Подземная прокладка водопровода: СНиП 2.05.06-85 : Подземная прокладка трубопроводов

Разное / 29.07.1971 / alexxlab / 0

СНиП 2.05.06-85 : Подземная прокладка трубопроводов

Общие положения
Классификация и категории магистральных трубопроводов
Основные требования к трассе трубопроводов
Конструктивные требования к трубопроводам

5.1. Заглубление трубопроводов до верха трубы надлежит принимать, м, не менее:

при условном диаметре менее 1000 мм………………………………………………………….. 0,8

» «»»1000 мм и более (до 1400 мм)………………………………. 1,0

на болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению …………………………….. 1,1

в песчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных оснований …….. 1,0

в скальных грунтах, болотистой местности при отсутствии проезда

автотранспорта исельскохозяйственных машин…………………………………………… 0,6

на пахотных и орошаемых землях …………………………………………………………………. 1,0

при пересечении оросительных и осушительных (мелиоративных) каналов. ………. 1,1(от дна

канала)

Заглубление нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в дополнение к указанным требованиям должно определяться также с учетом оптимального режима перекачки и свойств перекачиваемых продуктов в соответствии с указаниями, изложенными в нормах технологического проектирования.

Примечание. Заглубление трубопровода с балластом определяется как расстояние от поверхности земли до верха балластирующей конструкции.

5.2. Заглубление трубопроводов, транспортирующих горячие продукты при положительном перепаде температур в металле труб, должно быть дополнительно проверено расчетом на продольную устойчивость трубопроводов под воздействием сжимающих температурных напряжений в соответствии с указаниями разд. 8.

5.3. Ширину траншеи по низу следует назначать не менее:

D + 300 мм — для трубопроводов диаметром до 700 мм;

1,5 D— для трубопроводов диаметром 700 мм и более. При диаметрах трубопроводов 1200 и 1400 мм и при траншеях с откосом свыше 1:0,5 ширину траншеи понизу допускается уменьшать до величины D+500 мм, где D — условный диаметр трубопровода.

При балластировке трубопроводов грузами ширину траншеи следует назначать из условия обеспечения расстояния между грузом и стенкой траншеи не менее 0,2 м.

5.4. На участке трассы с резко пересеченным рельефом местности, а также в заболоченных местах допускается укладка трубопроводов в специально возводимые земляные насыпи, выполняемые с тщательным послойным уплотнением и поверхностным закреплением грунта. При пересечении водотоков в теле насыпей должны быть предусмотрены водопропускные отверстия.

5.5. При взаимном пересечении трубопроводов расстояние между ними в свету должно приниматься не менее 350 мм, а пересечение выполняться под углом не менее 60°.

Пересечения между трубопроводами и другими инженерными сетями (водопровод, канализация, кабели и др.) должны проектироваться в соответствии с требованиями СНиП II-89-80*.

5.6. Для трубопроводов диаметром 1000 мм и более в зависимости от рельефа местности должна предусматриваться предварительная планировка трассы. При планировке строительной полосы в районе подвижных барханов последние следует срезать до уровня межгрядовых (межбарханных) оснований, не затрагивая естественно уплотненный грунт. После засыпки уложенного трубопровода полоса барханных песков над ним и на расстоянии не менее 10 м от оси трубопровода в обе стороны должна быть укреплена связующими веществами (нейрозин, отходы крекинг-битума и т.д.)

При проектировании трубопроводов диаметром 700 мм и более на продольном профиле должны быть указаны как отметки земли, так и проектные отметки трубопровода.

5.7. При прокладке трубопроводов в скальных, гравийно-галечниковых и щебенистых грунтах и засыпке этими грунтами следует предусматривать устройство подсыпки из мягких грунтов толщиной не менее 10 см. Изоляционные покрытия в этих условиях должны быть защищены от повреждения путем присыпки трубопровода мягким грунтом на толщину 20 см или при засыпке с применением специальных устройств.

5.8. Проектирование подземных трубопроводов для районов распространения грунтов II типа просадочности необходимо осуществлять с учетом требований СНиП 2.02.01-83*.

Для грунтов I типа просадочности проектирование трубопроводов ведется как для условий непросадочных грунтов.

Примечание. Тип просадочности и величину возможной просадки грунтов следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*.

5.9. При прокладке трубопроводов по направлению уклона местности свыше 20 % следует предусматривать устройство противоэрозионных экранов и перемычек как из естественного грунта (например, глинистого), так и из искусственных материалов.

