Wody podziemne Strefa AREACJI i SATURACJI

Transkrypt

1 Gospodarka Wodna Wykład nr 4 Na podstawie podręcznika HYDOGEOLOGIA z podstawami geologii, Jerzy KOWALSKI, WUP, Wrocław 007 Wydział Inżynierii Środowiska Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej Zakład Gospodarki Wodnej OPACOWAŁ dr hab.inż. Wojciech Chmielowski prof. PK Wody podziemne Strefa AEACJI i SATUACJI

2 I. Strefa aeracji Wody higroskopijne - znajdują się pod działaniem sił adsorpcji - cząstki gruntu mają zdolność skupiania na swej powierzchni drobin gazów, cieczy. Im mniejsza średnica cząstek gruntu tym te siły są większe. Wody te pod względem własności fizycznych przypominają bardziej ciało stałe niż ciecz. Ich przemieszczanie w profilu glebowym jest utrudnione strefa areacji strefa wzniosu kapilarnego strefa saturacji woda wsiąkowa ziarno mineralne otoczone wodą higroskopijną powietrze gruntowe woda błonkowata woda kapilarna zwierciadło wody podziemnej woda wolna

3 I. Strefa aeracji strefa areacji strefa wzniosu kapilarnego strefa saturacji woda wsiąkowa ziarno mineralne otoczone wodą higroskopijną powietrze gruntowe woda błonkowata woda kapilarna zwierciadło wody podziemnej woda wolna Wody błonkowate - otaczają cząstki gruntu warstwą grubszą niż wody higroskopijne i nie są z nim tak silnie związane. Poddawane są siłom elektrycznym - cząstki gruntu oddziałują przyciągająco na dipolowe cząstki gruntu. Właściwości fizyczne są zbliżone do wody wolnej. Mogą zawierać w sobie wody higroskopijne.

4 I. Strefa aeracji strefa areacji strefa wzniosu kapilarnego strefa saturacji woda wsiąkowa ziarno mineralne otoczone wodą higroskopijną powietrze gruntowe woda błonkowata woda kapilarna zwierciadło wody podziemnej woda wolna Wody kapilarne - ich występowanie wynika z sił działających na granicy ciała stałego i cieczy. Na styku tych faz występuje zjawisko włosowatości, czyli podsiąkania wody w wąskich szczelinach. Wody te występują pomiędzy strefą aeracji i saturacji tworząc strefę przejściową. Mogą też tworzyć się w strefie saturacji jako swoiste "soczewki" podczas przesiąkania wód opadowych w głąb gleby lub w czasie gwałtownych zmian poziomu zwierciadła wód gruntowych. Wody opisane powyżej, z uwagi na fakt, że oddziaływają na nie różne siły nazywamy ogólnie wodami związanymi. Pozostałe rodzaje wód są to tzw. wody wolne.

5 I. Strefa aeracji Wody kapilarne r α - Badania nad zjawiskiem wody kapilarnie zawieszonej w gruntach średnioziarnistych zapoczątkował Atterberg. h k kapilara cylindryczna r Jak wiadomo, podnoszenie kapilarne wywołane jest istnieniem tzw. ciśnienia powierzchniowego Wartość tego ciśnienia według Laplace a ( 806) zależy od:. Kształtu powierzchni cieczy ( menisku),. odzaju cieczy, 3. Materiału ścian kapilary.

6 I. Strefa aeracji Wody kapilarne Ciśnienie powierzchniowe r P i P 0 + σ + P i ciśnienie na powierzchni menisku r α P 0 ciśnienie wewnętrzne cieczy ( dla wody P MPa) h k σ napięcie powierzchniowe, największy i najmniejszy promień menisku ( wartość jest dodatnia przy menisku wypukłym i ujemna przy menisku wklęsłym) r r α kapilara łańcuszkowa

