водоупорный горизонт
География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .
Смотреть что такое «водоупорный горизонт» в других словарях:
Водоупорный горизонт — слой грунта или почвы с очень низкой водопроницаемостью или полной непроницаемостью. Экологический словарь. Алма Ата: «Наука». Б.А. Быков. 1983 … Экологический словарь
водоупорный горизонт или пласт — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN impervious bed … Справочник технического переводчика
ВОДОУПОРНЫЙ ПЛАСТ — (водоупор) пласт водонепроницаемых горных пород, ограничивающий снизу или сверху водоносный горизонт … Большой Энциклопедический словарь
водоупорный пласт — (водоупор), пласт водонепроницаемых горных пород, ограничивающий снизу или сверху водоносный горизонт. * * * ВОДОУПОРНЫЙ ПЛАСТ ВОДОУПОРНЫЙ ПЛАСТ (водоупор), пласт водонепроницаемых горных пород, ограничивающий снизу или сверху водоносный горизонт … Энциклопедический словарь
ВОДОУПОРНЫЙ ПЛАСТ — (водоупор), пласт водонепроницаемых горн. пород, ограничивающий снизу или сверху водоносный горизонт … Естествознание. Энциклопедический словарь
Горизонт водоупорный — (син.: водоупор) слой грунта или п., обладающий очень низкой водопроницаемостью (“относительный водоупор”) или полностью водонепроницаемый (“абсолютный водоупор”) … Толковый словарь по почвоведению
Руб-эль-Хали — пустыня на Ю. В. Аравийского п ова; Саудовская Аравия. В XV в. часть этой огромной пустыни называлась Феддж эль Хали пустая долина . Позже название было распространено на всю пустыню, причем феддж долина было заменено на более общее раб земля,… … Географическая энциклопедия
РАСТЕНИЕ И СРЕДА — Жизнь растения, как и всякого другого живого организма, представляет сложную совокупность взаимосвязанных процессов; наиболее существенный из них, как известно, обмен веществ с окружающей средой. Среда является тем источником, откуда… … Биологическая энциклопедия
ИСТОЧНИК — естественный выход подземных вод на земную поверхность. Подземные воды находятся в полостях, порах и трещинах горных пород в верхней части земной коры. Верхняя граница водонасыщенной зоны называется зеркалом, или уровнем, подземных вод. Там, где… … Энциклопедия Кольера
источник — (родник, ключ), естественный выход подземных вод на земную поверхность на суше или под водой – на дне водоёмов и рек. По гидродинамическим признакам источники делятся на восходящие (напорные) и нисходящие. Подразделяют их и по дебиту (расходу… … Географическая энциклопедия
Источник
Открытая экология
Слои почвы, в которых происходит формирование почвенных вод, получили название зон Гофмана. Всего их пять:
— зона капиллярного поднятия;
Толщина слоя зоны испарения в средней полосе Европы не более 1 м. Этот слой очень богат органическими веществами, в нем же гнездятся корни растений. Вода, пройдя зону испарения, фильтруется через нижерасположенный слой почвы — зону фильтрации (прохождения). Это мощный пласт почвы. В каждом кубическом метре этого слоя почвы может быть задержано 150—350 л воды. В этом слое могут быть задержаны все атмосферные осадки, выпавшие на эту площадь в течение года. После того, как начинается верховодка, зона прохождения заполняется количеством воды, превышающим ее поглотитель
ную способность, избыток воды будет фильтроваться в нижерасположенные слои до тех пор, пока не встретит водоупорный слой, практически не пропускающий воду. Таким водонепроницаемым слоем может быть изверженная порода (например, гранит, известняки, жирная глика). Фильтрующая вода на этом слое задерживается, скапливается и образует зону почвенных или грунтовых вод, или так называемый водоносный горизонт. Из него часть воды будет подниматься вверх, вследствие капиллярности, до высоты, определяемой величиной пор этого почвенного слоя. Образуется зона капиллярности поднятия почвенных вод.
Почва обладает определенными свойствами.
1.Пористость — суммарный объем пор в почве в единице объема, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Пористость песчаной почвы составляет 40 %, торфяной 82 %.В однородной почве поры тем больше, чем крупнее зернистость. Самые крупные поры имеются в каменистой почве, очень мелкие — в глинистой, самые мелкие — в торфяной.
