Повышение уровня грунтовых вод

повышение уровня грунтовых вод

Повышение уровня грунтовых вод и переувлажнение прилегающей к дороге территории с верховой стороны насыпи приводит к ее заболачиванию, а с низовой — к осушению. Вторичные последствия изменения уровня грунтовых вод проявляются в изменении биоценоза.[ ...]

Повышение уровня грунтовых вод рекомендовано оценивать относительно критического значения, различного для каждого типа почв.[ ...]

О повышении уровня грунтовых вод на территории завода сельскохозяйственных машин, геологический разрез которой представлен лёссовыми грунтами, сообщается в работе В. П. Ананьева [8]. Если до строительства завода (1930 г.) глубина залегания уровня грунтовых вод колебалась в пределах 15—18 м, то после строительства и в период эксплуатации (1962 г.) она достигла 1—3 м. Средняя скорость подъема уровня грунтовых вод составляет 0,3—-0,5 м в год.[ ...]

Подъем уровня моря привел к затоплению 320 тыс. га пахотных земель, абразии берегов, повышению уровня грунтовых вод, возрастанию сейсмичности прибрежной территории с 7 до 9 баллов.[ ...]

Сведения о повышении уровня грунтовых вод на площадках ТЭЦ приводятся в работах Б. Л. Горловского и Л. М. Шохтман. Обводнение таких промышленных площадок они объясняют главным образом утечками производственных вод [48]. Величина повышения уровня грунтовых вод зависит от геологического строения площадок — в глинистых грунтах она больше, чем в песчаных. В макропористых грунтах в связи с анизотропностью их фильтрационных свойств подъем уровня грунтовых вод происходит более интенсивно.[ ...]

ФИЛЬТРАЦИЯ ВОДЫ из водохранилища — утечка воды через поры грунта, трещины и нарушения в горной породе ложа водохранилища либо через тело плотины (СТ СЭВ 2261-80). Приводит к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению. См. Кольматаж. Ф. характерны для берегов Кольского п-ва, Новой Земли, Чукотки, Норвегии, Гренландии, Чили, Аляски. Часто в Ф. развивается мари-культура.[ ...]

С 1964 по 19(37 г. повышение уровня грунтовых вод составило 1,2—1,8 м, а в 1966 г. оно было, равно 0,5—0,8 м, причем в отдельных скважинах наблюдалось снижение уровня на 0,1—0,2 м. К концу 1967 г. в основном не наблюдалось подъема уровня (рис. 20). Общее повышение уровня с начала режимных наблюдений (конец 1964 г.) до конца 1967 г. составило максимум 2,07— 3,52 м (скв. 1002, 1007, 1019, 1020), а минимум — 0,2 м.[ ...]

Э. И. Сардарова и С. И. Кязимова [107], темпы повышения уровня грунтовых вод в разные периоды освоения территории различны. Так, если в период 1935—1940 гг. скорость повышения уровня воды составляла 0,01 м/год, то в 1941—1955 гг. она равна 0,24 м/год. С повышением уровня грунтовых вод возрастает и ее минерализация — с 40—42 г/л в 1935—1941 гг. до 50—52 г/л в 1960—1962 гг. Это объясняется сильной засоленностью верхних, ранее сухих, а теперь обводненных слоев, из которых происходит выщелачивание солей. Кроме того, приблизившиеся к дневной поверхности грунтовые воды, поднимаясь по капиллярам, интенсивно расходуются на испарение с одновременным накоплением солей в верхней части грунтов.[ ...]

Некоторые ученые пришли к заключению, что вода из болот протекает в соседние моренные почвы в лесу, а это влечет за собой сильное повышение уровня грунтовых вод в нем. Доказательство такой отдачи воды из болота в окружающую лесную почву они видели в том, что после дождей уровень грунтовых вод в лесу повышался больше, чем могло быть в результате прибавки дождевых осадков. Чем дальше от болота находилась скважина в лесу, тем позже после дождя повышался в ней уровень грунтовой воды. Грунтовая вода в лесу, соприкасаясь с болотной, лишенной кислорода водой, также становилась обедненной кислородом, вследствие чего понижалась жизнедеятельность корневых систем.[ ...]

На территории Баиловского оползня подъем уровня грунтовых вод привел к тому, что многие подвальные помещения оказались затопленными водой. Особенно быстрое повышение уровня грунтовых вод наблюдалось на территории Заиского оползневого массива, где происходили частые повреждения подземных сетей водопровода и канализации. В течение пятнадцатилетнего периода (1948—1963 гг.) уровень грунтовых вод на оползневых массивах повышался со средней скоростью 0,66 м/год.[ ...]

Так, в первом полугодии 1965 г. максимальное повышение уровня грунтовых вод (2,62 м) наблюдалось в скв. 2455 (рис. 3, б), где расположены подземные емкости с технической водой. Во второй половине 1965 г. и первой половине 1966 г. отмечался интенсивный прирост мощности водоносного горизонта в скв. 2460 (3,10 м) и в скв. 2462 (3,25 м), в районе расположения которых находятся корпус обогащения и склады концентратов (рис. 3, в).[ ...]

Образование зон подтопления связано с подъемом уровня грунтовых вод после заполнения водохранилища. Этот процесс протекает очень медленно и зависит от фильтрационных свойств грунтов, режима уровней водохранилища и притока грунтовых вод извне. На него оказывают влияние и атмосферные осадки. Ширина зоны подтопления может быть весьма значительной и в ряде случаев измеряется многими километрами. Повышение уровня грунтовых вод приводит к заболачиванию земель, подтоплению различных сооружений и ухудшению санитарных условий местности.[ ...]

На многих ТЭС в последнее время возникла проблема повышения уровня грунтовых вод. Для поддержания безопасного уровня производят откачку грунтовых вод, состав которых колеблется в очень широком диапазоне. В большинстве случаев сброс таких вод в водоисточники без соответствующей обработки запрещен.[ ...]

Большое значение в процессе развития болот имеет положение уровня грунтовых вод в торфяной залежи и прилегающих суходолах. С ростом торфяной залежи и повышением уровня грунтовых вод в болоте, занимающем пониженные пространства, уменьшаются уклоны поверхности грунтовых вод и в болотном массиве, и на прилегающих суходолах. Это приводит к замедлению потока грунтовых вод, направленного к болоту, и общему повышению их уровня в окружающей болото местности. В результате процессы заболачивания распространяются на большие пространства (рис. 146).[ ...]

Производства по переработке углеводородных систем загрязняют грунтовые воды. Так, инженерно-геологические и гидрогеологические исследования почвы центральной части промпло-щадки Московского НПЗ выявили залегающий на поверхности горизонта грунтовых вод слой нефтепродуктов, толщина которого колеблется от пленки на северо-восточной части до 0,51 м на юго-западной границе. Нефтепродукты (в пределах исследованного участка) обнаружены на глубине от 0,38 до 1,67 м. Причиной выхода нефтепродуктов на поверхность водного рельефа является сезонное повышение уровня грунтовых вод, амплитуда колебания которого составляет 1-1,5 м. Источниками загрязнений подземных вод обследованной территории могут быть проливы нефтепродуктов на сливно-наливной эстакаде, отходы товарно-сырьевого парка и бывшего производства уксусной кислоты. Результаты анализа нефтепродуктов в подземных водах представлены в табл. 3.37.[ ...]

Водные системы. Воздействие ITC на водные системы может привести к повышению уровня грунтовых вод и соответственно подтоплению территории,

что это, на что влияет глубина водоносных горизонтов, от чего зависит подъем подземных вод на участке?

Грунтовые воды свободно перемещаются между пластами земли на разных уровнях. Их движение происходит медленно и непрерывно не только по горизонтали, но и по вертикали в сторону вероятного выхода на поверхность.

Повышение или понижение уровня грунтовых вод влияет на гидрогеологическую обстановку, вызывает неравномерное оседание грунта, подтопление и разрушение сооружений, поэтому заблаговременно проводят инженерно-изыскательные исследования с целью обнаружения грунтовых вод (ГВ).

Что это такое?

Уровень ГВ – это самый верхний водоносный пласт, расположенный под слоем твердого грунта. Определяют уровень по максимальной степени насыщенности породы влагой, когда на ней появляется зеркальная гладь воды.

Места залегания подземных вод никогда не бывают строго горизонтальными, поэтому показатели уровня зависят от рельефа земли, повторяя его в сглаженной форме.

Какой бывает глубина залегания, от чего она зависит?

По глубине залегания пласты подземного течения делят на 3 группы:

почвенные (верховодка, грунтовые) – образуются под влиянием атмосферных осадков, заполняют промежутки верхних пластов грунта, свободно перемещаются под влиянием силы тяжести земли;
грунтовые – находятся на самом верхнем от поверхности земли водоупорном слое, могут перемещаться под напором и без него;
межпластовые – воды накапливаются на большой глубине, имеют более постоянный уровень.

Глубину залегания определяют двумя уровнями:

высокий (верховодка) – менее 200 см от поверхности земли, бывает в низинах, болотистых местностях, на берегах рек и озер, его учитывают при закладке фундамента;
низкий (грунтовые) – от 200 см до 12-15 м от поверхности земли, не влияет на постройки.

Межпластовые подземные воды залегают на глубине более 100 м, вода в них отличается исключительной чистотой.

На что при строительстве влияют глубинные воды на участке?

Глубинные воды движутся свободно и без напора, поэтому уровень их залегания остается почти там же, где они сформировались.

Именно за счет их незначительного, но постоянного колебания разрушается фундамент, стены и коммуникации построек.

Несущая способность грунта зависит от степени его насыщенности влагой, высокий уровень водоносного пласта приводит к таким последствиям:

Постоянно существует угроза затопления нижних этажей и придомовой территории.
Неконтролируемо оседает влажная, рыхлая почва, это приводит к появлению искривлений, трещин и расколов в строении.
От повышенной влажности сыреют стены, образуется плесневый грибок, размножаются микроорганизмы.
Во время сильных морозов на земле наблюдается «пучение» грунтовой воды, это приводит к разрушению асфальта и каркасов зданий бетона.
Постоянная влага мешает при обустройстве придомовой территории и озеленении участка, так как не все растения выносят повышенную влажность.
Дорогу часто затапливает распутица.

Если верховодка накапливается на 2-2,5 м от земли – она не исчезнет ни в зимний период, ни в засуху. Строительство дома с цокольным этажом или подземным гаражом в таком месте исключено.

Методы определения высоты подземных вод

Обычно под землей существует 2-4 пласта подземного течения, уровень глубины которых определяют замерами относительно поверхности земли.

Определяют уровень вод на участке разведочным бурением колонковым методом такими способами:

откапывают котлован до появления поверхности воды;
по всей площади стройплощадки пробивают несколько скважин глубиной 2-3 м.

Замеряют расстояние от верхней точки стоячей или природно-текущей грунтовой воды до верхней точки твердого грунта.

Показатель, который не меняется на протяжении 30-40 минут, принимают за установившийся уровень.

Производят измерения при помощи гидроуровня и других измерительных инструментов. Если инструментов нет под рукой, глубину водоносного пласта измеряют обычным прутом с нанесенными разметками.

В котлованах наблюдают за сухостью углублений в течение нескольких дней, измерения проводят с первого дня исследований, даты бурения и измерений записывают.

Определять уровень глубины подземного течения лучше во время паводков ранней весной, когда он максимальный. Это поможет в начале строительства грамотно провести укрепление и гидроизоляцию фундамента.

Другие способы определения глубины менее точные, чем бурение, но тоже действенные:

барометром измеряют давление на участке и близлежащем естественном водоеме, сравнивают показания – 1 мм соответствует 13 м высоты;
определяют влажность земли по близлежащим колодцам.

Ботаническим методом определяют уровень залегания вод по влаголюбивым растениям, растущим на территории:

брусника, земляника, малина, ежевика – 50-55 см;
жимолость, ягодные кустарники – 100 см;
алыча, вишня, слива – 150 см;
абрикоса, груша, яблоня – 2000-2500 см.

Учеными доказана цикличность изменений уровня глубинных вод, поэтому каждые 11 лет проводят новые исследования.

Подробнее о способах определения грунтовых вод на участке читайте здесь.

Влияние погоды и времени года

Уровень глубинных вод непостоянен, он зависит от сезонных колебаний, температуры на поверхности земли и количества атмосферных осадков.

