2014-02-02
958
Склад
Хімічний, газовий склад і мінералізація термальних вод різноманітні: від прісних і солонуватих гідрокарбонатних і гідрокарбонатно-сульфатних, кальцієвих, натрієвих, азотних, вуглекислих і сірководневих до солоних і ропних хлоридних, натрієвих і кальцієво-натрієвих, азотно-метанових і метанових, місцями сірководневих.
Здавна термальні води знаходили застосування в лікувальних цілях (римські, тбіліські терми). У СРСР прісні азотні терми, багаті кремнієвою кислотою, використовували відомі курорти — Белокуриха на Алтаї, Кульдур у Хабаровському краї та інші; вуглекислі термальні води — курорти Кавказьких Мінеральних Вод (П'ятигорськ, Железноводськ, Єсентуки), сірководневі — курорт Сочі - Мацеста. У бальнеології термальні води підрозділяють на теплі (субтермальні) 20-37 °С, термальні 37-42 °С та гіпертермальні - понад 42 °C.
У районах сучасного й недавнього вулканізму в Італії, Ісландії, Мексиці, країнах СНД, США, Японії працює ряд електростанцій, що використають перегріті термальні води з температурою понад 100 °C. У пострадянських та інших країнах (Болгарія, Угорщина, Ісландія, Нова Зеландія, США — гідрогеотермальне родовище Великі гейзери). Термальні води застосовують також для теплопостачання житлових і виробничих будинків, обігріву теплично-парникових комбінатів, плавальних басейнів й у технологічних цілях (Рейк'явік повністю обігрівається теплом термальні води). У СРСР було організоване теплопостачання мікрорайонів Кизляра, Махачкали, Зугдіді, Тбілісі, Черкеська; обігрівалися теплично-парникові комбінати на Камчатці, Кавказі. У теплопостачанні термальні води поділяються на слаботермальні 20—50 °С, термальні 50—75 °С та високотермальні 75-100 °С.
|
|
|
Лекція № 17
Тема: Види руху води у гірських породах. Основні закони фільтрації підземних вод.
Мета:
1. навчальна: сформування у студентів уявлення про види руху води в гірських породах та закони, що їх описують.
2. розвиваюча: розвивати кругозір студента, формувати професійні якості.
3.виховна: виховувати любов до праці, викликати зацікавленість до дисципліни.
Питання лекції:
1. Види руху води у гірських породах
2. Основні закони фільтрації.
Література:
1Гордеев и др../ Гидрогеология: Учеб. Для геол..-развед. техникумов/ П.В. Гордеев, В.А. Шемелина, О.К. Шулякова. – М.: Высш. Шк.., 1990.-448с.
Матеріал лекції
1. Види руху води у гірських породах.
У природі існують два види руху води:
1. Ламінарне властиво руху води в дрібнозернистих породах. Швидкості руху в них невеликі й вимірюються метрами або навіть сантиметрами на добу.
2. Турбулентний - у великоуламкових і тріщинуватих породах, де швидкості руху води значно більше.
|
|
|
В обох випадках рух води у водоносних шарах з вільною поверхнею відбувається під впливом гідростатичного напору від місць з більш високим рівнем до місць з нижчим рівнем.
У природних умовах вода пересувається за напрямом до виходів джерел, до відкритих водойм, якщо рівень в останніх стоїть нижче, ніж рівень води у водоносному шарі, і, навпаки, може йти з водойм в грунт при зворотному співвідношенні рівнів. Рух води у водоносному шарі може бути викликано штучно відкачуванням води з колодязя, штучним дренажем.
2. Основні закони фільтрації.
Найбільш вивчений закон руху води в дрібнозернистих породах - в пісках з дрібними, переважно капілярними порами. Рух води у разі фільтрації підкоряється закону Дарсі, що виражається формулою:
Де Q — витрата води, м3/с, що проходить в одиницю часу через поперечний перетин породи площею F м2; К — деяка величина, на назівається коєфицієнтом водопроникності або коефіцієнтом фільтрації; h — напір; l — довжина шляху фільтраційного потоку,м.
Рис. Розріз участка підземного потоку.
