדמה; 2 - שכבה חדירה; 3 - שכבה עמידה למים; 4 - אקוויפר

עדיף לבדוק את הימצאותם של מים ניצבים בעונת הגשמים או מיד לאחר הפשרת השלג באמצעות באר בדיקה עד לעומק 3 מ'. אם יוצאים מים לבאר, צפו בהם בתקופת היובש. ברור שאם יש מוט בבאר, אז מפלס המים יירד משמעותית או שהמים ייעלמו כליל. אם המים בבאר נשארים ביבשה, מבלי להוריד את המפלס, סביר להניח שמדובר במי תהום.
מי תהום- אופקי מי תהום קבועים בזמן ומשמעותיים באזור התפוצה, הממוקמים בשכבת הסלעים הראשונה עמידה למים מפני השטח. המפלס העליון של מי התהום שוכן בעומקים שונים - מ-1 עד 50 מ' מפלס מי התהום יכול לעלות או לרדת עקב שינויים בכמות המשקעים, תנודות במפלס נהרות, אגמים, בריכות, שמימיהן מזינים את אקוויפר. מי התהום אינם בלחץ. הם משמשים לאספקת המים של האחוזה, ובאיכות המתאימה - לשתייה. עם זאת, הם יוצרים קשיים משמעותיים בבנייה אם הם שוכבים בעומק רדוד.
מים בין-שכבתיים- אקוויפרים הנמצאים בין שתי שכבות עמידות במים ולכן אין להם משטח חופשי. הם לא כוחניים וכוחניים. מים ללא לחץ נמצאים בין שכבות אופקיות לחלוטין של אקוויקלוד והם נדירים למדי. מי לחץ נמצאים בין שכבות נטויות עמידות במים או בין שכבות בצורת כוס. מי הלחץ נקראים ארטזיים, ואזור התפוצה שלהם נקרא אגן ארטזי.
לרוב, המים הבין-שכבתיים נמצאים בעומק ניכר ואינם מהווים סכנה לבנייה. עם זאת, בחלק מהמקרים, האקוויקלוד העליון, היוצר, כביכול, את תקרת האקוויפר, ממוקם לא רחוק מפני השטח. במקרה זה, בעת חפירת בור יסוד (תעלות, בורות), האקוויפר מתברר לעתים קרובות כפתוח, ואז יש צורך באיטום אמין של הקרן.
במהלך בנייה בגבולות הפיתוח העירוני או ליד מפעלי תעשייה גדולים, נתקלים גם במי תהום טכנוגניים. מדובר במי תהום, הדומים במאפיינים למים נטועים, אך נוצרו כתוצאה מנזילות לקרקע של שפכים ממפעלים, זרימת מים מתעלות מים גדולים וקטנים וכן מחלחלים מצינורות מים שבורים. התרחשותם של מים כאלה אינה סדירה ובלתי צפויה. זה קורה שהם מופיעים לזמן קצר מאוד, אבל קורה שנוכחותם הופכת די ארוכה, למשל, בגלל דליפות קבועות. כל זה מחייב במהלך הבנייה במקומות כאלה לאטום יסודות וחלקים תת קרקעיים אחרים של מבנים, גם אם, לפי נתונים הידרוגיאולוגיים, מי תהום מתרחשים כאן בעומק רב או אינם קיימים כלל.