А на площадь распространения подземных водных потоков влияет подпитка, источниками которой являются:

дожди, талый снег;
атмосферный конденсат;
пополнение из близлежащих водоемов.

Максимальный уровень глубинных вод наблюдается ранней весной, в дождливые лето и осень. Минимальный – в морозное время года, засушливые сезоны.

Способы контроля влажности

Невозможно полностью отвести глубинные воды с территории, можно лишь разными способами понизить их уровень или повысить.

Как понизить?

Понижают уровень водоносных пластов путем откачки воды насосными установками таких видов:

Иглофильтровальные – самовсасывающий насос откачивает влагу за пределы территории, понижает уровень до 500 см.
Экжекторные – при помощи водоструйного насоса происходит понижение уровня до 20 м.
Глубинные насосы – центробежные насосы устанавливаются в водопонижающих скважинах глубиной более 20 м.

Другие способы понижения уровня вод:

Самотеком – прорезают дренажные канавы, давая воде стекать по склонам;
Устанавливают открытые или закрытые дренажи для отведения влаги как в вертикальном, так и в горизонтальном положении;
Принудительно насосом откачивают воду из вырытых котлованов.

После принудительной откачки обязательно устанавливают трубные и беструбные дренажные сооружения, которые во время всего строительства будут надежно отводить лишнюю воду из выемок.

Для пассивного отведения верховодки в сторону от застройки, по ее периметру бурят несколько скважин диаметром 25-30 см и засыпают их щебнем. Также можно понизить уровень залегания вод, повысив уровень земли. Для этого засыпают территорию землей как можно выше.

Искусственная откачка грунтовых вод вызывает различные деформации на застройках. Опустошение подземных водоносных горизонтов приводит к появлению депрессивной воронки и проседанию почвы под большим весом многочисленных зданий.

Что такое высокий уровень грунтовых вод, читайте тут, о способах водопонижения — здесь.

Как повысить?

Искусственное повышение (подъем) уровня вод происходит такими способами:

Строят искусственные водоемы, водохранилища. К водохранилищу проводят боковые притоки из природных водных источников и обеспечивают поступление влаги из низлежащих водоносных пластов.
Для сохранения водного баланса на водоемах устанавливают запруды, плотины, отводы, перемычки. При этом способе не только сохраняется существующий уровень вод, но и повышается при выпадении атмосферных осадков.
Меняют геологическое строение площадок путем углубления долин, уменьшения уклонов ГВ на суходолах.
Вводят фильтрацию из оросительных каналов.

Сильно уплотненную землю на строительных площадках нельзя дополнительно увлажнять, это придаст грунту слабую несущую способность. Сухую землю подготавливают заранее, с осени тщательно ее укрывают. Такие мероприятия уровень влаги не поднимут, но спасут землю от пересыхания.

Как защитить здания при повышении уровня грунтовых вод?

Повышенная влажность на участке не станет препятствием для строительства дома, если провести грамотные мероприятия по наружной и внутренней гидроизоляции.

Фундамент

При уровне глубинных вод, находящихся на расстоянии 100 см от фундаментальной подошвы, требуется дополнительная герметизация фундамента:

покрытия из мастики, лака – защищают конструкцию от грунтовой капиллярной влаги;
штукатурка или обмазка – штукатурным методом наносят влагостойкие компоненты;
пропитка – на бетон наносят специальные вяжущие органические материалы, которые образуют антигигроскопический слой;
инъекционный метод – полимерные смеси под давлением закачивают в поры фундамента;
оклейка – фундамент обрабатывают битумным праймером, на нем закрепляют рубероид.

Как вспомогательную меру для отвода лишней влаги от здания делают дренажи локального характера.

Подвал

Защита подвала:

выявляют открытые швы и трещины, которые пропускают воду;
проверяют исправность отмостки вокруг сооружения;
обеспечивают хорошую вентиляцию.

Обнаруженные трещины заделывают гидроизоляционной смесью. Если вода пробивается сквозь щели пола – поднимают его уровень, гидроизоляция в этом случае бессильна.

Стены

Защита стен:

поверхность стен обрабатывают антисептиком;
заделывают все разломы, трещинки и швы густым герметиком;
менее густым герметиком обрабатывают все поверхности;
после обработки 3 дня увлажняют стены водой, это придаст крепость герметику;
после просушки наносят финишную шпаклевку.

Гидроизоляцию стен делают только в сухом помещении. Если стены отсырели – их сушат тепловой пушкой при хорошей вентиляции.

Как спасти подтопленное здание?

Несмотря на принятые меры по гидроизоляции, грунтовые воды подтапливают здание во время весенних паводков или когда нарушены строительные рекомендации.

В таких случаях делают следующее:

Отключают электричество в зоне подтопления.
Блокируют течь.
Выносят вещи в сухое помещение.
Откачивают воду.
Просушивают здание.
Проводят новую гидроизоляционную обработку.

Внутрь подтопленного помещения заходят осторожно. Перед восстановительными работами убеждаются в целостности несущих конструкций, отсутствии провалов в полу и потолке.

Заключение

Перед тем, как начать строительство на приобретенном участке, необходимо иметь:

полную и достоверную информацию о наличии подземных вод на нем;
прогноз специалиста о водопритоке;
геологическую карту с локальными участками подтопляемости территории.

Чтобы строительство дома не завершилось печальным результатом – не надо заниматься самостоятельными исследованиями, лучше доверить эти процессы профильной организации, специалисты которой грамотно проведут все строительные работы.

Высокий Уровень Грунтовых Вод » Подробная Инструкция Как Бороться + Фото + Видео

Бетонирование при высоком уровне грунтовых вод

Цокольный этаж, при высоком уровне грунтовых вод, или подвал требуют при сооружении соблюдение некоторых правил и рекомендаций, позволяющих беспроблемную эксплуатацию помещений в течение длительного срока. Основа любого здания – фундамент, чем он прочнее, тем дольше сохраняется строение в надлежащем виде.

Его цена составляет примерно 20% от стоимости самого дома, а исправление уже готового основания может стоить до 50% от дома, при этом не учитывается ущерб, который может быть нанесен постройке. Как своими руками уменьшить отрицательное воздействие ВУГ вод, предлагает узнать эта статья.

Высокий уровень грунтовых вод, что делать

Идеальным вариантом, при строительстве любого вида фундамента являются условия, при которых УГВ располагается ниже, чем глубина промерзания почвы (см. также Какой фундамент делать, если близко грунтовые воды).

Но как быть, если УГВ находится на меньшей глубине, чем промерзание грунта? С усилением морозов, увеличивается глубина промерзания почвы. Когда она достигнет подземных вод в грунте начнется превращение их в лед, что приведет к вспучиванию и «вздутию» земли.

Из-за неравномерности подъема грунта в разных местах возникает перекос фундамента, во всем строении нагрузки перераспределяются, что приводит к появлению трещин в основании и в стенах дома. Если процесс равномерный, такого бы не происходило – дом зимой равномерно поднимается, а весной так же опускается.

При высоком УГВ следует:

Выбрать надежный вариант фундамента.
Провести работы, связанные с его понижением:

выполнить осушение;
устроить дренаж и другие мероприятия.

УГВ не имеет постоянства — он может колебаться в определенных пределах значений каждый год. Допустим, один раз в пять лет он сильно повышается весной примерно на две недели, чего достаточно для затопления помещения.

Совет: Если участок приобретен, то прежде чем приступать к строительству нужно выяснить глубину расположения грунтовых вод.

Затем поинтересоваться у соседей:

Как они производили строительство?
Какое использовали оборудование?
Какие приобретались материалы и в каком количестве?
Как устроен фундамент?
Какая глубина?
Наличие подвала, если есть, сухой ли он, используется круглый год или нет?
Какой период наблюдений?
Куда отводится лишняя вода?
Осмотреть его фундамент на наличие трещин, белых солевых пятен, других неестественных налетов.
Следует обратить внимание на отмостку, материал, из которого она сделана, как организован с крыши и куда сток?
Устроены ли вокруг участка дренажные канавы и какой они глубины?

Значительное внимание следует обратить на устройство автономной системы для очистки стоков. Организовать комфорт без канализации на современном участке не представляется возможным.

Как устроить септик

При строительстве своего дома возникает вопрос: как организовать систему для очистки стоков?

Будут ли это для септика бетонные кольца, при высоком уровне грунтовых вод или пластиковые, решает сам хозяин в зависимости от того какие у него материальные возможности. Но в любом случае без канализации нельзя организовать необходимый комфорт проживания в частном доме.

Если сделать выгребную яму простой конструкции по всем правилам, которая используется для туалетов в каждом сельском доме, то после мытья посуды, принятия душа или смыва воды в туалете это устройство заполнится очень быстро придется достаточно часто откачивать содержимое ассенизаторской машиной, что не слишком дешево и не всегда удобно. Яма, устроенная без герметизации, позволяет просачиваться из нее в землю жидкости, которая может заражать грунтовую воду и ее качество и аромат могут ощутить даже соседи.

При правильном устройстве септика фекальные воды подлежат брожению. В этом случае в виде ила оседает твердая фракция, а жидкая сливается прямо в почву или пропускается сквозь нее при помощи дренажных колодцев или полей.

Процесс брожении без доступа воздуха должен происходить в устройстве, которое называется септиком, состоящим из трех рядом расположенных колодцев, как видно на фото.

Устройство септика

В этом случае:

В первом колодце происходит анаэробное брожение вод от стоков, без доступа воздуха.
Во второй вода поступает уже более очищенная, а брожение идет с присутствием воздуха. Здесь бактерии забирают из жидкости растворенные в ней элементы, разлагают и осаждают их.
В третий колодец поступает практически чистая вода. Это дренажное устройство, через которое вода проникает в землю.

Как выбрать место для размещения септика

Оптимальным расстоянием от дома или другого строения, откуда поступает сточная вода, до септика является не более шести метров.

Помимо этого, для удовлетворения требований санитарно-гигиеническим нормам и удобствам эксплуатации:

От очистных сооружений до точки водозабора или ближайшего водоема не должно быть меньше десяти метров.
До наиболее близко растущих деревьев — не менее трех метров, что связано с соблюдением мер для безопасности конструкции оборудования, которое может разрушиться из-за разрастания корней деревьев.
Выбирая место, необходимо учитывать, что для опустошения септика при помощи ассенизаторской машины используется шланг, длина которого не более 50 метров.

Совет: Идеальным вариантом, при размещении септика, является прямая конфигурация канализационной трубы и небольшой угол ее уклона — до трех сантиметров на каждый метр длины, что можно обеспечить размещением септика со стороны имеющегося уклона местности, или за счет заглубления септика в грунт.

Подготовка котлована

После того, как выбран участок для сооружения септика и необходимый инфильтратор, при высоком уровне грунтовых вод или другое дополнительной оборудование, размещаемое от выходного отверстия септика на расстоянии в один метр, можно начинать рыть котлованы для всей системы очистки.

Инструкция указывает, что котлован следует выполнять по всем граням шире на 30 сантиметров и глубже на пять сантиметров от биологической очистки, для устройства песчаной подушки.

Совет: При очень высоком УГВ и появлении их на месте расположения септика, сверху песчаной подушки нужно положить бетонную плиту по толщине, с учетом полной глубины необходимой ямы.

При сооружении котлована все работы стоит выполнять последовательно, без больших перерывов, чтобы избежать непредвиденного осыпания котлована или заполнения его водой.

Как установить септик в котлован

Для установки септика в котлован следует приобрести:

Песок.
Листы пенопласта.
Веревки, которые будут привязываться к технологическим выступам очистного оборудования.

Совет: Перед спуском готового септика в котлован, необходимо тщательно визуально проверить его целостность.

Далее порядок работ такой:

Септик выравнивается и под днище подсыпается песок.
Устанавливается так, чтобы плоскость горловины находилась практически горизонтально. Но для оптимальной работы небольшой уклон допустим и составлять может примерно один сантиметр на один метр погонной длины устройства.
Монтируется удлинители горловин.
Конструкция частично заполняется жидкостью, что помогает песочную подушку сделать более плотной, и дополнительно проверить герметичность конструкции.
Устройство равномерно засыпается со всех сторон песком до высоты, на которой расположена отводящая труба в инфильтратор.
Выполняется монтаж этой самой трубы.
Одновременно с засыпкой и утрамбовкой песка следует доливать в септик воду до уровня, превышающего уровень засыпки, которая может помочь избежать возможное смятие стенок емкости.
Устанавливаются инфильтраторы или другое дополнительное оборудование, согласно схеме монтажа модели септика, что делается с использованием параллельных трубопроводов.