Величина напору визначається по різниці рівнів у двох перетинах потоку, тобто h = H1 - H2, де H1 і H2 - висота рівнів у точках А і В. Під впливом напору вода з перетину Аа1 переміщається в напрямку перетину BB1.
Співвідношення i є падінням напору на одиницю довжини шляху фільтрації, тобто напірний градієнт, або гідравлічний ухил, і позначається
i =h/l.
Величина v носить назву швидкості фільтрації, та визначається за наступною формулою:
v =Q/F
Швидкість фільтрації не є дійсною швидкістю руху води в порах породи, вона являє фіктивну (наведену) швидкість руху води. Площа поперечного перетинуу потоку F у формулі прийнята рівною площі поперечного перетину породи, тоді як насправді вода пересувається в породі тільки по порах і площа перерізу потоку дорівнює загальній площі пір. Щоб отримати дійсну швидкість руху вод у порах грунту і, треба витрата води Q розділити на площу, зайняту порами, тобто
де р — коефіцієнт пористості.
Дійсна швидкість руху води більше швидкості фільтрації (u> v), так як коефіцієнт пористості менше одиниці.
У районах, де умови живлення і розвантаження підземних вод змінюються підчасу трохи, рух підземних вод можна розглядати як сталий, тобто практично не змінюється в часі. При сталій фільтрації рівні і швидкість руху підземних вод в однихі тих же точках не змінюються в часі, будучи лише функцією координат простору. H, Y, V = const.
Сталий та несталий рух підземних вод спостерігається як в безнапірних, так і в напірних водоносних горизонтах. Особливо різковиражений несталий характер носить рух підземних вод в початкоий період роботи водозабірних споруд. При цьому наслідком несталого руху в безнапірнихводоносних горизонтах є осушення частини водоносного горизонту (вмежах створюваної депресії), що відбувається при зниженні рівня впроцесі відкачки води. Осушення пласту в зоні впливу відкачування відбуваєтьсяпоступово, викликаючи зміну рівня, швидкості руху і витрати підземного потоку.
При вивченні умов руху підземних вод неглибоких безнапірних водоносних горизонтів пружні властивості води і гірських порід зазвичай невраховуються, а відповідний цьому режим фільтрації називається жорстким.
У напірних водоносних горизонтах несталого руху визначаєтьсяпружні властивості води та гірських порід. При розтині напірних водсвердловинами і зниженні напорів при відкачування відбувається розущільнення води зодночасним пружним розширенням порід, під впливом чого вода як би видавлюється з пласта в свердловини (водозабірні споруди). Так виникає своєрідний режим підземних вод, відповідний несталиму характеру їх фільтрації.
Крім пружних властивостей води і гірських порід та несталого руху винапірних водоносних горизонтах можуть впливати і інші чинники;, втому числі приплив води з інших горляноки-парасольок або осушення водоносного пласта в області його виходу на поверхню. При наявності постійно діючихповерхневих джерел енергопостачання, з якими гідравлічно пов'язані напірні водоносні горизонти, та інтенсивного надходження в них води з сусідніх шарів рух підземних вод стабілізується і з часом набуваєхарактер сталого. Y, V = const.
|
|
|
Фільтрації підземних вод виконуються з урахуванням фактору часу. При цьому позовні значення параметрів потоку підземних вод визначається як функції координат простору часу.
Лекція № 18
Тема: Рух підземних вод у природних умовах
Мета:
1. навчальна: сформування у студентів уявлення про рух води в природних умовах.
2. розвиваюча: розвивати кругозір студента, формувати професійні якості.
3.виховна: виховувати любов до праці, викликати зацікавленість до дисципліни.
Питання лекції:
1. Рух підземних вод у природних умовах
Література:
1Гордеев и др../ Гидрогеология: Учеб. Для геол..-развед. техникумов/ П.В. Гордеев, В.А. Шемелина, О.К. Шулякова. – М.: Высш. Шк.., 1990.-448с.
Матеріал лекції
1. Рух підземних вод у природних умовах
Підземні води в більшості випадків знаходяться в русі. Розділ гідрогеології, що вивчає закономірності руху підземних вод, називається динамікою підземних вод.
Закони руху підземних вод використовуються при гідрогеологічних розрахунках водозаборів, дренажів, визначення запасів підземних вод і т. д.
