При строительстве подземные воды служат источником водоснабжения, а так же фактором, ухудшающим механические свойства рыхлых и глинистых пород, могут выступать в роли агрессивной среды по отношению к строительным материалам и вызывать активизацию карстово-суффозионных процессов в грунтах. Подземные воды в пределах города Самары постоянно изучаются. Для города составляются гидрогеологические карты с целью выявления участков с высокими и низкими уровнями грунтовых вод, определяются амплитуды колебания уровня грунтовых вод в течение года и за многолетний период.
На территории г. Самары развиты подземные воды: аллювиальных и элювиально-делювиальных четвертичных и пермских отложений (рис. 4.2.).
Воды элювиально-делювиальных четвертичных отложений скапливаются над глинами коренных (пермских) пород и линзами четвертичных. Мощность водосодержащих пород от долей метра до 10-12 метров, представлены выветренными глинами пермского возраста и четвертичными глинами, суглинками, слагающими водораздел и склоны рек Волги и Самары.
В пределах водораздела и слабодренированной верхней части склонов горизонт подземных вод залегает на глубине от 0 до 5 метров, его глубина зависит от положения водоупора. В районах, где на поверхность выходят сильнотрещиноватые пермские отложения, глубина воды резко меняется в пределах небольших участков от 0 до 10 метров и более.
В пределах средней и нижней части Волжского склона, расчлененного эрозионными оврагами и сложенного трещиноватыми породами пермского периода, воды полностью отсутствуют.
Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и за счет утечек из водонесущих коммуникаций. Разгрузка происходит в сторону рек Волга и Самара и местных понижений.
Рис. 4.2. Гидродинамическая схема междуречья Волги и Самары
Воды четвертичных аллювиальных отложений развиты в пределах современных (alQIV) пойменных и двух надпойменных (хазарской – alQII и хвалынской – alQIII) террас рек Волги и Самары. Аллювий представлен песками, супесями с прослоями песка и гравия, линзами глин и суглинков. Мощность водовмещающих пород современного аллювия колеблется от 2-5 до 12-20 метров в долине реки Самары и до 46 метров в долине реки Волги, хозарского аллювия — 27-48 метров, хвалынского — 10-35 метров. Водоупором для водоносного горизонта служат пермские глины. Через гидрогеологические окна аллювиальные воды связаны с водами коренных пород. Они имеют свободную поверхность, но иногда под линзами глинистых пород приобретают местный напор. Глубина залегания вод в поймах 0,4м, на террасах рек — 10 метров и более. Глубина горизонта зависит от положения водоупора в междуречье, коэффициента фильтрации пород и степени дренирования территории. На участках вблизи рек — от уровня поверхностных вод в них. Уклон зеркала воды направлен к рекам, исключая период половодья, и составляет 0,005-0,0006, коэффициенты фильтрации от 0,5-17 до 27-67 м/сутки. Питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации дождевых и талых вод, а в прибрежной полосе в паводковый период за счет поверхностных вод рек Волги и Самары. Разгрузка происходит в реки. По химическому составу подземные воды гидрокарбонатно-кальцевые.
Воды пермских отложений приурочены к морским и лагунно-морским доломитам и известнякам казанского возраста. В казанском горизонте сосредоточены громадные запасы подземных вод, имеющие большое значение для водоснабжения области и города. Воды безнапорные или слабонапорные. Статический уровень в междуречье находится на абсолютных отметках 31-32 м, а в удалении от Волги и Самары повышается до 37 м. Состав воды гидрокарбонатный, сульфатный, сульфатно-хлоридный и хлоридный. Минерализация с глубиной увеличивается до 28 г/л. Питание подземных вод происходит за счет притока из вышележащих водоносных горизонтов, а в период половодья - из рек. Разгрузка осуществляется в те же реки.
Воды техногенного происхождения образуются в местах обильных утечек из водонесущих коммуникаций, близкого залегания водоупора, нарушений естественного поверхностного и подземного стоков. На отдельных участках при утечках из водопроводов накапливаются подземные воды типа верховодки, ограниченных по простиранию и глубине и непостоянных по режиму. В случае, когда устранена причина образования верховодки, подземные воды исчезают.
Уровень подземных вод периодически колеблется с закономерной продолжительностью. По характеру и продолжительности выделяют сезонные и многолетние колебания. Сезонные колебания связаны с изменением климатических условий в течение года; многолетние - с периодическими общими изменениями климата, солнечной активности и другими природными факторами. Годовые максимальные уровни наблюдаются в период с начала мая до конца июня, минимальные — в периоды с начала августа до середины сентября.
В настоящее время сведения о режиме уровня грунтовых вод широко используются в различных областях народного хозяйства. Требования к информации о режиме подземных вод все более возрастают. Особое внимание уделяется грунтовым водам, так как они подвержены антропогенному воздействию. Замеры уровней производят 8-10 раз в месяц.
В Самаре и Самарской области контроль над состоянием и изменением гидрогеологической обстановки осуществляется гидрогеологической партией по данным наблюдательных скважин, существующих на территории города и области. Для г. Самары построена карта максимальных уровней грунтовых вод.
Задание студентам
Для главы в Отчет студентам необходимо распечатать и раскрасить (карандашами) Гидродинамическую схему междуречья Волги и Самары (рис. 4.2). Для раскрашивания используйте голубые, желтые, светло-коричневые карандаши; назначьте цвета в условных обозначениях и раскрасьте в схеме соответственно. По материалам данного раздела выполнить конспект по основным разделам и ответить на ЛЮБЫЕ 5 контрольных вопросов в Дневнике:
1. Дать определение подземным водам;
2. Перечислить основные водоносные горизонты Самарской области;
3. Дать характеристику неоген-четвертичному водоносному горизонту;
4. Дать характеристику казанскому водоносному горизонту;
5. Дать характеристику грунтовым водам г. Самары;
6. Классифицировать подземные воды по степени активности водообмена;
7. Дать оценку ресурсам и запасам подземных вод Самарской области.