Каждый инфильтратор монтируется в соседнем котловане, который вырыт от септика на расстоянии от одного до полутора метров.

Затем:

На дно котлована насыпается слой песка и щебенки, толщина слоя и пропорции зависят от типа почвы на участке.
Геотекстилем выкладываются боковые стенки.
Укладывается корпус инфильратора.
Подключается к отводящей из септика трубе, которая установлена с небольшим уклоном.
Устройство накрывается утеплителем и до самого верха засыпается песком.
На выходе из него ставится вентиляционный стояк.

По окончании работы по установке инфильтратов, присоединяются кабеля для подачи электроэнергии и вентиляционные каналы. Проверяется работа всей системы канализации.

Подробно все о грунтовых водах, что это, сколько и каких мероприятий необходимо провести для уменьшения их вредного влияния, можно увидеть на видео в этой статье.

Грунтовые воды — чем опасны и как с ними бороться: tvin270584 — LiveJournal

Покупая участок для строительства дома, обращают внимание на его площадь и место расположения. При этом лишь профессионалы смотрят на то, какой на участке грунт, и интересуются уровнем залегания грунтовых вод. А ведь эти показатели крайне важны, так как именно от них зависит то, насколько легко будет возвести здесь постройку или разбить сад. Особенно важно расположение грунтовых вод, тем более что ответ на вопрос об этом параметре часто не знает и сам продавец.

В этой статье речь пойдет о грунтовых водах и последствиях их появления. Мастер сантехник расскажет вам про самые эффективные методы борьбы с этой проблемой. Следуя советам этой статьи, вы сможете полностью устранить проблему сырых подвалов и вымокшей почвы.

Что такое грунтовые воды

По сути, грунтовые воды – это жидкость, которая скапливается в верхних слоях почвы. Источниками формирования грунтовых вод являются:

Осадки в виде дождя и снега;
Уонденсат водяных паров, образующийся в почве.

Глубина залегания грунтовых вод зависит от рельефа местности и наличия водоемов вблизи вашего участка. В болотистых или низинных районах грунтовые воды находятся практически на поверхности – в 1-2 м, а то и в нескольких сантиметрах от нее.
Виды грунтовых вод

Уровень грунтовых вод может изменяться на протяжении года. Минимальных значений он достигает зимой. В это время почва замерзает и становится непроницаемой для осадков. К тому же снег тает только ближе к весне, лишая грунтовые воды основного источника наполнения.
В пределах частных домовладений обычно присутствуют два вида подземных вод.
Верховодка (автохтонные, "местные" подземные воды). Залегают на глубине от 0,5 до 3 м "пятнами" во впадинах или между пластами грунта. В засушливую погоду или холодной зимой верховодка практически исчезает. Но с возобновлением дождей и повышением влажности земли появляется вновь.
Иногда эти подземные воды образуются в местах протечек водопровода, канализации либо постоянного слива жидкости. Вода в верховодке – пресная, слабоминерализованная, обычно не пригодная для питья. Она часто бывает загрязнена токсичными металлами, вызывающими быстрое разрушение бетона.
Безнапорные грунтовые воды (аллохтонные, "внешние" воды). Залегают на глубине от 1 до 5 м и являются относительно постоянными. Именно безнапорные грунтовые воды доставляют строителям основную массу неудобств, поскольку все время пополняются за счет атмосферных осадков, близкорасположенных рек и озер, конденсата, а иногда и артезианских скважин.
Как определить уровень грунтовых вод
Перед началом любых работ на участке, связанных с проникновением под землю, нужно определить уровень грунтовых вод. Особенно важно учитывать данные геологической разведки при возведении фундамента. Но знать, какие процессы происходят на глубине от 1 до 5 м, необходимо еще и при бурении скважин и колодцев, устройстве погребов и даже перед посадкой растений. Близкорасположенные к поверхности грунтовые воды влияют на химический состав почвы, уровень ее кислотности и влажности.
Определять уровень грунтовых вод нужно ранней весной, когда он достигает максимальных значений.

Самостоятельно определить глубину залегания воды можно несколькими способами:

Просто заглянуть в близлежащие колодцы. Вода в них поступает только из подземных источников, поэтому определить глубину их залегания можно без труда. Расстояние определяется от уровня земли до зеркала воды;
Раньше определяли уровень залегания подземной воды по растениям. Участок земли внешне выглядит сухим, но если он покрыт влаголюбивой растительностью, то и грунтовые воды расположены близко к поверхности. Если на земле обильно произрастает крапива, осока, болиголов, камыш или наперстянка, то водоносный горизонт расположен очень близко – в пределах 2-3 м от поверхности. А вот полынь и солодка указывают на то, что до воды более 3 м. Растения, выращенные на грунтовых водах, всегда сочные, яркие и зеленые;
Еще наши предки следили за поведением насекомых и животных. Мошкара и комары вьются над участками с повышенной влажностью. Кошки выбирают места, под которыми находится пересечение водных жил. Собаки, напротив, обычно отдыхают в стороне от подобных зон. Избегают близкого соседства с грунтовыми водами муравьи, кроты и мыши;
Можно наблюдать за естественными "подсказками". Природа постоянно "сообщает" о наличии в ландшафте грунтовых вод. Если вечером над землей стелется туман – грунтовые воды находятся пределах 1,5-2 м от поверхности. То же касается и случаев, когда в одних местах росы больше, чем в других.

Самый надежный способ узнать уровень грунтовых вод
Чем выше расположены грунтовые воды, тем тяжелее будет соорудить долговременные здания и сооружения. А учитывая, что фундамент часто занимает большую площадь, уровень грунтовых вод нужно замерить в нескольких местах. На участке в этом случае (а равно и в любом другом) лучше использовать методику бурения пробных скважин.
Для этого возьмите обыкновенный садовый бур и проделайте 3-4 скважины глубиной 2-2,5 м по периметру предполагаемого места строительства. Если в течение 2-3 дней на дне скважин не появляется вода, значит, она находится на достаточной глубине и можно смело проектировать прочное сооружение.
Как отличить верховодку от грунтовых вод

Хорошо, если вам при бурении пробных скважин не попались ни грунтовые воды, ни верховодка. В этом случае можно смело начинать строительство. Хуже, если скважины наполнились водой.
Но перед тем как принять решение о строительстве, вам нужно понять, что это за жидкость – верховодка (т.е. временное скопление воды) или грунтовые воды (относительно постоянные, занимающие большую площадь, скопления воды).
Сделать это, не видя целостной картины рельефа, непросто. В жаркое время года верховодка "уходит" и создается ложное впечатление, что почва сухая и с низким уровнем влаги. Однако после пары дней с продолжительными ливнями на участке может появится вода. Если так произошло и у вас, знайте, на участке именно верховодка, а не грунтовые воды.
Также обращайте внимание на характер рельефа. Участки, расположенные в нижней части склонов (точке водосбора) либо на самом склоне, но имеющие препятствия для стока воды в виде элементов дороги, стенок и т.д., как нельзя лучше подходят для образования верховодки.
Определить наличие и "рисунок" верховодки помогут специалисты, производящие замеры несколько раз в течение года.
Построить дом при высоком уровне грунтовых вод

Повлиять на природные процессы, в том числе и на наличие грунтовых вод на участке, довольно сложно. В разных регионах приняты свои строительные нормы, которые регламентируют уровень грунтовых вод, при котором можно начинать или, напротив, следует прекратить возведение капитальных сооружений.
Для сооружения фундамента любого типа оптимальными считаются условия, при которых уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания грунта. При этом последний должен содержать минимальное количество глинистых и пылеватых (непучнистых) частиц. Фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта.
Обычно строительство не рекомендуется и даже прямо запрещено Строительными нормами и правилами (СНиП) в следующих случаях:

Между водоупорным слоем и верхней границей грунта лежат мелкозернистые пески с примесью илистых частиц. В этом случае он превращается в плывун и при строительстве разжижается на мелкие части. Нужно устанавливать заглубленные фундаменты, замораживать стенки или дополнительно укреплять их;
если средний слой занимает глинистый сланец, то фундамент будет неустойчивым, поскольку данный тип грунта быстро размягчается и распадается на мелкие частицы;
если уровень залегания грунтовых вод находится на глубине до 2 м. В этом случае от возведения долговременного строения, для которого нужно вырыть котлован или траншею, лучше отказаться. Котлован будет заливать даже при регулярной откачке воды, а установить фундамент в таких условиях практически невозможно. Не поможет и гидроизоляция – она даст лишь кратковременный эффект.

По СНиП между нижней точкой фундамента и грунтовыми водами должно быть не менее 0,5 м.
Как понять, что грунтовые воды разрушают фундамент
Бетонное основание "подтачивает" не столько жидкость, сколько растворенные в ней соли, сульфаты и другие соединения. Они приводят к образованию так называемой "цементной бациллы", растворяющей и разрыхляющей бетон. Понять, что бетон подвержен влиянию грунтовых вод можно по следующим признакам:

На поверхности бетона появился белый налет;
Материал отслаивается кусками, как после промерзания;
Заметна плесень и грибки;
Присутствует запах сырости;
Образуются бледно-желтые солевые пятна.

Если на фундаменте или в подвале наблюдается нечто подобное, можно смело утверждать, что грунтовые воды вступили во взаимодействие с основанием дома.
Строим дом без подвала
Самый простой и надежный способ ужиться с грунтовыми водами состоит в сооружении здания без подвального помещения – например, простой деревянный дом. А если подвал нужен только для хранения закаток и урожая, рядом с домом можно сделать хранилище "под холм".
Для пучинистых грунтов или почвы с большой глубиной промерзания подойдут столбчатый или свайный фундамент. Если планируется массивное здание, лучше соорудить мелкозаглубленный ленточный фундамент, или "плавающий фундамент".
На участках с высоким уровнем грунтовых вод можно подсыпать под будущее основание дома 0,5 м песка.
Что делать с грунтовыми водами на участке

С уровнем грунтовых вод можно "повоевать". Наиболее популярными являются мерами понижения уровень грунтовых вод являются:

Поверхностный водоотлив (открытый способ водопонижения) – вода, просачивающаяся через дно или откосы котлована, поступает в канавы-водосборники и откачивается оттуда насосами. Вариант не подходит, если водой постоянно вымываются частицы грунта, из-за чего он проседает;
Безтрубный дренаж. Для его организации по периметру участка выкапывается траншея, в нее активно начинает стекать грунтовая вода, поскольку отсутствует сопротивление грунта. Воду можно выкачивать при помощи насоса, например, в расположенный на участке пруд. Для укрепления стенок канавы ее можно засыпать гравием или щебнем;
Трубный дренаж – в дополнение к предыдущему методу используются перфорированные и гофрированные трубы из синтетических материалов, которые укладываются на дно канавы и также засыпаются сыпучими материалами. Вода по трубам в идеале должна выводиться за пределы участка;
Использование иглофильтровых установок. Подобные системы выводят грунтовые воды на глубину до 4-5 м. Насос откачивает грунтовые воды, и они по трубе уходят на большую глубину;
Эжекторные иглофильтровые установки. Усложненная версия предыдущей системы. Вода проходит по комплексу труб, насосов и фильтров и также отводится на глубину до 20 м или в место водостока.

Не пытайтесь самостоятельно проектировать и строить систему водоотвода, доверьте это специалистам.
Видео
В сюжете - Подземные воды

В сюжете - Попытка копки колодца при высоком уровне грунтовых вод

В сюжете - Строительство погреба в условиях высоких грунтовых вод

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как выбрать септик для участка с высоким уровнем грунтовых вод

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2020/05/Gruntovyye-vody.html

Почему поднимается уровень грунтовых вод?

Уровень грунтовых вод (УГВ) — это абсолютная отметка, на которой в грунте начинается вода. Проще говоря, для строителя или садовника важна не отметка, а глубина до воды. Например, если выкопать яму глубиной 50см, и в ней будет стоять вода, то фундамент дома будет находится в воде, что подразумевает особый подход к его возведению и мероприятия против его разрушения агрессивной водой (например, соленой).