7 I. Strefa aeracji Wody kapilarne σ Napięcie powierzchniowe zjawisko fizyczne występujące na styku powierzchni cieczy z ciałem stałym, gazowym lub inną cieczą. Zjawisko to polega na powstawaniu dodatkowych sił działających na powierzchnię cieczy w sposób kurczący ją tak, że zachowuje się ona jak sprężysta błona. Napięciem powierzchniowym nazywa się również wielkość fizyczną ujmującą to zjawisko ilościowo. Zjawisko to ma swoje źródło w siłach przyciągania pomiędzy molekułami cieczy. Występuje ono zawsze na granicy faz termodynamicznych, dlatego zwane jest też napięciem międzyfazowym. Efektem napięcia powierzchniowego jest np. utrudnione zanurzanie w cieczy ciał niepodatnych na zwilżanie tą cieczą (znika ono w momencie całkowitego zanurzenia takiego ciała). Innym zjawiskiem związanym z napięciem powierzchniowym jest podnoszenie się (np. woda) lub opadanie (np. rtęć) cieczy w wąskich rurkach, tzw. kapilarach zjawisko to należy do zjawisk kapilarnych

8 I. Strefa aeracji Wody kapilarne Wysokie napięcie powierzchniowe na granicy faz A i B oznacza, że siły spójności (kohezji) wewnątrz faz A-A i B-B są większe niż siły przylegania (adhezji) na granicy faz A-B. Zwilżalność właściwość przedmiotów i substancji dotycząca ich oddziaływania z cieczami, przede wszystkim z wodą. Jeżeli ciało stałe jest zwilżalne, to ciecz rozpływa się po jego powierzchni lub wnika w jego pory. Jeżeli ciało jest zwilżane wodą, to mówimy, że jest ono hydrofilowe. Przeciwieństwem tego zjawiska jest brak zwiżalności. Ciała o takich właściwościach (niezwilżalne wodą) nazywamy hydrofobowymi. Na opisane zjawisko zwilżania lub niezwilżania ciała stałego wpływa wiele czynników. Do najważniejszych należy napięcie powierzchniowe cieczy oraz wzajemne oddziaływanie ciała stałego i cieczy. Na przykład szkło jest dobrze zwilżane przez wodę, a nie jest zwilżane przez rtęć. Z kolei parafina nie jest zwilżana przez wodę, a dobrze rozpływa się po niej benzyna itp.

9 I. Strefa aeracji Wody kapilarne MENISK Menisk jest to powierzchnia rozdzielająca od siebie dwie fazy płynne gaz i ciecz lub dwie, niemieszające się z sobą ciecze. Menisk przybiera kształt płaskiej powierzchni, wycinka sfery lub hiperboloidy, lub też w szczególnych przypadkach kombinacji wycinka sfery i hiperboloidy. Kształt menisku i kierunek jego wypukłości zależy od: w przypadku dwóch cieczy: wypadkowej energii powierzchniowej obu stykających się faz, w przypadku układu ciecz-gaz od wypadkowej energii powierzchniowej ścianek naczynia i sumarycznego napięcia powierzchniowego lustra cieczy (oprócz własności samej cieczy jest też zależny od rozmiarów lustra cieczy, który wynika z przekroju naczynia).

10 I. Strefa aeracji Wody kapilarne MENISK Dla układu gaz-ciecz w rurce z materiału trudno zwilżalnego przez tę ciecz (np. rtęć w rurce szklanej), ciecz tworzy menisk wypukły. Jeżeli ciecz odpowiednio dobrze zwilża materiał rurki (np. etanol w rurce szklanej) tworzy się menisk wklęsły. W ostatnim przypadku, przy bardzo wąskim przekroju rurki (różnym dla każdego układu ciecz-materiał ścianek) pojawia się efekt kapilarny, polegający na tendencji do pełznięcia cieczy po ściankach. Efekt ten jest na tyle silny, że przezwycięża grawitację. Jeśli siły oddziaływania między cząsteczkami cieczy i ścianek są większe od sił między cząsteczkami cieczy, powierzchnia cieczy w pobliżu ścianek zakrzywia się w górę, czyli ciecz tworzy menisk wklęsły i zwilża ścianki naczynia (np. woda w niepełnym naczyniu ze szkła). Jeśli siły między cząsteczkami cieczy i ścianek są małe, powierzchnia cieczy w pobliżu ścianek zakrzywia się w dół wtedy ciecz tworzy menisk wypukły i nie zwilża ścianek naczynia (np. rtęć w rurce szklanej). Źródło