Кроме естественной пористости почвы, в ней могут встречаться каналы и трещины, искусственно образуемые животными и человеком. При пористости почвы 60-65 % в ней создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений. При более высокой пористости процессы самоочищения почвы ухудшаются. Почва такого типа оценивается как неудовлетворительная.
2.Воздухопроницаемость почвы — способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Проходимость почвы для воздуха определяется только величиной ее пор и не зависит от их общего объема или пористости. Воздухопроницаемость почвы увеличивается с ростом барометрического давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности.
Движение почвенного воздуха и обмен его с атмосферном воздухом происходят постоянно под влиянием разрушающих их температур, колебаний атмосферного давления и уровня почвенных вод. Проходимость почвы для воздуха и связанное с этим обогащение ее кислородом имеют большое гигиеническое значение, связанное с биохимическими процессами окисления, протекающими в почве и освобождающими ее от органических загрязнений.
Здоровая почва должна быть крупнозернистой и сухой, так как сырые и мелкозернистые почвы очень плохо вентилируются, а следовательно, в них плохо проходят процессы самоочищения.
3. Водопроницаемость, или фильтрационная способность почвы, — это способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Впитывание характеризует первую фазу водопроницаемости, когда свободные поры последовательно заполняются водой. При избытке влаги впитывание ее продолжается до полного насыщения почвы. Вторая фаза — фильтрация — характеризуется движением воды в почвенных порах под действием сил тяжести при полном насыщении почвы водой. Водопроницаемость почвы оказывает решающее влияние на образование почвенных вод и накопление их запасов в недрах Земли. Это имеет непосредственное отношение к снабжению населения водой из подземных источников.
4. Влагоемкость почвы — это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость обусловливается силой поверхностного сцепления (адсорбция), возникающего между огромной поверхностью почвенных, зерен и омывающей их фильтрующейся водой. Влагоемкость тем больше, чем меньше величина пор почвы и тем больше их объем.
Экологические заметки
Тонкослойная хроматография в химическом анализе природных вод
Разнообразие окружающих нас объектов в основном определяется органическими соединениями, имеющими различную природу и молекулярную массу. Наиболее волнующие проблемы экологии, каче .
Свет, температура и влажность, как экологические факторы
На Земле существует огромное разнообразие условий сред жизни, что обеспечивает разнообразие экологических ниш и их «заселение». Однако, не смотря это разнообразие, различают четыр .
Хромато-масс-спектрометрия и ее использование в идентификации загрязнителей природных сред
В наши дни проблема охраны окружающей среды у всех на устах. Ключевое слово в этой проблеме – «экология». Повышенное внимание к экологии является следствием резко возросшей человеч .
Источник
Грунтовые воды
Грунтовые воды – это подземные воды первого от поверхности земли постоянного водоносного горизонта. Они образуются за счет насыщения атмосферными осадками, водами рек и озер, притоком поверхностных вод. Из всех видов грунтовых вод особое место занимает так называемая «верховодка » – сезонное скопление вод в верхнем водонасыщенном слое грунта над водоупорными глинистыми или суглинистыми породами (Рисунок 8).
Рисунок 8. Схема грунтовых вод:
1 – водонасыщенный слой; 2 – водонепроницаемый грунт; 3 – водонесущий слой; 4 – осадки
Уровень грунтовых вод определяется весной, когда он наиболее высокий, когда таяние снега, выпадавшего всю зиму, происходит очень интенсивно. Высокий уровень грунтовых вод может возникнуть и осенью, во время затяжных дождей. Уровень грунтовых вод определяется замером расстояния от поверхности грунта до зеркала воды в ближайших колодцах или в скважинах.
В отличие от верховодки, в толще грунта, значительно глубже, существуют водоносные слои (межпластовые воды), до которых доходят при рытье колодцев. Водоносные слои располагаются между непроницаемыми пластами, и при бурении скважины на воду их. может быть несколько. Те, кто занимается водоснабжением участков, знают, что качество и состав воды, а также мощность водоносных слоев на разных глубинах могут сильно отличаться друг от друга. В отдельных случаях, когда подпор воды в водоносных слоях большой, то на поверхность она выходит в виде ключей, питающих верхний водонасыщенный слой грунта.