Підземні води можуть пересуватися в гірських породах як шляхом інфільтрації, так і фільтрації. При інфільтрації пересування води відбувається при частковому заповненні пір повітрям або водяними порами, що зазвичай спостерігається в зоні аерації. При фільтрації рух води відбувається при повному заповненні пір або тріщин водою. Маса цієї рухомої води створює фільтраційний потік.
Рух підземних вод може бути сталим і несталим, напірним і безнапірним, ламінарним і турбулентним.
|
|
|
При сталому русі всі елементи фільтраційного потоку (швидкість, витрата, напрям та ін) не змінюються в часі. в багатьох випадках ці зміни настільки малі, що для практичних цілей ними можна знехтувати.
Фільтраційний потік називається несталим, якщо основні його елементи змінюються не тільки від координат простору, а й від часу.
Підземний потік стає змінним, тобто набуває несталий характер руху під дією різних природних і штучних факторів (нерівномірна інфільтрація, атмосферних опадів, відкачування води з свердловини, скидання стічних вод на поля фільтрації і т. д.)
По гідравлічному станом розрізняють безнапірні, напірні і напірно- безнапірні потоки підземних вод.
Для безнапірних потоків характерно неповне заповнення водою поперечного перерізу водопроникної пласта. Безнапірні потоки мають вільну поверхню, рух води в них відбувається під дією сили тяжіння, режим фільтрації - жорсткий.
Напорниепотокі характеризуються повним заповненням поперечного перерізу водопроникної пласта водою, мається п'єзометричний рівень, рух води відбувається як під дією сили тяжіння, так і за рахунок пружних властивостей води і водовмісних порід, режим фільтрації - пружний.
Рис. 1. Потоки грунтових вод.
а- плаский, б - радіальний (розходиться); в- радіальний (сходиться)
Напірно- безнапірні потоки утворюються при відкачці води з свердловин, якщо п'єзометричний рівень опускається нижче покрівлі напірного водоносного пласта.
Рух підземного потоку може бути ламінарним і турбулентним. При ламінарному русі цівки води пересуваються без завихрення, паралельно один одному. Ламінарний характер руху води спостерігається не тільки в пористих, але і в тріщинуватих породах з коефіцієнтом фільтрації 300-400 м / добу.
У породах з великими тріщинами і порожнинами, з коефіцієнтом фільтрації більше 300-400 м / добу, а також у добре промитих галечниках рух води в окремих випадках носить вихровий характер, або турбулентний. Цей тип руху в гірських породах спостерігається порівняно рідко.
При відомих припущеннях фільтраційні потоки в плані можна розглядати як плоскі або радіальні.
Плоским називається потік підземних вод, в якому цівки спрямовані більш-менш паралельно один одному.
Радіальний потік відрізняється різним напрямком цівок: сходящимся і расходящімся.прімером радіального потоку може служити рух грунтових вод при відкачці води з свердловини (рис. 14).
Фільтраційні підземні потоки як в плані, так і в розрізі мають природні межі. Кордонами напірного потоку в розрізі служать нижній і верхній водоупор, а безнапірного - водоупор (знизу) і вільна поверхня (зверху). Межею потоків у розрізі може бути також площину розділу порід з різною водопроникністю.
Кордонами підземного потоку в плані, тобто бічними межами, є річки, озера, канали та ін поверхневі водотоки і водойми, дренирующие або живлять підземні води, а також контакти водоносних порід з оточуючими породами інший водопроникності. Можливі водонепроникні кордону, наприклад, контур водотривких глин. Реальні контури кордонів потоків підземних вод дуже складні.
Лекція № 19
Тема: Поняття шахтних вод. Завдання шахтної гідрогеології. Обводнення гірничих виробок при розробці родовищ твердих корисних копалин.
Мета:
1. навчальна: сформування у студентів уявлення про шахтну гідрогеологію, її задачі; обводнення гірничих виробок при розробці твердих корисних копалин.
2. розвиваюча: розвивати кругозір студента, формувати професійні якості.
3.виховна: виховувати любов до праці, викликати зацікавленість до дисципліни.