11 I. Strefa aeracji Wody kapilarne PASKAL Paskal jednostka ciśnienia (także naprężenia) w układzie SI (Jednostka pochodna układu SI), oznaczana Pa. Pa N m Nazwa paskal pochodzi od nazwiska francuskiego fizyka Blaise a Pascala. Często spotykany skrót kpa oznacza kilopaskal (0 3 Pa), MPa oznacza megapaskal (0 6 Pa), natomiast hpa hektopaskal (00 Pa). Hektopaskal jest zazwyczaj stosowany przy podawaniu ciśnienia atmosferycznego, ponieważ jest dokładnie równy stosowanej powszechnie przed latami sześćdziesiątymi XX w. w meteorologii w układzie CGS i MKSA jednostce milibar: hpa 00 Pa mbar 0,9 mmh O Ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi przeciętnie 03,5 hpa. Najniższe ciśnienie zmierzone kiedykolwiek na poziomie morza wynosiło 870 hpa, a najwyższe na powierzchni Ziemi 083,8 hpa. kg m s

12 I. Strefa aeracji Wody kapilarne r α Ciśnienie powierzchniowe h k P i P 0 + σ Gdy / / 0, czyli gdy powierzchnia menisku jest płaska ( ), wtedy ciśnienie na powierzchni menisku odpowiada ciśnieniu wewnętrznemu cieczy. P i P 0 + r Ciśnienie pod powierzchnia wklęsłą będzie mniejsze, a pod powierzchnią wypukłą większe niż pod płaską.

13 I. Strefa aeracji Wody kapilarne r α Ciśnienie powierzchniowe 3 Pod powierzchnią wklęsłą <0, <0 ciśnienie powierzchniowe wynosi: h k P i P 0 σ + r 4 W przypadku kapilary cylindrycznej ciśnienie na powierzchni menisku wynosi: α r cosα Kąt zwilżania P P 0 σ

14 I. Strefa aeracji Wody kapilarne Kąt zwilżania, kąt przyścienny kąt utworzony przez powierzchnię płaską ciała stałego i płaszczyznę styczną do powierzchni cieczy graniczącej z ciałem stałym lub do powierzchni rozdziału dwóch stykających się cieczy r α r cosα

15 5 I. Strefa aeracji Wody kapilarne Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze cylindrycznej Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze cylindrycznej można wyznaczyć z równości g h zatem plaskiej powierzchni dla P g h P P g h P k k k + + ρ σ σ ρ σ ρ 0 0, r α h k r

16 I. Strefa aeracji Wody kapilarne 6 Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze łańcuszkowej Warunkiem utrzymania się wody zawieszonej w kapilarze jest istnienie niejednakowej krzywizny górnego i dolnego menisku. Warunki równowagi wymagają aby spełniona była równość r α h k r r r α g h g h P g h P P g h P k k k k ρ σ σ ρ σ ρ σ ρ

17 I. Strefa aeracji Wody kapilarne 6 Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze łańcuszkowej P P σ, h k ρ g ciśnienie na powierzchni górnego menisku ciśnienie na powierzchni dolnego menisku napięcie powierzchniowe największy i najmniejszy promień menisku wysokość słupa wody w kapilarze gęstość wody przyspieszenie siły ciężkości h k σ ρ g Z równania wynika, że wzrostowi wody zawieszonej w kapilarze towarzyszyć musi wzrost prawej strony równania. Jest to możliwe jedynie przy wzroście.