На заметку застройщику
В зависимости от уровня межпластовых вод пучинистые явления проявляются в течение сезона в разной степени. Если водонасыщенные слои находятся высоко, то пучинистые явления проявляются и зимой, и весной. В этом случае низкие зимние температуры и повышенная влажность грунта усилят пучение грунта. Если же грунтовые воды залегают глубоко, то увлажнение верхних слоев грунта «верховодкой » возникнет только при таянии снега весной, когда температура воздуха не такая низкая, как зимой. При таких условиях пучение грунта не будет столь значительным.
Те, кто занимается строительством, в большей степени интересуются именно верховодкой. Высокий уровень грунтовых вод – весьма нежелательная характеристика грунта. Это ограничивает возможности застройщиков в выборе фундамента, в принятии решения о наличии подвала или цокольного этажа, в назначении сроков начала строительства. Устройство погреба и септика канализационной системы также напрямую связаны с уровнем грунтовых вод.
Дорожная распутица – извечная проблема российских дорог – в большей степени также обязана верховодке.
Высокий уровень грунтовых вод мешает и обустройству участка, его озеленению. Грядки приходится поднимать, фруктовые деревья – высаживать на возвышении.
Высокий уровень грунтовых вод мешает строительству и эксплуатации сооружений. Если подошва фундамента находится ниже уровня грунтовых вод, то в процессе выемки грунта он начинает размываться, теряя свою несущую способность. При высоком уровне грунтовых вод кессоны погребов или подвалов загружаются силами гидростатического давления, и весьма значительными. От этих сил стенки и пол кессонов могут разрушиться, потеряв свою герметичность. Кроме того, если вода в грунте стоит высоко, то Архимедовы выталкивающие силы могут поднять герметичный кессон погреба, особенно, если он легкий.
Как возникают грунтовые воды, какова геология (гидрогеология) их появления?
Об осадках, о появлении воды в грунте всем всё ясно и понятно. Но как возникает расслоение глинистого грунта? Главный зодчий такого процесса – пучение грунта. Верхние увлажненные слои глинистого грунта (выше границы промерзания) в процессе промерзания увеличиваются в объеме до 10%. Весной этот слой оттаивает, становясь пористым. Грунт ниже границы промерзания уплотняется десятки и сотни лет весьма сильно, становясь водонепроницаемым. Неравномерность промерзания грунта значительно усиливает уплотнение грунта (см. раздел «Динамика пучинистых явлений»). Именно поэтому возникли водоупорный и водонасыщенный слои и сама верховодка.
Ближе к лету верховодка уходит или через структуру грунта – вниз, сквозь водоупорный слой, либо – по уклону водоупорного слоя. Часть влаги поднимается и уходит через растительный слой, испаряясь и насыщая растительность влагой. В тех местах, где грунтовые воды залегают неглубоко, как правило, зеленая растительность бывает сочнее и ярче, чем в других местах. Строители, стремящиеся начать строительство как можно раньше, пытаются побыстрее освободить грунт от верховодки. В отличие от строителей, хлеборобы, заинтересованные в том, чтобы верховодка как можно дольше сохранялась в верхнем водонасыщенном слое, делают снегозадержание, собирая снег в высокие гряды, которые тают значительно дольше, чем ровный снеговой наст.
Если грунт песчаный, то проблем с верховодкой не возникнет – её просто не существует. Другое дело, если дом строится на низком берегу реки или водохранилища. Тогда и песчаный грунт не поможет. Вам придется считаться с законом сообщающихся сосудов, который создаст под домом уровень грунтовых вод, соответствующий уровню водоема.
Как бороться с высоким уровнем грунтовых вод, как увести их подальше от своего участка и дома?
Дренаж, дренаж и ещё раз – дренаж
Да, только дренаж может спасти наш участок от верховодки. Существует несколько способов его устройства, зависящих от геологии и рельефа местности, а также от тех задач, которые стоят перед застройщиком (дренаж постоянный или на время строительства).
Дренажная система, как правило, закладывается уже при централизованном обустройстве участков застройки. Она выполняется одновременно с укладкой дорожного полотна. Традиционная централизованная дренажная система сел, деревень и дачных поселков включает кюветы, проложенные вдоль дорог, и связанные с ними дренажные канавы, проходящие по границам участков (Рисунок 9).