Питання лекції:
1. Поняття шахтної гідрогеолгії
2. Обводнення гірничих виробок при розробці родовищ твердих корисних копалин.
Література:
1Гордеев и др../ Гидрогеология: Учеб. Для геол..-развед. техникумов/ П.В. Гордеев, В.А. Шемелина, О.К. Шулякова. – М.: Высш. Шк.., 1990.-448с.
Матеріал лекції
1. Поняття шахтної гідрогеології
ГІРСЬКА гідрогеології (а. mine hydrogeology; н. Gebirgshydrogeologie; ф. Hydrogeologie miniere; і. Hidrogeologia minera) - наукова дисципліна, що займається вивченням і прогнозом гідрогеологічних умов при освоєнні родовищ твердих корисних копалин, оцінкою впливу води на техніку і технологію гірничих робіт, якість корисних копалин, розробкою заходів щодо водозащіте гірських виробок. Є складовою частиною гірської геології. Розвивається на стику гідрогеології та гірничої справи і включає шахтну, кар'єрну та скважинную гідрогеологію. Основна мета гірничої геомеханіки - забезпечення ефективних, економічних і безпечних умов ведення гірничих робіт на обводнених родовищах, а також повнота вилучення корисних копалин і охорона водних ресурсів.
Шахтні води є внутрішнім джерелом виробничо - господарської діяльності гірничодобувних підприємств. У наземних умовах основними її споживачами є збагачувальні фабрики. Крім того, технічна вода витрачається для виробництва стисненого повітря, теплової енергії, обслуговування транспортно - дорожніх механізмів, гасіння породних відвалів, на технологічні потреби механічних цехів та ін У підземних умовах, в основному, вода технічної якості витрачається на дегазацію гірського масиву, запобігання раптових викидів вугілля і газу, профілактичне замулення та гідрозакладки виробленого простору, гидродобича, кондиціювання повітря, гасіння відкритого пожежі. Вода питної якості використовується тільки для пилоподавлення, що є одним з найбільш водомістких процесів у технології видобутку вугілля підземним способом (40% від загального обсягу водоспоживання), так як системи його водопостачання є прямоструминними і вода втрачається безповоротно. Вода для гідровидобутку та дегазації є зворотним, в інших випадках можуть використовуватися (в залежності від виробничих умов) як прямоточні, так і оборотні системи водопостачання.
Витрати свіжої води на різні види робіт і процеси різноманітні. Відмітна особливість водного господарства вугільної промисловості полягає в тому, що забір води та скидання її в процесі видобутку вугілля перевищують споживання води на виробничі потреби галузі більш ніж у 3 рази, причому для шахт - в 7 разів, для розрізів - в 4,5 рази. Шахтні води відповідно до чинних стандартів (ГОСТ 2874-73) і Санітарними правилами по влаштуванню і утриманню підприємств вугільної промисловості, 1974 не можуть бути рекомендовані як джерело питного та господарсько- побутового водопостачання. Ці води після відповідної водопідготовки можуть бути використані для технічного водопостачання. Витрата води на технічні потреби у вугільній промисловості відповідно з укрупненими нормами може досягати 15 % від загального обсягу попутно - забираються вод. Інша частина може бути використана на сусідніх підприємствах інших галузей промисловості, на зрошення земельних угідь, для цілей рекреації, риборозведення або скинута в гідрографічну мережу. Використання попутно забирається води в загальному обсязі водоспоживання на підприємствах галузі до теперішнього часу склало 30 %; а надалі може бути збільшено до 50%. Використання шахтних вод для потреб господарсько - питного та промислового водопостачання визначається їх належністю до класифікаційної групи за показниками якості, а також видам джерела води (чинна або закрита шахта). Залежно від концентрації мінеральних солей (С, г / л), жорсткості (Ж, мг- екв / л) і лужності (Щ, мг- екв / л) шахтні води поділяють на три групи (класифікація УкрНТЕК): 1 -а група: С = 1,5-1,8; Ж < 10-12; Щ = 8-12. 