18 I. Strefa aeracji Wody kapilarne 6 Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze łańcuszkowej Przy stałym ciśnieniu powierzchniowym górnego menisku, ciśnienie dolnego menisku będzie wzrastać w wyniku zmniejszania się krzywizny dolnego menisku, co powoduje wzrost wysokości podsiągu kapilarnego. r r r r α α h k r r r α h k

19 g h plaskim menisku przy k ρ σ, I. Strefa aeracji Wody kapilarne 6 Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze łańcuszkowej Przy dalszym dopływie wody do kapilary menisk dolny z płaskiego przejdzie w wypukły, a warunek równowagi przyjmie postać g h g h P g h P k k k ρ σ σ ρ σ ρ σ Wzrostowi wysokości h k towarzyszyć musi wzrost wartości w nawiasie. Przy ustalonym menisku górnym ( ) wzrastać musi wyrażenie (/ ). Oznacza to że menisk dolny przesuwa się w kierunku zwężenia kapilary

20 I. Strefa aeracji Wody kapilarne 6 Wysokość podsiągu kapilarnego w kapilarze łańcuszkowej Zakładając że h k max 4σ ρ g Ze wzoru wynika, że maksymalna wysokość wody kapilarnej zawieszonej jest dwukrotnie większa od wysokości kapilarnej podpartej. Dla wody o parametrach : t 0 o C, σ 73mN / m, ρ g 980 N / m 3 h k σ ρ g 0,5 0 4 [ m] Wartość 0,5*0-4 [m ] jest stałą kapilarna wody względem szkła

21

22 I. Strefa aeracji Wody kapilarne 7 Maksymalna wysokość wzniosu kapilarnego różnych gruntów k 8 t Czas potrzebny na podniesienie się wody w kapilarze na wysokość z n h k gdzie : k h z k ln hk z ; hk n porowatosc k z h k wspolczynnik wysokosc wysokosc nad gruntu filtracji zwierciadlem wody podsiagu kapilarnego gruntowej

23 I. Strefa aeracji strefa areacji strefa wzniosu kapilarnego strefa saturacji woda wsiąkowa ziarno mineralne otoczone wodą higroskopijną powietrze gruntowe woda błonkowata woda kapilarna zwierciadło wody podziemnej woda wolna Wody wsiąkowe - są to najczęściej wody opadowe, które przesiąkają przez środowisko przepuszczalne do momentu osiągnięcia warstwy nieprzepuszczalnej lub strefy saturacji. Wody zawieszone - tworzą się nad soczewkami nieprzepuszczalnego gruntu pogrążonymi w przepuszczalnym podłożu. Gdy znajdują się blisko powierzchni ziemi mogą okresowo zanikać w wyniku intensywnej ewapotranspiracji i braku zasilania wodami wsiąkowymi

24 Wody w strefie saturacji POFIL PIONOWY strefa areacji woda wsiąkowa ziarno mineralne otoczone wodą higroskopijną powietrze gruntowe woda błonkowata woda kapilarna strefa wzniosu kapilarnego strefa saturacji zwierciadło wody podziemnej woda wolna

25 Wody w strefie saturacji Podział wód d podziemnych wg Z. Pazdry ( 977)

26 Wody zaskórne Są to wody podziemne bardzo płytko zalegające, praktycznie pozbawione strefy areacji. Zwierciadło wód zaskórnych występuje kilkanaście lub kilkadziesiąt centymetrów poniżej powierzchni ziemi. Występują one najczęściej w zagłębieniach terenowych, w dolinach rzecznych, w których tworzą się torfowiska, bagna itp. Powstawaniu wód zaskórnych sprzyja płytko występujące pod powierzchnią utwory nieprzepuszczalne, na których gromadzić się może woda opadowa. Wahania wód zaskórnych są znaczne i szybko reagują na zmiany i wpływy atmosferyczne. W okresach suchych i gorących całkowicie zanikają. W związku ze ścisłym kontaktem tych wód z glebą są one najczęściej silnie zanieczyszczone organicznie i bakteriologicznie.