От чего появляется вода в грунте? Вода может находится в грунте на одном уровне, если местность представляет собой низину с болотами в округе. Другой причиной может быть сезонная талая вода. Например, верхний слой грунта имеет толщу 1,5м, а далее идет водонепроницаемая глина. Талая вода просачивается в первый слой, и накапливается в нем, так как дальше ей некуда деваться.

Другой причиной может быть паводок. Еще есть техногенные факторы. Например, на данном участке вода находится на глубине 2м. Если в округе ведется интенсивная застройка, то через 10 лет, вода может подняться на 1,5 выше. Тут имеет место эффект выталкивания воды. Например, если в чашу с водой бросать камни, то вода будет выталкиваться, а ее верхний уровень будет подниматься. Также происходит и с грунтовой водой. Если болото засыпать и построить на нем тяжелые дома, то в округе, вода поднимется, так как ей некуда будет уйти.

Как можно бороться с этим явлением. Временно, можно снизить УГВ. Например, пробурить скважину, вставить в нее перфорированную трубу, чтобы она наполнилась водой, и откачивать из нее воду глубинным насосом. Воду можно вывозить, или сбрасывать шлангом на соседнюю территорию, если никто не против. А вот понизить воду надолго — сложнее. Если территория позволяет, можно откопать ров вдоль участка. Вода будет в него выдавливаться и испаряться (если на местности преобладает жаркий климат). Видел решения в виде ряда скважин по периметру участка. В скважины вставляются длинные трубы, которые возвышаются над землей на несколько метров. За счет ветра, вода испаряется, и пар уносится в воздух. Но, как это работает на практике — не знаю.

Лучше, не упускать этот вопрос при покупке участка.

Грунтовые воды и их влияние на грунты основания — SGround.ru

Как грунтовые воды влияют на фундаменты?

Введение
Влияние грунтовых вод на свойства грунтов основания
Агрессивность грунтовых вод
Водоносные горизонты и верховодка
Уровень грунтовых вод
Максимальный прогнозный (расчетный) УГВ
Капиллярное поднятие грунтовых вод
Искусственное снижение уровня грунтовых вод
Заключение
Связанные статьи

1. Введение

Как уже отмечалось в других статьях, касающихся морозного пучения грунтов, близость уровня грунтовых вод к фронту промерзания имеет решающее влияние на процессы пучения. Но грунтовые воды опасны не только этим – в теплое время года замачивание так же вызывает резкое снижение показателей физико-механических свойств грунтов по сравнению с сухим или умеренно влажным состоянием. Да и для самих конструкций грунтовая вода не лучший сосед, разберемся почему.

2. Влияние грунтовых вод на свойства грунтов основания

Все связные дисперсные грунты (суглинки, глины, супеси) ухудшают свои физико-механические характеристики при увеличении влажности. При малой влажности глинистые грунты находятся в твёрдом состоянии. С ростом влажности глинистых грунтов они переходят в пластичное состояние, удельное сцепление с и угол внутреннего трения φ закономерно снижаются за счет ослабления структурных связей и смазывающего действия воды на контактах частиц. При дальнейшем увеличении влажности она обычно достигает влажности на границе текучести и грунт разжижается, приобретая свойства вязкой жидкости.

[Глинистые грунты при увеличении влажности сильно снижают свои прочностные качества вплоть до перехода в жидкое состояние]

Фото: Под воздействием влаги грунт потерял несущую способность

На несвязные дисперсные грунты (пески, щебенисты грунты) влажность влияет меньше, т.к. удельное сцепление в них практически отсутствует, а трение между частицами во многом обусловлено формой и характером их поверхности. Однако наличие воды в таких грунтах все же снижает внутреннее трение φ — до 20%.

[Пески и крупнообломочные грунты меньше подвержены влиянию влажности, однако и на них грунтовые воды действуют отрицательно, снижая внутреннее трение до 20%]

В твердой компоненте грунтов могут содержаться и растворимые в воде минералы: гипс, кальцит, каменная соль и др., а также органические вещества, которые под воздействием грунтовых вод растворяются ослабляя структурные связи или образуют пустоты.

Кроме того, существуют специфические грунты, которым контакт с водой противопоказан – это просадочные и набухающие грунты.

Просадочные грунты имеют крупные поры (макропоры) и низкую влажность и в сухом состоянии мало чем отличаются от обычных глинистых грунтов. Но после замачивания они быстро размокают, теряя структурные связи и под нагрузкой резко сжимаются за счет схлопывания пор — просаживаются. Иногда суммарная просадка основания при этом может быть очень велика до метра и более.

Набухающие грунты — глинистые грунты с большим содержанием гидрофильных глинистых минералов и малой влажность в природном состоянии. Поступающая в набухающие грунты влага поглащается поверхностью глинистых частиц, образуя гидратные оболочки. При первоначальном относительно близком расположении частиц, под действием гидратных оболочек они раздвигаются, вызывая увеличение объема грунта и подъем поверхности (почти как при пучении).

3. Агрессивность грунтовых вод

Большинство грунтовых вод являются агрессивной средой для стальных конструкций, то есть погруженные в них конструкции будут разрушены за сравнительно короткий срок: от 1 до 10 лет или даже быстрее.

Так же при определенном химическом составе грунтовые воды оказывают разрушающее воздействие и на бетонные и железобетонные конструкции. Грунтовые воды, способные разрушать цементные бетоны и растворы, называются агрессивными. Агрессивность их зависит от химического состава растворенных в них солей и кислот. Эти вещества попадают в воду из подземных естественных залежей или из отбросов производств. Поэтому агрессивные воды встречаются повсеместно.

Фото: Разрушение железобетонных конструкций под воздействием агрессивной среды

Агрессивность грунтовых вод по отношению к бетону оценивается по содержанию: бикарбонатной щелочности, водородного показателя pH, содержанию свободной углекислоты CO2, содержанию магнезиальных солей (в пересчете на ионы Mg), содержание едких щелочей (в пересчете на ионы K и Na) содержание сульфатов (в пересчете на ионы SO4), содержание едких щелочей (хлоридов, сульфатов, нитратов). Все эти показателю определяются в лаборатории при проведении инженерно-геологических изысканий.

Вода, даже с малым количеством вредных веществ, может оказаться опасной для бетона, так как вследствие непрерывного движения воды в грунте на бетон действуют все новые и новые частицы вредных примесей. Поэтому всегда при инженерно-геологических изысканиях следует производить химический анализ воды.

Во всякой воде имеется, хотя бы в ничтожном количестве, углекислота (СО2). Она может быть связанной (неактивной, неспособной вступать в какие-либо новые соединения) и свободной (активной). Связанная углекислота для бетона безвредна. Свободная (называемая агрессивной) углекислота вступает в реакцию с известью бетона и образует растворимые в воде соли.

В сильно загрязненной воде, при наличии в ней и свободной углекислоты (СО2), и сульфатов (S04), и хлоридов (Сl), и окиси магния (MgO), путем взаимодействия с бетоном образуются растворимые соли, и потому агрессивность воды зависит от совокупности всех этих примесей.

В сравнительно чистой воде при отсутствии хлора (Cl) и свободной углекислоты (СО2), при наличии солей магния (MgO) и натрия (NaO) в количестве, меньшем 60 мг/л, вредны растворы гипса, так как они ведут к образованию сложных солей («цементная бацилла»), которые увеличиваются в объеме и потому разрушают бетон. Весьма вредны примеси азотной и азотистой кислот и аммиака. Наоборот, кремнекислота в любом количестве безвредна.

По степени воздействия на конструкции, воды подразделяются на: неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные (СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии).

Агрессивность грунтовых вод зависит не только от концентрации вредных веществ, но и от коэффициента фильтрации грунта (от скорости прохождения воды сквозь грунт).

[Агрессивное воздействие грунтовых вод зависит от способности вмещающего грунта пропускать воду (фильтровать) – чем быстрее грунт пропускает воду, тем агрессивнее она будет воздействовать на конструкции]

Для повышения устойчивости бетонов к агрессивному воздействию жидкой среды применяют; сульфатостойкие цементы; более плотные бетоны с марками по водонепроницаемости W6, W8, W10 и более; гидроизоляцию поверхностей конструкций; водопонижение (дренаж) (см. разделы 5,3, 9.3 и таблицы приложений СП 28.13330.2012).

4. Водоносные горизонты и верховодка

Часто под землёй существует несколько водоносных горизонтов: 2, 3 и более.

Вода задерживается при просачивании с поверхности над водоупорными (главным образом – тяжелыми глинистыми) грунтами и скапливается в водопроницаемых (крупнодисперсных, песчаных) слоях, которые в этом случае называются водоносными. Если водоносный слой находится под водоупорным, то вода в нижнем водоносном слое часто находится под давлением вышележащих слоев. Если в верхнем слое отрыть котлован, то вода поступит в него снизу под давлением и поднимется выше уровня, на котором она первоначально появилась.

Такие воды называются напорными, а уровень, до которого они поднимаются, – установившимся уровнем грунтовых вод. Этот уровень должен выявляться при инженерно-геологических изысканиях и учитываться при проектировании.

Верховодкой называют ограниченный по площади локальный участок водонасыщенных грунтов, расположенный над линзой водоупора (глины, промерзшие грунты). Как правило верховодка имеет небольшую площадь и толщу, залегает близко к поверхности, выше уровня грунтовых вод. Уровень воды в верховодке сильно реагирует на поступление атмосферных вод.

5. Уровень грунтовых вод

[Уровень грунтовых вод (УГВ) – глубина относительно поверхности земли или высотная отметка зеркала свободной поверхности воды в скважине или шурфе. Принимают показатель установившегося уровня, не меняющийся на протяжении как минимум 30 минут]

Наиболее точным способом определения уровня грунтовых вод является бурение скважин или откопка шурфа (небольшого котлована) до появления свободной поверхности воды («зеркала») и дальнейшее заглубление на 0,5-1,5 метра.

Уровень грунтовых вод не является горизонтальной поверхностью и обычно меняется вместе с рельефом, повторяя его в сглаженной форме – при подъеме рельефа УГВ тоже поднимается, но в меньшей степени.

При наличии на участке открытых водоемов УГВ вблизи водоема совпадает с отметкой дневной поверхности открытой воды и меняется вместе с ней, а при отдалении от водоема отличается в большую или меньшую сторону.

В течение года УГВ так же не стоит на месте и постоянно меняется. Наивысший уровень грунтовых вод в широтах с значительным скоплением снега зимой обусловлен инфильтрацией талых вод в весенний период. Второй, менее выраженный высокий уровень, приурочен к осеннему периоду дождей. Самый низкий уровень наблюдается летом и в конце зимы.

После зимнего минимума происходит резкий подъем УГВ при таянии снега. Продолжительность весеннего максимума часто не превышает 10 дней

Изменение рельефа при строительстве и планировке грунтов могут нарушать естественные процессы перераспределения и движения грунтовых вод, а, следовательно, изменять уровень грунтовых вод. Основными техногенными нарушениями являются:

Нарушение поверхностного стока атмосферных вод – текли себе ручейки много лет по одному месту, а тут при строительстве все перекопали, участок подняли и в итоге соседний участок стал утопать в воде. Такое явление встречается достаточно часто.
Экранирование поверхности грунта на большой площади. После этого произойдет накопление влаги под закрытым участком и повышение влажности грунтов основания.

Грунтовые воды находятся в постоянном движении, хоть это движение и медленное, и не заметное человеческому глазу, но оно непрерывно происходит как по вертикали, так и по горизонтали в сторону областей разгрузки (водоемы, низины, реки и т.д.).

6. Максимальный прогнозный (расчетный) УГВ

В качестве расчетных горизонтов грунтовых вод следует принимать их наивысшие уровни весной и осенью, а при наличии данных и в конце зимы

Если есть необходимость получить расчетный уровень грунтовых вод, то следует воспользоваться нормативной литературой. Например, «пособие к СНиП 2.05.02-85 По проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна» раздел 3.

Расчеты громоздкие и здесь я их приводить не буду. Отмечу только что при выполнении инженерно-геологических изысканий в отчетах как правило указывают о возможности изменения УГВ на величину +/- 1,0 м от полученного при изысканиях положения. Реже колебания принимают +/- 0,5 или +/- 1,5 м.