2-а група: С = 3-3,5; Ж < 10-12. 3-тя група: З > 3,5; Ж> 12. Шахтні води першої групи зустрічаються на сході і північному сході Донецької та півдні Луганської областей в околиці міст Харцизьк, Шахтарськ, Торез, Сніжне, Кіровське, а також Красний Луч, Антрацит, Свердловськ, Ровеньки та ін Фізико-хімічні показники вод саме цієї групи дозволяють, розглядати їх як найбільш прийнятного джерела поповнення ресурсів питної води. При цьому слід мати на увазі, що використовувати шахтні води в якості джерела отримання питної води можна тільки із закритих шахт, бо лише в околиці останніх можливе створення зони санітарної охорони (ЗСО). Якщо ж мова йде про технічному водопостачанні, то воду можна брати з будь-який (у тому числі з діючої) шахти. Шахтні води першої групи зустрічаються на сході і північному сході Донецької та півдні Луганської областей в околиці міст Харцизьк, Шахтарськ, Торез, Сніжне, Кіровське, а також Красний Луч, Антрацит, Свердловськ, Ровеньки та ін Фізико-хімічні показники вод саме цієї групи дозволяють, розглядати їх як найбільш прийнятного джерела поповнення ресурсів питної води. При цьому слід мати на увазі, що використовувати шахтні води в якості джерела отримання питної води можна тільки із закритих шахт, бо лише в околиці останніх можливе створення зони санітарної охорони (ЗСО). Якщо ж мова йде про технічному водопостачанні, то воду можна брати з будь-який (у тому числі з діючої) шахти. Шахтні води другої групи є більш мінералізованими і поширені повсюдно по всьому Донбасу. Аналіз їх хімічного складу, а також вимог до якості води, необхідної для використання в системах промислового водопостачання підприємств, показує, що близько 80% шахтних вод цієї групи після їх очищення (від зважених речовин) та кондиціонування (зм'якшення, стабілізаційна обробка) можуть бути використані в якості джерела технічного водопостачання замість води питної якості.
2. Обводнення гірничих виробок при розробці родовищ твердих корисних копалин
Експлуатація великих гірничодобувних підприємств часто приводить до необоротних гідрогеологічним явищам регіонального масштабу. При осушенні гірничих виробок відкачуються великі об'єми води, що викликає формування навколо них депресійних лійок радіусом в десятки кілометрів. Часто видобуток однієї тонни корисної копалини супроводжується відкачуванням десятків, і навіть сотень тонн води. В результаті погіршується водний баланс великих територій. Знижують свою продуктивність або виходять з ладу водозабори, що потрапили в зону депресійної лійки, порушуються умови живлення поверхневих водоймищ і водотоків, розвиваються потужні техногенні зони аерації, що призводять до порушення природної вологості грунтів і грунтів, осіданням і зміни хімічного складу підземних вод. У табл. 5 наведені основні техногенні процеси, що формуються при осушенні гірничих виробок, і негативні наслідки, до яких вони призводять. При осушенні гірничих виробок можна виділити дві фази. У першу фазу зниження рівня відбувається в межах місцевого базису ерозії. У цю фазу спрацьовуються природні ресурси водоносних горизонтів. Найбільший вплив осушення гірничих виробок надає на зміну властивостей геологічного середовища у другу фазу, коли пониження рівня води стає нижче абсолютної позначки місцевого базису ерозії.
Крім негативних наслідків осушення гірничих виробок для підприємств гірничодобувної промисловості характерно більшість видів промислового забруднення підземних вод.