27 Wody zaskórne Wody zaskórne ( przypowierzchniowe ) występują w miejscach płytkiego zalegania warstw nieprzepuszczalnych. Miejscami mogą wychodzić na powierzchnię ziemi tworząc zabagnienie terenu. Najczęściej spotykane w bezodpływowych wklęsłościach terenu lub płaskich dnach dolin rzecznych. Bardzo silnie uzależnione od opadów atmosferycznych charakteryzują się dużymi wahaniami poziomu. Skład chemiczny wód wynika z chemizmu opadów atmosferycznych. Z racji płytkiego zalegania podlegają wpływom atmosfery, a szczególnie zmianom temperatury. Często są w zasięgu strefy korzeniowej roślin i mogą służyć jako środek transportu rozpuszczalnych substancji pokarmowych. Tworzą wraz z glebą siedlisko życia bogatej gatunkowo fauny.

28 Wody gruntowe Wody te są oddzielone od powierzchni terenu mniej lub bardziej przepuszczalną strefą areacji Zasilane są bezpośrednio z powierzchni Ziemi przez infiltrujące opady atmosferyczne, a obszar zasilania pokrywa się z obszarem ich rozprzestrzeniania. strefa areacji rzeźba terenu zwiercadło wody gruntowej strefa saturacji warstwy nieprzepuszczalne

29 Wody gruntowe Temperatura wód gruntowych wykazuje wahania do głębokości 0m. Na tej głębokości zwanej strefą stałej temperatury, woda posiada temperaturę odpowiadającą średniej rocznej temperaturze danego terenu. Zdatność wody gruntowej do picia zależy przede wszystkim od głębokości jej zalegania. Przeciętnie można przyjąć, że wody gruntowe zalegające na głębokości 3-4 m, nie są bakteriologicznie zanieczyszczone. Wodą gruntowa ograniczona jest od góry powierzchnią wyznaczoną zasięgiem wody wolnej, zwaną zwierciadłem wody gruntowej. Kształt zwierciadła nie jest wymuszony warstwą nieprzepuszczalną. Zwierciadło wody jest swobodne, naśladuje w pewnym przybliżeniu kształt powierzchni terenu, podnosi się pod wyniosłościami a obniża w zagłębieniach.

30 Wody gruntowe Są oddzielone strefą aeracji znacznie grubszą niż wody przypowierzchniowe. Strefa ta sprawia, że własności fizyczne i właściwości chemiczne są bardziej stabilne. Wpływ wahań temperatury powietrza atmosferycznego na temperaturę wody zaznacza się do głębokości ok. 0 m. poniżej powierzchni terenu. Wielkość opadów atmosferycznych ma znaczenie dla ilościowego składu chemicznego wód. Gdy opady nie występują poziom wód obniża się, następuje zagęszczanie substancji rozpuszczonych, a więc wzrasta stężenie. Stałość składu chemicznego pod względem jakościowym jest zapewniona przez znaczną strefę aeracji. Strefa ta posiada właściwości filtracyjne i substancje rozpuszczone w opadach są adsorbowane w dużej mierze na cząstkach gruntu. Poziom wód gruntowych podlega wahaniom w cyklach rocznych (pory roku z opadami i okresy suche) i wieloletnich (np. związane z aktywnością Słońca).

31 3 Wody wgłębne strefa areacji rzeźba terenu Wody podziemne występujące w warstwach wodonośnych, przykrytych utworami nieprzepuszczalnymi, nazywamy wgłębnymi Zatem są oddzielone od powierzchni ziemi warstwą utworów nieprzepuszczalnych. woda wgłębna strefa saturacji woda gruntowa zwiercadło wody gruntowej warstwy nieprzepuszczalne szczelina uskokowa Zasilane są wodami opadowymi ( infiltracja) przenikającymi przez różnego typu okna hydrogeologiczne, szczeliny uskokowe czyli nieciągłości warstw nieprzepuszczalnych.