[Таким образом за расчетный уровень грунтовых вод, как правило, следует принимать уровень на 1,0 метра выше чем тот что был получен замером при изысканиях.]

7. Капиллярное поднятие грунтовых вод

[Водонасыщенными являются не только грунты ниже уровня грунтовых вод, но и некоторая толща грунтов выше него – это слой капиллярного поднятия грунтовых вод]

За толщину слоя капиллярного поднятия воды принимается расстояние от уровня подземной воды со свободной поверхностью (в скважине) до отметки, где влажность глинистого грунта не превышает влажности на границе раскатывания.

[Влажность на границе раскатывания W_Р — соответствует влажности, при которой грунт теряет пластичность и переходит в твердое состояние. Граница раскатывания качественно соответствует такому состоянию, при котором жгут, раскатанный из грунта до диаметра 3 мм начинает крошиться на кусочки до 1 см длиной.]

Толщину слоя капиллярного поднятия называют морозоопасной «каймой» над уровнем подземной воды. Эта кайма зависит от состава и сложения грунта в природных условиях, и толщина ее колеблется в пределах от 0,3 до 3,5 м в зависимости от степени дисперсности грунта.

Капиллярное поднятие воды в грунтах происходит под действием поверхностной энергии минеральных частиц грунта и, следовательно, зависит от их удельной поверхности. Например, в песках круглых и средней крупности удельная поверхность частиц сравнительно небольшая, поэтому в этих песках почти не наблюдается капиллярного поднятия воды и вследствие этого отсутствуют деформации морозного пучения (они относятся к непучинистым грунтам).

Пески мелкие и пылеватые состоят из более мелких частиц по сравнению с песком крупным, и вследствие взаимодействия удельной поверхности минеральных частиц с водой капиллярное поднятие в природных условиях наблюдается на высоту от 0,3 до 0,5 м. В супесях высота капиллярного поднятия достигает от 0,5 до 1 м, в суглинах — до 1,5 м, в глинах — до 3 м.

Скорость передвижения воды по капиллярам значительно меньше, чем скорость подъема УГВ и обычно капиллярная кайма отстает от изменений УГВ.

Не все грунтовые воды имеют естественное происхождение. При прорыве водопровода локально водонасыщенные грунты при промерзании неравномерно вспучиваются, что вызывает серьезные повреждения зданий и сооружений.

8. Искусственное снижение уровня грунтовых вод (дренаж, водопонижение)

Для многих дачников и владельцев частных домов с подвалом вопрос снижения УГВ очень наболевший. Как можно справиться с высокими грунтовыми водами? – необходимо делать дренаж.

Дренажи бывают разных видов: горизонтальная система дренажных труб, вертикальный дренаж скважинами или иглофильтрами, открытый дренаж каналами и лотками и даже создание искусственных водоемов. Отток воды бывает естественным и принудительным – с помощью насосов.

[Дренаж в строительстве – в переводе на русский язык означает удаление/отведение воды. Иногда дренажом называют удаление воды с поверхности, но чаще речь идет об отводе грунтовых вод. Можно так же заменить термином «водопонижение»]

Главное при создании дренажа (водопонижении) это чтобы было куда отводить воду – необходимо такое место куда можно на длительный срок направить воду с осушаемого участка, не навредив при этом ни соседям и их постройкам, ни экологии.

Сток дренажных вод можно направить: в водосточную канаву за границей участка (если она есть), в ближайший водоем (если он не имеет рыбохозяйственного значения), в ливневую канализацию (если она есть), в сторону понижения рельефа (при наличии, и если там нет соседей).

Вообще в большинстве случаев дренаж выполнить реально. Это большая тема, требующая отдельного разговора, поэтому перенесем ее в отдельную статью.

9. Заключение

Глинистые грунты при увеличении влажности снижают свои прочностные качества вплоть до перехода в жидкое состояние. Пески и крупнообломочные грунты меньше подвержены влиянию влажности, однако и на них грунтовые воды действуют отрицательно.

В течение года УГВ не стоит на месте и постоянно меняется. Наивысший уровень грунтовых вод чаще всего наблюдается в весенний и реже в осенний периоды. Самый низкий уровень наблюдается летом и в конце зимы.

За расчетный уровень грунтовых вод, как правило, следует принимать уровень на 1,0 метра выше чем тот что был получен замером при изысканиях. Но водонасыщенными являются не только грунты ниже уровня грунтовых вод, но и некоторая толща грунтов выше него – это слой капиллярного поднятия грунтовых вод которая может иметь мощность до 3,5 м в зависимости от типа грунта.

Большинство грунтовых вод являются агрессивной средой для стальных конструкций, и довольно часто грунтовые воды оказывают разрушающее воздействие на бетонные и железобетонные конструкции.

Вывод — высоко расположенные грунтовые воды негативно влияют на характеристики большинства грунтов основания и часто оказывают агрессивное воздействие на сами конструкции фундаментов, да и выполнение строительных работ они сильно затрудняют, поэтому желанным гостем их никак не назовешь. При проектировании и строительстве этому обстоятельству следует уделять должное внимание, возможно Вам следует предусмотреть дренаж еще на стадии проектирования фундамента.

10. Связанные статьи

Дренаж участка, системы дренажа, водопонижение

Тревожные последствия изменения климата

2 апреля 2019 г.

Изображение большего размера
Природные ресурсы Канады - Полевой лагерь Геологической службы Канады на ледяной шапке Агассис, остров Элсмир, Нью-Йорк. Фото: Дэвид Берджесс.

Глобальное потепление представляет собой один из самых динамичных фонов для современных ученых, занимающихся изменением климата. Это особенно актуально для исследователей Natural Resources Canada (NRCan), которые находятся на переднем крае, стремясь лучше понять тревожные последствия изменения климата.Они путешествуют от побережья к побережью к побережью и изучают изменения в сокращающихся ледниках, непредсказуемых запасах грунтовых вод, подъеме океанов и таянии вечной мерзлоты.

Ставки высоки. В Канаде уже наблюдается более сильная жара и менее сильный холод. Мы также можем ожидать изменений в частоте, продолжительности и серьезности климатических опасностей, таких как наводнения, лесные пожары, засухи и экстремальные погодные условия.

Миллион точек подключения

Канадцам не нужно далеко ходить, чтобы увидеть, как изменение климата влияет на нашу повседневную жизнь - от воды, которую мы пьем, до воздуха, которым мы дышим, и даже о том, как мы путешествуем.

За всем этим стоит сложная наука. Недавно выпущенный Канадский отчет об изменении климата (CCCR) связывает эти проблемы изменения климата с вкладами ученых всего правительства, в том числе четырех из Геологической службы Канады NRCan. В отчете рассматривается изменение климата в прошлом, настоящем и будущем.

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ЛОНДОНЕ И ВОЗМОЖНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

1 Гидрогеология на службе человека, Мемуары 18-го Конгресса Международной ассоциации гидрогеологов, Кембридж, ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ЛОНДОНЕ И ВОЗМОЖНЫЕ ВЛИЯНИЯ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ БРАЙАН УИЛКИНСОН Профессор гражданского строительства Королевского военного колледжа науки, Шривенхэм, Суиндон , Уилтс.ВЕЛИКОБРИТАНИЯ. РЕФЕРАТ Развитие промышленности в нескольких крупных городах Великобритании и других стран Европы во многом связано с наличием качественных и легкодоступных грунтовых вод. С начала 1800-х до 1940-х годов уровни грунтовых вод падали по мере роста спроса, пока на больших территориях городов они не опустились на десятки метров ниже уровня земли. Тем временем города расширялись, и спрос на участки в центре города рос, что привело к появлению более высоких зданий с более глубокими подвалами и фундаментами. Также были построены туннели для транспорта и других услуг.Поскольку уровень грунтовых вод был, вероятно, на несколько десятков метров ниже уровня фундамента, часто предполагалось, что они стабильны и на них можно безопасно не обращать внимания. За последние 10-20 лет сокращение забора подземных вод привело к повышению уровня воды. В центральном Лондоне это происходило со скоростью около 1 м / год. Была разработана простая модель, которая делает предварительные прогнозы будущих подъемов и показывает их зависимость от скорости откачки. Рассмотрены геотехнические последствия повышения уровня воды ниже Лондона.Данных мало, и необходимо систематическое исследование проблемы. ВВЕДЕНИЕ Развитие промышленности во многих крупных городах Европы в XIX и начале XX веков во многом обязано наличию качественных и легкодоступных грунтовых вод. В Соединенном Королевстве для этой цели интенсивно эксплуатировались водоносные горизонты мела и пермо-триасового песчаника. С начала 1800-х до 1940-х годов были пробурены тысячи скважин и интенсивно освоены грунтовые воды.Уровень грунтовых вод упал, поскольку спрос увеличился сверх естественного питания водоносного горизонта. Превышение спроса над подпиткой было компенсировано за счет воды, взятой из водохранилища. К 1940-м годам под несколькими промышленными городами Великобритании были большие площади, где уровень грунтовых вод упал на десятки метров ниже уровня земли. По мере освоения ресурсов подземных вод естественные источники высыхали, а артезианские скважины перестали переполняться. Многие места ранних источников воды из источников и артезианских скважин были забыты, их заменили более глубокие колодцы с мощными насосами.Тем временем города расширялись, и по мере роста спроса на участки в центре города были построены более высокие здания с более глубокими подвалами и фундаментами. Высохшие естественные родники застраивались по мере развития города. Также были построены тоннели для подземного транспорта и других служб. Фундаменты, подвалы и туннели были спроектированы и построены в соответствии с требованиями

2 передовой инженерной практики и часто с подробным исследованием площадки.В некоторых ситуациях бурение или исследования могли выявить, что уровень грунтовых вод был на десятки метров ниже уровня фундамента и, более того, оставался на этом уровне в течение десятилетий. Часто предполагалось, что эти уровни грунтовых вод были статичными и не учитывались при инженерно-геологическом проектировании конкретной конструкции. Однако за последнее десятилетие под несколькими нашими крупными городами наблюдалось повышение уровня воды, и есть признаки, например, в Бирмингеме, где сообщалось о затоплении подвалов, и в Ливерпуле, где произошло затопление туннеля British Rail. что проблемы начинают возникать (Wilkinson, 1984; Slater, 1983).Также имело место быстрое повышение уровня грунтовых вод ниже центрального Лондона (Marsh and Davies, 1983; Wilkinson, 1984). Хотя уровень грунтовых вод все еще очень глубокий, в конструкцию фундамента нового здания Британской библиотеки были внесены изменения, чтобы противостоять давлению грунтовых вод, которое может возникнуть в будущем (Simpson, 1983). Это повышение уровня воды ниже уровня некоторых промышленных городов Великобритании объясняется несколькими факторами. В результате разрушения больших районов внутренних городов во время Второй мировой войны многие колодцы были потеряны или вышли из строя.Политика промышленной децентрализации и контроля за водозабором посредством положения о лицензировании Закона о воде 1945 года сократила количество строящихся новых скважин. Это явление не ограничивается Великобританией. О нескольких подобных случаях было сообщено из Франции и Западной Германии (Bergeron, et al., 1983; Федеральный институт геологии и сырья Западной Германии, 1984). Сообщается, что Управление транзита Нью-Йорка испытывает некоторые трудности с эксплуатацией своей подземной сети из-за повышения уровня воды.Ситуация в Парижском бассейне представляет особый интерес, поскольку его геология и промышленное развитие напоминают Лондонский бассейн. В середине 19 века артезианские условия существовали в третичном водоносном горизонте с уровнем грунтовых вод примерно на 4 м выше уровня Сены. С увеличением водозабора уровни упали примерно на 45 м и достигли самого низкого уровня. В 1960-х годах в обезвоженных слоях были построены подземные автостоянки, складские помещения и пристройки к метро. Восстановление уровней привело к нескольким случаям сильного затопления подвала (Bergeron et al, 1983).В данной статье рассматривается повышение уровня грунтовых вод, происходящее в Лондонском бассейне, и долгосрочные последствия, которые это может иметь для основных инженерных сооружений в Лондоне. ГИДРОГЕОЛОГИЯ Геология Чтобы оценить возможность искусственного пополнения запасов в Лондонском бассейне, Совет по водным ресурсам провел серьезное исследование его гидрогеологии (1972). Это остается окончательной работой на площади