Рисунок 9. Выход дренажа с участка в дорожный кювет:
1 – дорожное полотно; 2 – кювет; 3 – дренаж участка
Организация подобной дренажной системы тщательно прорабатывается и привязывается к рельефу местности. Скрупулезно выполненная топография места застройки даст возможность создать эффективную дренажную систему, что особенно важно при застройке на равнинной местности. Следует заметить, что основные дренажные каналы стараются ориентировать поперек склона, чтобы лучше перехватывать естественный сток осадков или паводковых вод. Если эти каналы ориентировать вдоль склонов, то со временем от летних ливней и весеннего снеготаяния они превратятся в промоину, а потом – и в овраг, да и отвод верховодки с участков не будет столь эффективным.
При прокладке дренажа необходимо обеспечить уклон в сторону понижения не более чем 1 : 2000 (на 10 м – 5 см). В придорожный кювет выход дренажной системы с участка должен быть выше не менее чем на 15 см от дна траншеи. Там, где ширина дороги не позволяет располагать кювет, приходится водосток загонять в дренажную трубу. Диаметр придорожных дренажных труб должен быть не менее 20 см.
Через 20…25 м подобная закрытая дренажная система должна иметь смотровые колодцы, через которые можно выполнять профилактическую чистку дренажа.
Дренажная система непосредственно на участке выполняется силами застройщика. Она сводится к созданию дренажных каналов (дрены), собирающих верховодку участка и направляющих её в придорожные кюветы. Конструктивно дрены выполняют в виде водоотводов открытого типа (траншеи, лотки) (Рисунок 10, а, б) или закрытого типа (трубы, связки прутьев, гравийно-песчаный фильтр) (Рисунок 10, в, г, д).
Рисунок 10. Дренажные каналы участка:
А – канава; Б – желоб; В – труба; Г – ветки; Д – щебень;
1 – труба с пропилами или отверстиями; 2 – щебень; 3 – гидроизоляция; 4 – песок; 5 – связка веток и сучьев; 6 – жесткие строительные отходы; 7 – желоб; 8 – дерн
Устройство открытых дрен проще, их легче эксплуатировать, но они мешают при обустройстве участка, сокращают полезную площадь земли. Тем не менее, это наиболее распространенный вариант дренажа. Глубина дрен определяется топографией участка и согласуется с глубиной придорожного кювета. Для создания необходимого уклона дренажные каналы можно выполнить с применением гидроуровня (резиновый шланг с водой и с прозрачными трубочками на концах). Рытье траншей на участке начинают от придорожного кювета, вверх по уклону. Если эту работу проводить в обратном направлении, то присутствие воды в траншеях будет сильной помехой. Дно каналов, чтобы их не размывало, желательно проложить лепешками жирной глины и внедрить в неё щебень или гравий. На строительном рынке для этой цели реализуются готовые желоба, выполненные из бетона или пластика, которые сверху могут быть закрыты специальной решеткой.
Дрены закрытого типа незаметны на участке, но срок их службы ограничен: они относительно быстро заиливаются. В качестве элементов закрытой дренажной системы можно использовать различные материалы, уложенные в щебень или крупный песок:
– асбоцементные трубы 10…15 см в диаметре, у которых снизу сверлят отверстия диаметром 10…15 мм (на метр длины – 20 отверстий), или делают пазы шириной около 7…10 мм на треть окружности с шагом 10…15 см;
– ветки, прутья и сучья без листвы, уложенные в траншею слоем в 30…40 см;
– жесткие строительные отходы (штукатурка, кирпичный бой, остатки раствора).
Чтобы заиливание дренирующих элементов происходило не так быстро, сверху и сбоку их отделяют от грунта прочной гидроизоляцией (толь, рубероид, отслуживший линолеум…). Гидроизоляцию прижимают слоем песка, на который укладывают дерн. В настоящее время на строительном рынке появились пластиковые трубы из ПВХ диаметром 50…120 мм специально для устройства дренажа. Они выполнены гофрированными и поставляются в бухтах. Снаружи эти трубы могут иметь оболочку из нетканого водопроницаемого материала.