32 3 Wody wgłębne Zasilanie wody wgłębnej przez wychodnię zakrytą rzeźba terenu strefa areacji zwiercadło wody gruntowej strefa saturacji warstwy nieprzepuszczalne warstwy nieprzepuszczalne woda wgłębna wychodnia zakryta Im głębiej zalegają wody wgłębne tym mniej wyraźny jest wpływ atmosfery. Cechy fizyczne i chemiczne zmieniają się na przestrzeni wieków geologicznych

33 3 Wody wgłębne Zasilanie wody wgłębnej przez okno hydrogeologiczne powstałe w skutek wyklinowania się warstwy nieprzepuszczalnej strefa areacji rzeźba terenu zwiercadło wody gruntowej strefa saturacji warstwy nieprzepuszczalne woda wgłębna okno hydrologiczne

34 3 Wody wgłębne Zasilanie wody wgłębnej przez sedymentacyjne okno hydrogeologiczne strefa areacji rzeźba terenu zwiercadło wody gruntowej strefa saturacji warstwy nieprzepuszczalne warstwy nieprzepuszczalne woda wgłębna hydrogeologiczne okno sedymentacyjne

35 3 Wody wgłębne strefa areacji Zasilanie wody wgłębnej przez erozyjne okno hydrogeolo giczne strefa saturacji rzeźba terenu zwiercadło wody gruntowej warstwy nieprzepuszczalne warstwy nieprzepuszczalne woda wgłębna hydrogeologiczne okno erozyjne

36 3 Wody wgłębne strefa areacji Zwierciadło wód wgłębnych jest najczęściej napięte, przez co rozumiemy że jego położenie i kształt są wymuszone przez spąg wyżej leżącej warstwy nieprzepuszcz alnej spąg warstwy wyżej leżącej rzeźba terenu zwierciadło wody napięte strefa saturacji zwiercadło wody gruntowej warstwy nieprzepuszczalne woda wgłębna Spąg warstwy jest to powierzchnia ograniczająca warstwę od dołu. Strop warstwy jest to powierzchnia ograniczająca warstwę od góry

37 3 Wody wgłębne Jeżeli warstwa wodonośna z wodą pod ciśnieniem zostanie nawiercona, woda w otworze wiertniczym podniesie się na wysokość zależną od ciśnienia w spągu warstwy napinającej otwór wiertniczy spąg warstwy wyżej leżącej rzeźba terenu strefa saturacji strefa areacji zwiercadło wody gruntowej warstwy nieprzepuszczalne zwierciadło wody swobodne woda wgłębna

38 4 Wody głębinowe Do wód głębinowych zaliczamy takie, które znajdują się głęboko pod powierzchnią ziemi, izolowane są od niej całkowicie wieloma kompleksami utworów nieprzepuszczalnych. rzeźba terenu strefa saturacji strefa areacji zwiercadło wody gruntowej Wody te nie biorą udziału w krążeniu wód, nie są zasilane ani odnawialne i znajdują się w stagnacji. Są na ogół silnie zmineralizowane o pochodzeniu sedymentacyjnym lub juwenilnym i nie nadają się do celów konsumpcyjnych warstwy nieprzepuszczalne warstwy nieprzepuszczalne warstwy nieprzepuszczalne wody głębinowe

39 Wody w strefie saturacji Podział wód ze względu na rodzaj próżni skalnych wypełnionych przez wody podziemne: Wody szczelinowe - występują w szczelinach skał głównie osadowych, pochodzenia chemicznego lub organicznego (wapienie, dolomity, gipsy, anhydryty ). Szczeliny przebiegają najczęściej w różnych kierunkach, krzyżują się wzajemnie tworząc bardzo skomplikowany układ krążenia wody. uch wody w szczelinach jest szybszy niż w skałach porowatych bardzo często przechodzi w ruch burzliwy. Szczeliny powstają również w wyniku procesów geologicznych: okrzepnięcia magmy - efekt kurczenia się masy skałotwórczej ruchów skorupy ziemskiej procesów wietrzenia fizycznego - szczególnie procesy termiczne

40 opad Wody szczelinowe ze źródłem źródło warstwy nieprzepuszczalne źródło warstwy nieprzepuszczalne

