Методы изучения баланса грунтовых - Лебедев А.В.
Скачать (прямая ссылка):
В результате регионального изучения баланса подземных вод составляются карты районирования территории по ведущим элементам баланса и типам режима грунтовых вод. Например, в качестве принципа районирования может быть принято соотношение приходных и расходных элементов — инфильтрации осадков и испарения грунтовых вод, а также соотношение притока и оттока подземных вод на отдельных участках. Могут выделяться районы преобладания в году инфильтрации осадков над испарением с уровня грунтовых вод, которым отвечает промывной тип водного режима почв, и районы с преобладанием испарения грунтовых вод над инфильтрацией (выпотной тип водного режима почв, по А. А. Роде).
В районах с положительной разностью между боковыми притоком и оттоком вод подземный сток рассеивается на испарение, а в районах с отрицательной разностью притока и оттока формируется подземный сток.
Региональная наблюдательная сеть скважин закладывается с учетом предварительного районирования территории по условиям формирования режима грунтовых вод (Коноплянцев, Ковалевский, Семенов, 1963). За основу такого районирования указанные авторы приняли условия питания грунтовых вод, их дренирования, литологию водоносных пород и рельеф местности.
Автор рекомендует опорную сеть наблюдательных скважин закладывать с учетом необходимости составить балансы грунтовых вод по данным режимных наблюдений в различных гидрогеологических районах, выделенных по общим гидрогеологическим условиям.
В районах орошения и осушения опорная наблюдательная сеть дополняется специализированной сетью, которая позволяет более полно рассчитать баланс грунтовых вод по данным их режима.
При размещении такой сети скважин можно руководствоваться рекомендациями, данными в третьей главе настоящей работы.
Автор считает, что опорная наблюдательная сеть скважин должна состоять из отдельных ключевых участков, число скважин в которых будет удовлетворять ранее сформулированным требованиям — для использования этих скважин при расчете питания грунтовых вод сверху. Расстояния между ключевыми участками могут измеряться десятками километров и более в зависимости от конкретных задач такой сети и очередности ее сооружения.
Балансовые участки могут входить в состав опорной наблюдательной сети, предназначенной для регионального изучения формирования подземных вод, а также в состав специализированной наблюдательной сети, предназначенной для решения локальных проблем в связи с орошением, осушением земель и водоснабжением. В первом случае (для решения региональных задач) целесообразно такие участки именовать ключевыми, а во втором (на орошаемых и осушаемых землях) — опытными.
Число балансовых участков определяется степенью неоднородности гидрогеологических условий. Примерно на каждый гидрогеологический район, выделенный по комплексу общих гидрогеологических условий, должен приходиться один балансовый участок. Площадь участка обычно измеряется десятками и сотнями гектаров.
Балансовый участок должен быть автономным в том смысле, что определения всех элементов водного баланса на нем не зависят от данных определения тех же элементов баланса смежных территорий. Границы участка обычно совпадают с границами водосборов притоков и малых рек, могут совпадать с контурами геоморфологических элементов рельефа (уступы террас, русла рек) или с групповыми оросителями, каналами-коллекторами в ирригационных районах.
Выбор участка производится с таким расчетом, чтобы на его территории можно было наблюдать проявление всех или большинства элементов водного баланса. В то же время этот участок должен быть типичным для отражения большинства гидрологических и почвообразовательных процессов (инфильтрация, заболачивание, засоление, рассоление почвогрунтов и т. п.), свойственных данному гидрогеологическому району.
На участке размещаются: метеорологический пост или метеостанция; испарительная площадка, на которой устанавливаются почвенные испарители, например ГГИ-500, испаритель с водной поверхностью ГГИ-3000, желателен болотный испаритель Б-1000 (на болотах он обязателен); лизиметрическая площадка с комплектом лизиметров с постоянным и переменным уровнями воды, стоковая площадка (в случае пересеченной местности); термометрический куст скважин, пункт для наблюдения за влажностью почвогрунтов зоны аэрации (с помощью нейтронного влагомера НИВ-2 или термостатно-весового метода) и детальная сеть наблюдательных скважин. На открытых водотоках и водоемах оборудуются водомерные посты, гидрометрические створы или гидрометрические сооружения.
При детальных экспериментальных исследованиях оборудуются воднобалансовые площадки на склонах водосборов, по примеру ВНИГЛ ГГИ. С помощью таких площадок опытным путем определяются подземный сток верховодки, сток поверхностных вод и все остальные элементы водного баланса.
Наблюдательная сеть скважин на участке разбивается после составления карты гидроизогипс. В общем случае двухмерного в плане потока наблюдательные скважины на грунтовые воды располагаются по линиям тока, чтобы иметь возможность учесть изменение ширины потока. Расстояния между скважинами измеряются десятками и сотнями метров.