3 Лондонский бассейн представляет собой синклиналь в меловых и третичных слоях (рис.1). Упрощенное поперечное сечение показано на Рис. 2. Меловые породы мелового периода обнажаются на холмах Чилтерн на севере и в Норт-Даунс в 40 км к югу. Мел залегает под более молодыми третичными отложениями в центре бассейна. Мел представляет собой мягкий мелкозернистый белый известняк. Он достигает максимальной мощности около 240 м. Поток подземных вод проходит преимущественно через трещины и стыки. Коэффициент пропускания мела заметно различается. Значения варьируются от более 1000 м 2 / сутки до менее 40 м 2 / сутки.Коэффициент неограниченного накопления составляет около. Третичные отложения состоят из толстой лондонской глины, покоящейся на последовательности глин и песков. Нижние отложения в этой серии являются песчаными и в исследовании Совета по водным ресурсам были названы базальными песками. Они включают кровати Thanet, части кроватей Woolwich и Reading, а также кровати Blackheath. Базальные пески могут достигать мощности до 35 м к востоку от долины Леа, но они тонкие к западу. Невозможно указать типичное значение проницаемости для базальных песков из-за их неоднородности.Слои Танет, которые представляют собой наиболее однородную часть толщи, представляют собой мелкие, частично цементированные серо-зеленые пески и имеют гидравлическую проводимость около 2,5 нюд / сут. Их коэффициент неограниченного хранения составляет от 0,02 до 0,1. Кровати London Clay и Bagshot [_; Нижний лондонский третичный период!: V. :: vV ';' i Chalk 2x43 Основание района изучения мела Граница Рис. 1. Обобщенная геологическая карта Лондонского бассейна

4 London Clay Lower (Глины и S London Tertiaries <Базальные пески Мел РАЗДЕЛ A-A Рис.2. Упрощенный геологический разрез. Слои между кровлей базальных песков и лондонской глиной в основном состоят из глин с редкими слоями более крупнозернистого материала. Принято считать, что эти глинистые пласты действуют как ограничивающий слой для водоносных горизонтов мела и базального песка. Исходные уровни подземных вод. На основе ранних записей уровней воды в колодцах и гидрогеологических границ в пределах Лондонского бассейна Совет по водным ресурсам (1972) подготовил карту, которая показывает исходные уровни подземных вод до любых крупных заборов.Поток грунтовых вод шел в основном из северных и южных выходов мела в сторону реки Темзы к востоку от Собачьего острова, где обнажаются нижние лондонские третичные слои и мел (рис. 3). Забор подземных вод Общий забор подземных вод на ограниченной территории в районе Лондона неуклонно рос с примерно 9 миллионов м 3 / год в начале 1800-х годов до пикового значения в 83 миллиона м 3 / год в начале Второй мировой войны, количество забираемых вод неуклонно снижалось до около 62 миллионов м3 / год в Более поздние данные, предоставленные Водным управлением Темзы, также показали падение до 43 миллионов м3 / год в 1982 году (рис.1850 г. Инжир Отбор подземных вод из ограниченной области Лондонского бассейна между 1850 и 9000 годами.

6 Рис. 5. Расчетные уровни грунтовых вод и направления потоков в. Сокращение водозабора в 1950-х и 1960-х годах привело к остановке. падение уровня воды, которое, вероятно, было самым низким в начале 1960-х годов. Направления потоков грунтовых вод показывают заметные изменения по сравнению с исходными путями потока (рис.3). Поток в 1965 г. шел из обнажений в депрессию в центре Лондона. Река Темза к востоку от Собачьего острова также стала источником подпитки (рис. 5), что привело к проникновению солей в водоносный горизонт, прилегающий к реке. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД Снижение забора грунтовых вод привело к устойчивому повышению уровня грунтовых вод, начиная с. Контуры уровня грунтовых вод за 1983 год показаны на рис. 6. В центральном Лондоне повышение за последние 15 лет составило примерно 15-20 м.Вдоль обнажения мела к северу и югу от бассейна водозабор сохранился или в некоторых случаях увеличился, и, следовательно, уровень воды остался неизменным или показал умеренное снижение. Данные, на которых основаны изолинии 1983 года, были предоставлены Управлением водоснабжения Темзы из их архивов подземных вод. В некоторых областях, например, в долине Леа, имеется хорошее покрытие из-за схемы искусственного пополнения запасов Управления, но для большей части бассейна точки данных очень редки, а контуры гораздо менее надежны.Схема искусственного пополнения запасов в долине Леа, безусловно, способствовала локальному росту уровней, но ее влияние на региональную структуру, вероятно, будет очень ограниченным

7 Рис. 6. Расчетные контуры уровня грунтовых вод в ПРОГНОЗЕ УРОВНЕЙ ВОДЫ Как с геотехнической точки зрения, так и с точки зрения водных ресурсов, важно попытаться предсказать скорость, с которой уровни над Лондонским бассейном будут изменяться в будущем, и окончательные уровни, которые будет достигнуто.В настоящее время восстановление водоносного горизонта можно объяснить, главным образом, сокращением водозабора на ограниченной территории Большого Лондона и, в частности, Центрального Лондона. Представляется вероятным, что сокращение абстракции будет продолжаться, но в этом нет уверенности. Изменяющаяся экономическая ситуация может сделать привлекательным для промышленности и других лиц расширение использования подземных источников снабжения. Многие заборщики в настоящее время перекачивают лишь небольшую часть своих лицензионных прав.Модели. Большие региональные конечно-разностные модели подземных вод были разработаны, чтобы помочь в выборе подходящих зон пополнения (Совет по водным ресурсам, 1974) и в разработке схем искусственного пополнения в долине Леа. Они не использовались для изучения повышения уровня воды из-за сокращения забора, потому что модели требуют некоторой модификации, чтобы сделать их актуальными для текущей проблемы, их потребности в данных велики, и потребуется длительный график калибровки

8 60 40 A \ \ ЛОНДОНСКАЯ ГЛИНА И ШЕРСТЬ И ГЛИНЫ ДЛЯ ЧТЕНИЯ 1983 СТАВКА АБСТРАКЦИИ (a) 20 \ МЕЛ ^? r6-.fe, 'rea> «*! Glv t Река 20 GWL км ПОЛОВИНА 1983 г. СКОРОСТЬ АБСТРАКЦИИ (b) м OD Река Рис. 7. Одномерная модель, показывающая повышение уровня воды при неизменной скорости водозабора (a) при текущем значении (b), уменьшенном вдвое

9 Была создана простая конечно-разностная модель, чтобы проиллюстрировать некоторые из задействованных принципов. Модель является одномерной с 23 узловыми точками и представляет собой часть лондонского бассейна, простирающуюся от северного обнажения мела до Собачьего острова.Линия разреза модели показана на рис. 1. Уровни воды 1965 г. были приняты в качестве начальных уровней в каждой узловой точке, а крайние узловые точки на севере и юге были установлены как границы постоянного напора (рис. 7a). Коэффициенты неограниченного и замкнутого накопления 0,02 и, соответственно, были выбраны для водоносных горизонтов как мела, так и базального песка. Соответствующий O.D. уровни в верхней части базальных песков считывались в модели в каждой узловой точке. Модель переключалась между замкнутыми и неограниченными условиями в зависимости от того, был ли уровень грунтовых вод в конкретном узле выше или ниже кровли базальных песков.Средняя скорость отвода за период с 1965 по 1982 год была рассчитана для всей полосы, и это отведение было разделено поровну между каждой узловой точкой. Было использовано среднее значение коэффициента пропускания, и модель была запущена в попытке сопоставить повышение уровня воды вдоль смоделированного участка, которое произошло с 1965 г. по настоящее время. Используя этот подход, было обнаружено, что, хотя отдельные узловые уровни могут быть сопоставлены с профилем уровня воды. не мог. Соответствие было возможно только при использовании значений пропускания от 1500 м 2 / сут в обнажении до 20 м 2 / сут в центре депрессии.После достижения этого соответствия изменения в будущих уровнях воды были исследованы, предполагая, что средняя скорость забора воды (а) поддерживалась (б) уменьшалась вдвое. Полученные уровни воды по разрезу показаны на рис. 7a и 7b. Типичный гидрограф для узловой точки в центре бассейна показан на рис. 8. Результаты модели показывают, что при сохранении нынешней скорости забора скорость подъема замедлится, и это может быть за 80-90 лет до появления воды. уровни приближаются к вершине Базальных песков в центре Лондона.Снижение скорости забора приводит к тому, что уровни повышаются гораздо быстрее, а когда водоносный горизонт становится замкнутым, подъем идет еще быстрее, так что примерно через 40 лет уровни грунтовых вод в некоторых частях центрального Лондона могут приблизиться к естественному состоянию. Следует отметить, что модель очень грубая и может только дать представление о вероятных темпах роста. Для надежных долгосрочных прогнозов требуется правильно откалиброванная двухмерная региональная модель с правильным распределением коэффициентов прозрачности и абстракции.ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ В настоящее время точно установлено, что в Центральном Лондоне имеет место устойчивый рост уровня грунтовых вод. Если это будет поддерживаться, уровень воды в базальных песках поднимется в течение следующих нескольких десятилетий. Некоторые из крупных построек в Лондоне основаны в Базальных песках, и будущие фундаменты для зданий, вероятно, также будут простираться до этих слоев. Примерные уровни глубоких фундаментов, больших свайных фундаментов и туннелей показаны вдоль линии смоделированного разреза на Рис.

10 * *.'"Рис. 9. Поперечное сечение примерных уровней глубоких подвалов, свайных фундаментов и туннелей

11 Последствия повышенного уровня грунтовых вод для этих сооружений требуют расследования. Эффекты, вероятно, будут наиболее заметными и быстрыми в пластах с высокой проницаемостью, таких как базальные пески. В лондонской глине и других толстых глинах этой толщи последствия, вероятно, будут относительно незначительными и будут развиваться медленно.Основное воздействие на инженерные сооружения будет из-за затопления, набухания глин, снижения несущей способности, гидростатического подъемного давления, химического воздействия и трудностей во время строительства. Наводнение В центральном Лондоне уровни грунтовых вод слишком низкие, чтобы создавать какие-либо проблемы с утечками, но в Бирмингеме, Ливерпуле и других странах Европы подвалы и туннели подверглись сильному наводнению. Если рост продолжится, аналогичные проблемы возникнут в Лондоне. Лечебные меры сложны и дороги.Набухание. Падение уровня грунтовых вод и связанное с ним увеличение эффективного напряжения, которое произошло при отводе поровых вод из лондонской глины и глины Вулвича и Рединга, привело к консолидации глин и медленному оседанию поверхности до 180 мм (Wilson and Grace, 1942; Даунинг и Понтин, 1984). С повышением уровня грунтовых вод процесс обратится, и глины будут набухать. Объем набухания будет меньше предыдущего уплотнения. Вряд ли это вызовет серьезные инженерные проблемы.Несущая способность и гидростатический подъем Упрощенные расчеты показали, что несущая способность глубоких фундаментов и свай в центре Лондона может показать потерю несущей способности от 25 до 50 процентов, если уровень воды в базальных песках приблизится к уровню земли (Chlsholm, 1984). Давление воды на стены глубоких подвалов также могло существенно увеличить боковое давление. Высокое артезианское давление также может приводить к поднятию фундаментных плит глубоких фундаментов. В композитных фундаментах типа плот / сваи это может вызвать перераспределение нагрузки между сваями и плотом.Такие проблемы были учтены при проектировании нового здания Британской библиотеки на участке недалеко от вокзала Сент-Панерас. Самый глубокий подвал должен простираться примерно на 25 м ниже уровня земли, проникая на 4 м в глины Вулиджа и Ридинга. Сваи большого диаметра простираются примерно на 12 м в песчаники Вулвич и Ридинг (базальные пески). Уровень грунтовых вод в настоящее время находится в Меловой поверхности, и первоначальный проект предполагал, что этот уровень будет оставаться стабильным в течение всего срока службы здания. Осознание того, что уровень воды поднимается, привело к перепроектированию с целью увеличения несущей способности свай и усиления подпорных стенок подвала.Дренажная система под плитой фундамента, соединенная с разгрузочными колодцами, которые выходят в Мел, была спроектирована для предотвращения повышения артезианского давления выше уровня плиты фундамента (Simpson, 1984). Строительство Высокое артезианское давление в основании глины Вулиджа и Ридинга или лондонской глины может быть опасным при рытье глубоких фундаментов. Их необходимо контролировать с помощью системы обезвоживания. Трудности могут возникнуть и с артезианским давлением, когда