| Процес | Наслідки |
| Осушення водоносних порід | Визнаження природних ресурсів підземних вод; порушення взаємозв’язку підземних та поверхневих вод; дренування джерел, колодязів, водозабірних свердловин; порушення структури загального водного балансу; погіршення загальних ландшафтних умов. |
| Вторинна консолідація осушених пухких порід | Деформація поверхні та, як наслідок, деформація підземних комунікацій та поверхневих споруд. |
| Депресійне ущільнення піщано-глинистих порід при зниженні платового тиску. | Деформація поверхні та як наслідок, деформація шахтних стовбурів та біля шахтних гірничих виробок. |
| Подвижки в массиве горных пород в зоне влияния выработки | Значительная деформация поверхности, пдземных коммуникаций и поверхностных сооружений; образование зоны техногенной трещиноватости |
| Прорыв рудничных вод под влиянием остаточных гидростатических напоров | Деформация и затопление горных выработок |
| Оползневые процессы в открытых выработках, формирующиеся при слабо осушенных песчано-глинистых породах | Деформация уступов и бортов карьера |
| Окисление рудных минералов и органических веществ в техногенной зоне аэрации | Ухудшение качества рудничных вод, их химическое загрязнение возможно формирование агрессивных кислых вод |
| Взаимодействие осушительных устройств и водозаборных сооружений предприятия | Снижение общей производительности водозаборов, нередко необходимость строительства новых каптажных сооружений |
При осушенні гірничих виробок можна виділити дві фази. У першу фазу зниження рівня відбувається в межах місцевого базису ерозії. У цю фазу спрацьовуються природні ресурси водоносних горизонтів. Найбільший вплив осушення гірничих виробок надає на зміну властивостей геологічного середовища у другу фазу, коли пониження рівня води стає нижче абсолютної позначки місцевого базису ерозії.
Крім негативних наслідків осушення гірничих виробок для підприємств гірничодобувної промисловості характерно більшість видів промислового забруднення підземних вод.
Лекція №20
Тема: Водообмін у порушених умовах і гідрогеологічних структурах України
Мета:
1. навчальна: сформування у студентів уявлення про водообмін у порушених гідрогеологічних структурах України.
2. розвиваюча: розвивати кругозір студента, формувати професійні якості.
3.виховна: виховувати любов до праці, викликати зацікавленість до дисципліни.
Питання лекції:
1.Водообмін у порушених умовах і гідрогеологічних структурах України.
Література:
1. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Методы изучения водообмена/Отв. Ред. В.М. Шестопалов. Киев: Наук, думка,1988. - 272с.
2Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Водообмен в нарушенных условиях /Отв. Ред. В.М. Шестопалов. Киев: Наук.• думка, 1991.-528с
Матеріал лекції
1. Водообмін у порушених умовах і гідрогеологічних структурах України.
У містах та промислово-міських агломераціях (ПГА), з моменту їх утворення, відбувається зміна всіх компонентів навколишнього середовища. Залежно від ступеня цих змін виникають різні геолого-екологічні проблеми. Вплив сучасного міста (ПГА) найбільш активно проявляється в поверхневих шарах земної кори, приблизно до глибини 60-100 м, хоча в окремих випадках може відчуватися до глибини 1,5 - 2,0 км. На території України серед небезпечних екзогенних процесів найбільш поширено підтоплення. Підтоплення міських територій активно розвивається в будь-яких кліматичних умовах, супроводжується масштабними екологічними наслідками й завдає шкоди здоров'ю населення. Гострота проблеми найбільш відчутна на сильно урбанізованих територіях, де концентрація населення поєднується з наявністю потужних джерел шкідливого впливу на навколишнє середовище. Наслідки підтоплення можуть бути загрозливими або катастрофічними, тому питання вивчення та прогнозування процесів підтоплення з метою їх запобігання є одним з головних для територій ПГА.
З елементів геологічного середовища підземні води мають найбільшу динамічність тому, що, взаємодіючи з гірськими породами, рельєфом, іншими складовими навколишнього середовища, швидко реагують на техногенний вплив. Різні види господарської діяльності надають специфічний вплив на підземні води і викликають зміну інтенсивності та спрямованості водообміну в геологічному середовищі; зміна темпів і характеру взаємодії з іншими компонентами геологічної середовища, поверхневої гідросферою, атмосферою, наземної біотою. Як наслідок порушення стану поверхневих і підземних вод виникають процеси підтоплення і заболочення територій, інтенсифікація зсувних, еолових, корозійних процесів, осідання грунтів і т.п.
Ступінь такого порушення залежить від багатьох факторів, насамперед, від структури геологічного середовища, типу гідродинамічного режиму, глибини освоєння підземного простору, характеру забудови і ступеня техногенної навантаження. Крім того, на урбанізованих територіях ситуація ускладнюється наявністю значних за потужністю і площі поширення техногенних відкладень.