41 Wody krasowe - występują w próżniach skał szczególnie podatnych na rozpuszczanie. Do tych skał zalicza się: sól kamienną, gipsy, anhydryty, wapienie i w mniejszym stopniu dolomity. Wody krasowe zasilane są szczelinami, a często również przez potoki i rzeki, których wody nieraz na długich odcinkach płyną pod powierzchnią ziemi. opad W układzie krążenia wód krasowych wyróżnić można ruch pionowy zasilający i ruch poziomy wyprowadzający wody krasowe na powierzchnie w postaci źródła. warstwy nieprzepuszczalne źródło źródło warstwy nieprzepuszczalne

42 Do charakterystycznych cech wód szczelinowych i krasowych, w warunkach bezpośredniego ich zasilania wodami opadowymi lub powierzchniowymi ( ciekami), zalicza się: Duża zmienność wydajności, położenia zwierciadła i temperatury wody w zależności od czynników meteorologicznych Duża zmienność prędkości przepływu, wywołana szybko zmieniającymi się warunkami przepływu. Duży na ogół stopień zanieczyszczenia substancjami organicznymi, w tym także drobnoustrojami Ze względu na dużą zmienność wydajności oraz stopień zanieczyszczenia wody szczelinowe i krasowe często nie nadają się do zaopatrzenia ludności w wodę pitną i gospodarczą

43 Wpływ tektoniki na występowanie wód podziemnych Na ruch i gromadzenie się wód podziemnych wpływa w dużej mierze. Sposób ułożenia warstw,. Ich zgodność, 3. Ciągłość, 4. odzaj spękań, 5. Pochodzenie i wykształcenie różnych warstw skalnych.

44 Sposób ułożenia warstw (poziomy) ciągły źródło warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna Na obszarach o poziomym ułożeniu warstw warunki hydrogeologiczne kształtują się w zależności od sekwencji i głębokości występowania warstw wodonośnych. Obszary zbudowane z naprzemianległych warstw przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych są na ogół ubogie w wodę. Zasilanie warstw wodonośnych głębiej położonych odbywać się może jedynie przez okna hydrogeologiczne lub głębokie wcięcia erozyjne.

45 Sposób ułożenia warstw (ukośny) ciągły wychodnia otwarta wychodnia zakryta warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna Warunki hydrogeologiczne przy ukośnym układzie warstw ( monokliny) są korzystne. Warstwy mogą być zasilane bezpośrednio jeżeli wychodnie ich znajdują się na powierzchni, lub pośrednio jeżeli przykryte są od góry poziomo zalegającą warstwą przepuszczalną

46 3 Struktury nieciągłe ( rów, zręb) rów tektoniczny zręb tektoniczny Korzystniejsze warunki występują w rowach tektonicznych, znacznie gorsze w zrębach,które są łatwo drenowane warstwa nieprzepuszczalna warstwa przepuszczalna

47 4 Struktury fałdowe (siodło, łęk ) warstwa nieprzepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa przepuszczalna warstwa nieprzepuszczalna Woda w siodle Woda w łęku W strukturach fałdowych można przyjąć że, synkliny ( łęki) tworzą korzystne warunki do gromadzenia wody, Antykliny ( siodła) są strukturami niekorzystnymi z uwagi na gromadzenie wody.

48 5 Struktury niezgodne ( dyskordancje) warstwa nieprzepuszczalna otwory wiertnicze 4 3 warstwa przepuszczalna Dyskordancje wpływają na dużą zmienność warunków hydrogeologicznych na wet na małych powierzchniach. Pomiar z otworu nr, wskazuje na brak wody podziemnej, pomiar z otworu nr3 wykazuje znaczne zasoby wód podziemnych. Oba wskazania są fałszywe.

49 Gospodarka Wodna Wykład nr 4 Na podstawie podręcznika HYDOGEOLOGIA z podstawami geologii, Jerzy KOWALSKI, WUP, Wrocław 007 Wydział Inżynierii Środowiska Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej Zakład Gospodarki Wodnej OPACOWAŁ dr hab.inż. Wojciech Chmielowski prof. PK Wody podziemne Strefa AEACJI i SATUACJI