12 Устройство буронабивных свайных фундаментов в песчаных слоях или в глинах с более проницаемыми слоями песка или ила.Химическая атака Во время экспериментов по пополнению запасов в долине Леа в грунтовых водах, собранных из нескольких скважин, были измерены очень высокие концентрации сульфатов до 2000 частей на миллион. Контакт с фундаментом такой высокой концентрации может привести к разрушению и разрушению бетона. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ 1. В настоящее время точно установлено, что уровень грунтовых вод в центральном Лондоне повышается со скоростью примерно 1 м / год, и что это в основном связано с сокращением промышленного забора.2. Если уровни грунтовых вод продолжат повышаться, могут возникнуть неблагоприятные геотехнические воздействия, особенно на те структуры, которые залегают в песчаных фациях нижних лондонских третичных отложений и нижних глинистых горизонтах, содержащих слои песка или ила. Существует необходимость систематической оценки геотехнического риска для инженерных сооружений в Лондонском бассейне в зависимости от типа фундамента, стратиграфии, нынешнего и возможного будущего уровня грунтовых вод. 3. Данные об уровне грунтовых вод имеются в большом количестве в одних районах, но очень скудны в других, и требуется программа сбора данных, если необходимо должным образом решить проблему и провести детальное моделирование.4. В настоящее время нет причин для беспокойства, поскольку предварительные работы по моделированию предполагают, что пройдет несколько десятилетий, прежде чем уровень воды в Центральном Лондоне поднимется к вершине базальных песков. Однако сейчас необходимы исследования, чтобы можно было должным образом предвидеть проблемы и своевременно разработать решения. В настоящее время ни одна организация не несет ответственности за оценку общей политики контроля посредством увеличения абстракции или других соответствующих действий. Поэтому предлагается, чтобы исследования масштабов проблемы и меры по исправлению положения как в Лондоне, так и в других местах Великобритании были поддержаны центральным правительством.БЛАГОДАРНОСТИ Автор хотел бы поблагодарить г-на Д. Б. Оукса (Центр водных исследований) за помощь в разработке модели и доктора М. Оуэна (Управление водного хозяйства Темзы) за предоставление последних данных по водозабору и уровню воды. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Bergeron, G., Dehays, H. и Pointet, T., Remontées des nappes d'eau souterraine: cause et effets. Bureau de Recherches Géologiques et Minières. Чисхолм Ф.А. Повышение уровня грунтовых вод под Большим Лондоном и их геотехническое значение. M.Sc Report. Лондонский университет

13 Даунинг, Р.А. и Понтин, Дж. М. А., Обсуждение снижения и частичного восстановления уровня грунтовых вод ниже Лондона, Марш, Т. Дж. и Дэвис П. Proa. Instn. Civ. Англ. Часть I, 76, август Федеральный институт геонаук и сырья, возобновление роста грунтовых вод после прекращения мер по сокращению выбросов в Федеративной Республике Германия. Архив Нет Ганновера. Марш, T.J. и Дэвис П.А. Снижение и частичное восстановление уровня грунтовых вод ниже Лондона. Proa. Instn. Civ. Англ. Том I, Часть I Симпсон, Р., Устный вклад в неформальную дискуссию о повышении уровня грунтовых вод и геотехнических последствиях в Институте инженеров-строителей. Об этом сообщает Proa. Instn. Civ. Engs Part I, 76. pp. Слейтер П.М., Модель конечных элементов и прогнозы подземных вод Бирмингема. M.Sc. Отчет. Лондонский университет. Совет по водным ресурсам Искусственное пополнение лондонского бассейна. I: Гидрогеология. HMSO. Совет по водным ресурсам Искусственное пополнение Лондонского бассейна, III: Экономические и инженерные исследования.HMSO. Уилкинсон, У. Б. Повышение уровня грунтовых вод и геотехнические последствия. Неформальная дискуссия Группа наземного инжиниринга и Группа гидротехники. Proa. Instn. Civ. Англ. Часть I, 76, Август Уилсон, Г. и Грейс, Х. Поселение в Лондоне из-за недостаточного дренажа лондонской глины. J, Instn. Civ. Англ. Том 19, стр.

Что вызывает повышение уровня моря? «RealClimate

На прошлой неделе научное сообщество было шокировано заявлением о том, что 42% повышения уровня моря за последние десятилетия произошло из-за откачки грунтовых вод для орошения. Что это может означать для будущего - и правда ли это?

Причины глобального повышения уровня моря можно условно разделить на три категории: (1) тепловое расширение морской воды по мере ее нагревания, (2) таяние наземного льда и (3) изменения количества воды, хранящейся на суше.Существуют независимые оценки этих вкладов, и, очевидно, важный вопрос заключается в том, согласуется ли их сумма с фактически наблюдаемым общим повышением уровня моря.

фото (c) Стефан Рамсторф, 2012 г.

В последнем отчете МГЭИК (2007 г.) период 1961-2003 гг. Был проанализирован довольно подробно, и была обнаружена проблема: сумма индивидуальных вкладов меньше наблюдаемого роста - хотя и с довольно большими неопределенностями в оценках. С тех пор много исследований было направлено на то, чтобы лучше количественно оценить все вклады.За последнее десятилетие также улучшились системы наблюдения, например спутниковая миссия GRACE и тысячи автономных поплавков ARGO, осуществляющих глобальный мониторинг нагревающегося океана.

В прошлом году Church et al. (2011) представили новый анализ бюджета на уровне моря (см. Рис. 1). На период 1972-2008 гг. Бюджет закрыт, с общим ростом около 7 см. Чуть более половины из них связано с таянием наземного льда и чуть меньше половины - из-за теплового расширения. Хранение воды на суше вносит небольшой отрицательный вклад, поскольку воды, хранящейся в искусственных водохранилищах (которые понижают уровень моря), по оценкам, больше, чем количество ископаемых подземных вод, закачиваемых для орошения (которые в основном попадают в море).Также за более короткий период 1993-2008 гг. (Для которого у нас есть спутниковые измерения глобального повышения уровня моря, которое составляет около 3 мм в год) Джон Черч и его коллеги успешно закрыли бюджет уровня моря. Конечно, неопределенности в оценках по-прежнему значительны, поэтому вопрос нельзя считать полностью решенным. Тем не менее, Church et al. документ определяет текущее состояние дел, которому должны соответствовать все дальнейшие исследования.

Рис.1.Повышение уровня моря за 1961-2008 гг. Слева показаны отдельные вклады, справа сумма этих вкладов (красный) сравнивается с измеренным подъемом (черный). График Черча и др. (2011)

Удар подземных вод

20 мая журнал Nature Geoscience опубликовал моделирование японской модели глобального накопления воды на суше (Pokhrel et al.2012), которая удивила экспертное сообщество заключением, что 42% повышения уровня моря (примерно на 3 из 8 см) превышает период 1961-2003 гг. связан с уменьшением запасов воды в земле.В отличие от более ранних исследований предполагалось, что водохранилище меньше, но в основном закачка грунтовых вод была рассчитана в несколько раз больше.

Реалистичны ли новые цифры? У меня и многих коллег, с которыми я говорил, есть серьезные сомнения. Это результат модели, который резко противоречит оценкам, основанным на данных. Моделирование основано на простом предположении: сначала была оценена общая потребность в воде , во-вторых, доступность приповерхностных вод, а затем предполагалось, что дефицит полностью восполнен за счет неограниченного использования ископаемой воды.Реалистичность этого предположения спорна - мне кажется, что оно сильно переоценивает изъятие ископаемой воды.

Также необходимо обсудить неопределенности: изъятие ископаемой воды оценивается путем вычитания двух больших неопределенных чисел. Тем не менее, нет надлежащего анализа неопределенности. Вместо этого представлено одно число с тремя значащими цифрами (359 км ³ в год для 1950–2000 годов). Это почти в пять раз больше, чем показатель 82 ± 22 км ³ в год, рассчитанный Коников (2011) для 1961-2008 годов на основе данных об использовании подземных вод и фактических наблюдений за снижением уровня воды в истощающихся водоносных горизонтах.Леонард Коников, гидролог Геологической службы США, говорит об огромном истощении подземных вод, смоделированном Похрелом: «Гидрологи подземных вод заметили бы, если бы такой большой объем воды был« пропущен »».

Немного сомнительным является также тот факт, что в течение в значительной степени перекрывающегося периода 1950-2000 годов Pokhrel et al. обнаружили, что менее 20% повышения уровня моря связано с накоплением воды на суше, а не 42%, как в 1961-2003 гг. Яду Покхрел ответил на мой вопрос, что это связано со значительным краткосрочным увеличением вклада суши в уровень моря в период между 2000 и 2003 годами, в сочетании с тем фактом, что их скорость вычисляется просто из разницы между конечными точками (2003 минус 1961 г. ).2003 год оказался засушливым, и на суше накопилось мало воды. Черч и др. рассчитывают свои бюджеты на основе линейных трендов, что является более надежным, если использовать все точки данных, а не только конечные точки.

Pokhrel et al. даже не упоминайте Церковь и др. документ (хотя он был опубликован до того, как их статья была отправлена). Они связывают свое обсуждение со старым выводом МГЭИК о «недостающем повышении уровня моря», утверждая, что теперь нашли источник этой недостающей воды. СМИ в основном следовали этой сюжетной линии.

Влияние на прогнозы на будущее

Если бы числа Похреля были правильными, что это значило бы для будущего? Существует два метода оценки будущего повышения уровня моря: сложные модели, основанные на процессах, которые пытаются вычислить все индивидуальные вклады (например, таяние ледников) в меняющихся климатических условиях, и полуэмпирические модели, которые используют наблюдаемую взаимосвязь между глобальной температурой и уровнем моря. уровня моря и откалиброваны на основе прошлых данных (см. мою статью «Моделирование повышения уровня моря в Nature Education»).У обоих есть свои проблемы и ограничения, и в настоящее время я не думаю, что кто-то может серьезно утверждать, что знает, что окажется ближе к истине.

Рис. 2. Изменение уровня моря в миллиметрах в год из-за вклада откачки грунтовых вод (черные кривые - оценка на основе данных Konikow 2011 и Wada et al. 2010) и хранения воды в искусственных водохранилищах (синий - этот вклад отрицательный, т.е. понижает уровень моря). Из Rahmstorf et al. (2011).

Для моделей, основанных на процессах, высокие скорости откачки ископаемой воды согласно Покхреля просто должны быть добавлены к прогнозам (обычно считается, что искусственные водохранилища не компенсируют большую часть этого в будущем, потому что строительство водохранилища уже далеко от своего пика и нет больших возможностей для большого расширения).В прошлом году мы опубликовали простые прогнозы вклада перекачки грунтовых вод (Rahmstorf et al. 2011, см. Рис. 2), основанные на данных Konikow (2011) и более раннем исследовании Wada et al. (2010) вместе со средним глобальным демографическим прогнозом ООН. На верхней из двух кривых, откачка грунтовых вод поднимает уровень моря на 10 см к 2100 году. Если, основываясь на Похреля, мы предположим, что скорость откачки грунтовых вод примерно вдвое выше, это может добавить 20 см к уровню моря. Совсем недавно новое исследование Wada et al.(2012) дал более подробный прогноз до 2050 года, который находится между двумя нашими кривыми. К 2050 году они обнаружат повышение уровня моря на 2-4 см за счет откачки грунтовых вод. Если после 2050 года этот показатель больше не увеличится, к 2100 году он составит 5-8 см. Будь то 5, 10 или 20 см - очевидно, что откачка грунтовых вод является фактором, который необходимо учитывать при будущих прогнозах уровня моря. .