Підтоплення - підвищення рівня підземних вод і вологості грунтів зони аерації, що призводять до порушення господарської діяльності на даній території, зміни фізичних та фізико -хімічних властивостей підземних вод, перетворенню грунтів, видового складу, структури і продуктивності рослинного покриву, трансформації місць проживання тварин. У потенційній зоні підтоплення звичайно розташована основна частина підземних комунікацій міста. сприятливі природні умови для виникнення процесу підтоплення – наявність слабопроникних грунтів, відносно близьке розташування підземних вод, водоупору, а також низький ступінь дренування території. Для територій ПГА підтоплення також є наслідком зміни водного балансу, що призводить до підйому рівнів грунтових вод, підтоплення підстав і фундаментів будівель і споруд, зниження несучої здатності грунтів і, як наслідок, деформації, а в критичних ситуаціях - руйнування будинків і споруд.
Залежність режиму підземних вод від інфільтраційного живлення в природних умовах загальновідома і визначається за допомогою гідрогеологічних спостережень, в лізіметрах або балансомерах. Величина інтенсивності інфільтраційного живлення грунтових вод залежить від випаровування і транспірації. Однак питання оцінки цих складових для ПГА вивчений недостатньо, для міських територій результати практичного визначення інтенсивності інфільтраційного харчування майже відсутні.
Тому за таких оцінок доцільно використовувати непряму інформацію про харчування грунтових вод. Київ, як один з багатьох міст України, будується, зростає і в глибину, і у висоту; також змінюються його просторові межі. До теперішнього часу природні умови в мегаполісі практично не збереглися, винятком є окремі ділянки в лісопаркових зонах. Майже не залишилося в Києві і природного режиму підземних вод, тим більше, грунтових (перших від поверхні) водоносних горизонтів. Тільки в деяких частинах паркових і лісопаркових зон режим грунтових вод можна умовно назвати слабо порушеним. Природне геологічне середовище міста перетворилася в природно - техногенне зі своєю специфікою, подальший розвиток якої важко прогнозувати. Екологічна та будівельна безпека є однією з актуальних проблем Києва. При новому будівництві, реконструкції старої забудови, інтенсивному освоєнні підземного простору техногенне навантаження на геологічне середовище збільшується в багато разів, відповідно сильно змінюються гідрогеологічні умови. Порушується природний режим грунтових вод (рівневий, температурний і гідрогеохімічний). Слід зазначити, що закономірності режиму грунтових вод урбанізованих території проявляються на великих площах і, як правило, функціонально пов'язані з кількістю і часом випадіння атмосферних опадів. На стадії будівництва атмосферні опади сприяють збільшенню додаткового живлення грунтових вод головним чином за рахунок порушення поверхневого стоку. Проте на стадії експлуатації атмосферні опади значно менше впливають на зміну водного режиму, в основному за рахунок покриття поверхні землі асфальтом, бетоном, мощення вулиць і організації поверхневого стоку. При оцінці впливу інфільтраційного живлення на режим грунтових вод необхідно враховувати такий показник, як потужність зони аерації, оскільки частина води, яка инфильтрируется, може витрачатися на насичення порового простору грунтів. Оскільки інтенсивність інфільтраційного живлення грунтових вод урбанізованих територій визначається з міркувань балансу, необхідно також врахувати (по можливості) такі чинники:
- Водообмін з поверхневими водотоками, водоймами і суміжними водоносними горизонтами (комплексами);
- Втрати води з водогінних комунікацій;
- Конденсацію вологи в грунті;
- Підсипку території при будівництві;
- Інфільтраційні втрати вод поверхневого стоку;
- Полив зелених насаджень;
- Скидання виробничих і господарських вод;
- Відвід грунтових вод за допомогою дренажу;
- Водозабір підземних вод тощо [ 3].
Території ПГА відрізняються різноманітністю характеру забудови, її щільності, розмірами промислових ділянок, і т.п. виходячи з вищесказаного, для точного кількісного визначення інтенсивності інфільтраційного живлення грунтових вод необхідно провести схематизацію територій ПГА з урахуванням всіх факторів впливу. Виконувати схематизацію доцільно на основі бази даних вихідної інформації, суміщеної з ГІС-пакетами, що дозволяє виділити ділянки з різним величиною інтенсивності інфільтраційного живлення (з урахуванням техногенної складової) і визначити потенційно підтоплювані ділянки території.