Отвод дренируемой воды с участка может выполняться не только в кювет, но и в овраг, в искусственный или естественный водоём или в колодец. Если на участке создается водосборный бассейн, то в некоторых случаях, при удачной геологии места, под водоупорным слоем может оказаться водонесущий слой, куда можно отводить верховодку. Для этой цели на участке устраивают колодец или бурят скважины диаметром 25…30 см до этого водоносного слоя и засыпают их щебнем (Рисунок 11, а). Расстояние между скважинами – около 15…20 м. Как правило, подобные удачные участки находятся на некотором возвышении.
Если же участок находится во впадине, то возможно, что из пробуренной скважины ударит ключ, и воды на участке только прибавится (Рисунок 11,6). Тогда скважину придется тщательно забить жирной глиной и больше о таком способе понижения грунтовых вод не думать.
Коснувшись верховодки, нельзя не упомянуть о дорогах, на которые она воздействует весьма агрессивно.
Устройство дороги на глинистой или суглинистой почве приходится выполнять с оглядкой на грунтовые воды. Если грунт песчаный, то его только выравнивают и утрамбовывают. В остальных случаях проводят специальную подготовку. Чтобы вода не задерживалась на грунте, дорожкам и дорогам придают выпуклую форму или уклон в 2…3%. По обе стороны дороги роют кюветы-каналы с уклоном в сторону водоотвода. Располагают кюветы на расстоянии 40…50 см от дорог, их глубина – не менее 70 см от планируемого уровня полотна дороги.
Подготовка дорожек предполагает укладку и уплотнение грунта, извлеченного при рытье кюветов. Глинистый слой на дороге должен быть уложен с уклонами в сторону кюветов. Это требуется для того, чтобы дождевая вода, просочившись сквозь песок и щебень дорожного полотна, не застаивалась на глине, уменьшая её прочность, а уходила бы в кювет. После этого насыпают слой крупного гравия или щебня толщиной 7…10 см, трамбуют и насыпают слой более мелкого гравия или щебня толщиной около 5…7 см, трамбуют его, а на него – слой песка толщиной 2…5 см, который также трамбуют.
Рисунок 11. Варианты связи верховодки с водонесущим слоем:
А – дренаж; Б – ключ;
1 – водонасыщенный слой; 2 – водоупорный слой; 3 – водонесущий слой; 4 – скважина; 5 – водяной поток
Следует заметить, что если при весенней или осенней распутице по дороге проедет тяжелая машина, то она через слои гравия и песка продавит увлажненную глину После этого в глинистом слое дороги образуется яма, которая даже после засыпки её щебнем не исчезнет. От дождей в ней всегда будет стоять лужа, которая всё время будет провоцировать продавливание дороги в этом месте. Со временем дорога может превратиться в классическое бездорожье. К такому же результату придет дорога, если кювет будет слабо справляться со своими дренирующими функциями, если он обмельчает или будет засорен, отчего уровень грунтовых вод поднимется и несущая способность дорожной глины также упадет.
Исходя из последнего замечания, можно предложить и технологию ремонта: выбрать до глины подсыпку, углубить кюветы (глиной заполнить яму) и восстановить щебеночные и песчаные слои дороги, но с меньшей толщиной (Рисунок 12).
Рисунок 12. Состояние дороги:
A – начало эксплуатации; Б – через 50 лет; В – после восстановления;
1 – песок + щебнь; 2 – кювет; 3 – начальный уровень дорожного полотна; 4 – уровень грунтовых вод; 5 – песок + щебень + глина
На российском рынке стройматериалов появился нетканый материал из спрессованных пенопропиленовых волокон (геотекстиль), который эффективно работает как разделитель слоев дорожной подготовки. Этот рулонный материал укладывается на грунт, под щебеночный слой. Его высокая прочность и стойкость к различным климатическим крайностям существенно продлевают срок службы дорожного покрытия.
Из дачной жизни
Дачному поселку больше полувека. Наш участок расположен у центральной дороги, которая после дождя без сапог трудно проходима. Кубометры щебня, маскирующие ямы спасали ненадолго и тонули в толще сырой глины безвозвратно.
Разобравшись в причине такого состояния дорог, принялся за расчистку кювета и за восстановление дренажной системы вдоль своего участка. Тогда, представьте, нашёлся знаток мелиорации, который по ночам устраивал запруды в дренажной системе (не хотел, чтобы мимо его участка текла вода соседей , которые расположены выше по течению). Простые объяснения физики устройства дренажа и причин плохого состояния дороги еле-еле были услышаны.
Источник