Влияние откачки грунтовых вод на полуэмпирические прогнозы меньше, потому что здесь мы имеем два частично компенсирующих эффекта.С одной стороны, это добавленная вода, как только что обсуждалось, с другой стороны, часть прогноза, связанная с климатом, становится меньше, поскольку климатическое воздействие на прошлое повышение уровня моря также меньше, что влияет на калибровку модели. В нашей статье мы обнаружили, что учет истощения подземных вод согласно Вада (т.е. верхняя кривая на рис. 2) снижает прогнозы для сценария умеренного глобального потепления (RCP4.5) на 6 см. Если мы снова предположим, что числа Похреля примерно вдвое выше, чем это, также на будущее, то наша лучшая оценка для этого сценария снизится до 91 см повышения уровня моря по сравнению с 98 см в нашем «случае по умолчанию» (для который мы использовали нижнюю кривую на рис.2, по данным Konikow).

В целом, учет оценок поверхностных вод в Покхрел, таким образом, будет иметь тенденцию к увеличению прогнозов уровня моря, основанных на процессах, и к снижению полуэмпирических прогнозов, тем самым уменьшая расхождение между ними - на мой взгляд, очень приятная особенность. Но верю ли я этому?

Ссылка

Страницы уровня моря ПИК (публикации, данные, графики, анимация и др.)

Ссылки

Церковь, J.А. и др. (2011) Пересматривая уровень моря и энергетический баланс Земли с 1961 по 2008 год, Geophys Res Lett 38, L18601, doi: 10.1029 / 2011GL048794

Коников Л.Ф. (2011) Вклад глобального истощения подземных вод с 1900 года в повышение уровня моря. Geophys Res Lett 38: 5. DOI: 10.1029 / 2011gl048604

Похрель, Ю.А. et al (2012) Модельные оценки изменения уровня моря из-за антропогенного воздействия на наземные водохранилища. Природа Геонауки, DOI: 10.1038 / NGEO1476

Rahmstorf, S, Perrette, M & Vermeer, M (2011) Проверка надежности полуэмпирических прогнозов уровня моря.Клим. Dynam. 97, 1-15, http://dx.doi.org/10.1007/s00382-011-1226-7

Wada Y, van Beek LPH, van Kempen CM, Reckman J, Vasak S, Bierkens MFP (2010) Глобальное истощение ресурсов подземных вод. Geophys Res Lett 37: L20402. DOI: 10.1029 / 2010gl044571

Wada, Y et al (2012) Прошлый и будущий вклад глобального истощения подземных вод в повышение уровня моря. Geophys Res Lett 39, L09402, DOI: 10.1029 / 2012GL051230

Интерактивная карта грунтовых вод и солености для юго-западного сельскохозяйственного региона

Перейти непосредственно к интерактивной карте и легенде

То, что вы найдете на этой интерактивной карте

На интерактивной карте показано:

более 8000 скважин для мониторинга подземных вод
локальных трендов подземных вод
региональных трендов подземных вод
зон засоленности по спутниковым картам по состоянию на 2000 год
зон с потенциалом мелководья и потенциальной засоленности.

Информация на этой карте

Все стволы (показаны по умолчанию) показывают расположение стволов подземных вод и информацию о глубинах - больше всего пробуренных DPIRD после 1984 года - с минимум 10 наблюдений за водной поверхностью. Большинство из них имеют цветную маркировку измерений проводимости воды (оценки солености). Электропроводность грунтовых вод измеряется как электрическая проводимость (ЕС) в миллисименсах на метр (мСм / м). Для получения информации о том, как животноводство использует воду различной солености, см. Качество воды для домашнего скота.

Отверстия тренда показывают стволы грунтовых вод, по которым имеется достаточно данных о водном покрове, чтобы показать тенденцию изменения грунтовых вод в трех отдельных интервалах от 5 до 7 лет. Они имеют цветовую кодировку, отображающую их самую последнюю тенденцию: рост, стабильность или падение. Для получения дополнительной информации см. Тенденции в отношении подземных вод в сельскохозяйственных районах Западной Австралии.

Гидрозоны - это регионы с аналогичными гидрогеологическими свойствами на основе почвенно-ландшафтных зон. На этой карте они отображаются с белыми линиями границ при достаточном увеличении, а информация о гидрозоне для области под курсором отображается в нижнем левом углу карты.Существует 3 типа информации:

Риск засоления: представляет вероятность и последствия увеличения засоленности засушливых земель в каждой гидрозоне. Риск засоления засушливых земель по каждой гидрозоне суммируется и включает области низкого и высокого риска. Для получения дополнительной информации см. Главу «Засоление засушливых земель» в Отчетной карточке по устойчивому использованию природных ресурсов в сельском хозяйстве (PDF).
Тенденции в отношении подземных вод: в каждой гидрозоне классифицируются в соответствии с доминирующей тенденцией.Категории тенденций определены в Таблице 1.
Время достижения равновесия: указывает, сколько времени потребуется системе грунтовых вод для достижения равновесия и стабилизации уровня солености: краткосрочный = менее 20 лет; среднесрочный = 20–75 лет; долгосрочный = более 75 лет.

Таблица 1 Термины и описания, используемые для трендов подземных вод
Срок	Описание
В основном падающие	Уровни грунтовых вод в большинстве (> 50%) стволы в гидрозоне опускаются.Тенденция оставшихся отверстий может быть стабильной или возрастающей.
В основном стабильный	Уровни грунтовых вод в большинстве (> 50%) скважин в гидрозоне стабильны. Тенденция в оставшихся отверстиях может быть понижательной или повышающейся.
В основном повышается	Уровни подземных вод в большинстве (> 50%) скважин в гидрозоне повышаются. Тенденция в остальных отверстиях может быть стабильной или падающей.
Переменная тенденция	Уровни подземных вод в гидрозоне демонстрируют переменные тенденции. Скважины в гидрозоне имеют примерно равное количество понижающихся, стабильных и повышающихся уровней грунтовых вод.

Соленость (в меню «Слои») - создано CSIRO и DPIRD в рамках проекта Land Monitor - выделяет районы, которые, по-видимому, подвержены засолению засушливых земель (по данным спутниковой карты).Для получения дополнительной информации см. Главу «Засоление засушливых земель» в Отчетной карточке по устойчивому использованию природных ресурсов в сельском хозяйстве (PDF).

Опасность долины (в меню «Слои»), созданная CSIRO и DPIRD, показывает долины, которые являются областями накопления воды, которые, вероятно, имеют мелководные водные столбы, которые могут привести к образованию солончаков на поверхности. Для получения дополнительной информации см. Главу «Засоление засушливых земель» в Отчетной карточке по устойчивому использованию природных ресурсов в сельском хозяйстве (PDF).

Использование этой карты

Панорамируйте и увеличивайте интересующую область, затем щелкните мышью (или коснитесь пальцем сенсорного устройства) значок скважины, чтобы отобразить подробные сведения о грунтовых водах. Если вы используете достаточно высокий уровень масштабирования, вы также увидите информацию о тренде гидрозоны. При увеличении станут видны границы локации.

По умолчанию на карте отображается выбор «все отверстия». Выберите «трендовые отверстия» с помощью кнопки в верхнем левом углу карты. «Соленость» и «Опасность долины» можно включить в меню «Слои» в верхнем левом углу карты.Сводная информация о гидрозоне - в зависимости от положения курсора - отображается в нижнем левом углу карты.

В правом верхнем углу есть геолокатор, который определит ваше текущее положение на карте.
Вам может потребоваться обновить ваш браузер для правильного просмотра этой карты.

Интерактивная карта

Легенда

Насколько грунтовые воды способствуют повышению уровня моря? - ScienceDaily

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Climate Change , добыча подземных и других вод суши способствует повышению уровня моря примерно в три раза меньше, чем предыдущие оценки. Исследование не меняет общей картины будущего повышения уровня моря, но дает гораздо более точное понимание взаимодействия между водой на суше, в атмосфере и океанах, что может помочь улучшить будущие модели повышения уровня моря.

«Очень важно спрогнозировать точное повышение уровня моря, потому что повышение уровня моря представляет угрозу для людей, живущих у океана и на небольших островах», - объясняет исследователь IIASA Йошихиде Вада, возглавлявший исследование. «В некоторых низменных районах будут более частые наводнения, а очень низменные земли могут быть полностью затоплены. Это также может серьезно повредить прибрежную инфраструктуру».

Уровень моря повышался на 1,7 мм в год в течение 20-го и начала 21-го века, и ожидается, что эта тенденция сохранится, поскольку изменение климата еще больше нагреет планету.Исследователи связывают повышение уровня моря с комбинацией факторов, включая таяние ледяных шапок и ледников, тепловое расширение (вода расширяется по мере нагревания) и извлечение подземных вод для использования человеком.

Вклад воды в сушу невелик по сравнению с вкладом таяния льда и теплового расширения, однако он увеличивается, что вызывает опасения, что это может усугубить проблему повышения уровня моря, вызванного изменением климата.

Однако остается неясным, насколько разные источники способствуют повышению уровня моря.Фактически, уровень моря поднялся больше, чем исследователи могли бы объяснить из известных источников, что привело к разрыву между наблюдаемым и смоделированным глобальным бюджетом уровня моря.

Предыдущие исследования, включая оценки, использованные в Пятом оценочном докладе МГЭИК, предполагали, что почти 100% извлеченных подземных вод попадает в океан. Новое исследование улучшает предыдущие оценки за счет учета обратной связи между сушей, океаном и атмосферой. Оказалось, что это число ближе к 80%. Это означает, что разрыв между смоделированным и наблюдаемым повышением уровня моря еще больше, что свидетельствует о том, что другие процессы вносят больше воды, чем предполагалось ранее.

«В течение 20 века и начала 21 века совокупный вклад грунтовых вод в глобальный уровень моря был переоценен как минимум на 10 мм», - говорит Вада. Фактически, новое исследование показывает, что с 1971 по 2010 год вклад наземных вод в глобальное повышение уровня моря был на самом деле немного отрицательным - это означает, что больше воды хранилось в грунтовых водах, а также из-за заполнения водохранилищ за плотинами. По оценкам исследования, с 1993 по 2010 год наземные воды вносили положительный вклад в повышение уровня моря на 0,12 мм в год.

Исследование не меняет того факта, что будущий вклад грунтовых вод в уровень моря будет увеличиваться по мере увеличения добычи подземных вод. И усиливающаяся тенденция к истощению грунтовых вод имеет последствия, выходящие за рамки повышения уровня моря. Вада объясняет: «Воду, хранящуюся в земле, можно сравнить с деньгами в банке. Если вы снимаете деньги быстрее, чем кладете их, у вас в конечном итоге начнутся проблемы со счетом. Если мы будем использовать грунтовые воды нерационально, в в будущем может не хватить грунтовых вод для производства продуктов питания.Истощение запасов грунтовых вод также может вызвать серьезные экологические проблемы, такие как уменьшение количества воды в ручьях и озерах, ухудшение качества воды, увеличение затрат на откачку и оседание почвы ».

Глобальное истощение подземных вод ведет к повышению уровня моря

Почти половину нынешнего повышения уровня моря можно объяснить расширением нагретой морской воды, чуть более четверти - таянием ледников и ледяных шапок и чуть меньше четверти - истощением грунтовых вод. Предыдущие исследования определили истощение подземных вод как возможный вклад в повышение уровня моря. Однако из-за высокой неопределенности в отношении размера его вклада истощение подземных вод не включено в последний отчет МГЭИК.
Это новое исследование с большей уверенностью подтверждает, что истощение подземных вод действительно является значительным фактором.
Источник фото: National Geographic

Отрывки;

Крупномасштабная добыча подземных вод для орошения, питьевой воды или промышленности приводит к ежегодному повышению уровня моря примерно на 0,8 мм, что составляет около четверти от общего годового повышения уровня моря (3,1 мм), что является удивительно большой величиной. . Это примерно столько же подъема уровня моря, сколько вызвано таянием ледников и ледяных шапок за пределами Гренландии и Антарктиды, и оно превышает верхнюю границу предыдущих оценок вклада истощения грунтовых вод в повышение уровня моря или ниже его.

По мнению гидрологов из Утрехтского университета и научно-исследовательского института Deltares, повышение уровня моря можно объяснить тем фактом, что большая часть извлекаемых грунтовых вод в конечном итоге попадает в море. Гидрологи объясняют свои выводы в статье, которая будет опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Добыча подземных вод более распространена в более засушливых регионах мира, где имеется меньше доступных поверхностных вод…

Читать статью полностью, Утрехтский университет, Нидерланды

Международный центр оценки ресурсов подземных вод