5.10. При проектировании трубопроводов, укладываемых на косогорах, необходимо предусматривать устройство нагорных канав для отвода поверхностных вод от трубопровода.

5.11. При невозможности избежать возникновения просадки основания под трубопроводами при расчете трубопровода на прочность и устойчивость следует учитывать дополнительные напряжения от изгиба, вызванные просадкой основания.

5.12. При наличии вблизи трассы действующих оврагов и провалов, которые могут повлиять на безопасную эксплуатацию трубопроводов, следует предусматривать мероприятия по их укреплению.

5.13. На трассе трубопроводов следует предусматривать установку постоянных реперов на расстоянии не более 5 км друг от друга.

или по водораздельным участкам, избегая неустойчивые и крутые склоны, а также районы селевых потоков.

5.15. В оползневых районах при малой толщине сползающего слоя грунта следует предусматривать подземную прокладку с заглублением трубопровода ниже плоскости скольжения.

Оползневые участки большой протяженности следует обходить выше оползневого склона.

5.16*. При пересечении селей следует применять, как правило, надземную прокладку.

При подземной прокладке через селевой поток или конус выноса укладку трубопровода следует предусматривать на 0,5 м (считая от верха трубы) ниже возможного размыва русла при 5%-ной обеспеченности. При пересечении конусов выноса укладка трубопровода предусматривается по кривой, огибающей внешнюю поверхность конуса на глубине ниже возможного размыва в пределах блуждания русел.

Выбор типа прокладки трубопроводов и проектных решений по их защите при пересечении селевых потоков следует осуществлять с учетом обеспечения надежности трубопроводов и технико-экономических расчетов.

Для защиты трубопроводов при прокладке их в указанных районах могут предусматриваться уполаживание склонов, водозащитные устройства, дренирование подземных вод, сооружение подпорных стен, контрфорсов.

5.17. При проектировании трубопроводов, укладка которых должна производиться на косогорах с поперечным уклоном 8—11°, необходимо предусматривать срезку и подсыпку грунта с целью устройства рабочей полосы (полки) .

Устройство полки в этом случае должно обеспечиваться за счет отсыпки насыпи непосредственно на косогоре.

5.18.При поперечном уклоне косогора 12—18° необходимо предусматривать с учетомсвойств грунта уступы для предотвращения сползания грунта по косогору.

На косогорах споперечным уклоном свыше 18° полки предусматриваются только за счет срезкигрунта.

Во всехслучаях насыпной грунт должен быть использован для устройства проезда на периодпроизводства строительно-монтажных работ и последующей эксплуатациитрубопровода при соблюдении следующего условия:

(3)

Длятрубопроводов, укладываемых по косогорам с поперечным уклоном свыше 35°,следует предусматривать устройство подпорных стен.

5.19. Траншея для укладки трубопровода должна предусматриваться в материковом грунте вблизи подошвы откоса на расстоянии, обеспечивающем нормальную работу землеройных машин. Для отвода поверхностных вод у подошвы откоса, как правило, следует предусматривать кювет с продольным уклоном не менее 0,2 %. В этом случае полке откоса придается уклон 2 % в обе стороны от оси траншеи. При отсутствии кювета полка должна иметь уклон не менее 2 % в сторону откоса.

Ширина полки должна назначаться из условия производства работ,возможностиустройства траншеи и механизированной прокладки кабеля связи с нагорной стороны трубопровода, а также с учетом местных условий.

5.20. При прокладке в горной местности двух параллельных ниток трубопроводов и более следует предусматривать раздельные полки или укладку ниток на одной полке. Расстояние между осями газопроводов, укладываемых по полкам, определяется проектом по согласованию с соответствующими органами Государственного надзора.

При укладке на одной полке двух нефтепроводов и более или нефтепродуктопроводов расстояние между нитками может быть уменьшено при соответствующем обосновании до 3 м. При этом все трубопроводы должны быть отнесены ко II категории.

Допускается прокладка двух нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) IV класса в одной траншее.

5.21. При проектировании трубопроводов по узким гребням водоразделов следует предусматривать срезку грунта на ширине 8—12 м с обеспечением уклона 2 % в одну или в обе стороны.

При прокладке вдоль трубопроводов кабельной линии связи ширину срезки грунта допускается увеличивать до 15 м.

5.22. В особо стесненных районах горной местности допускается предусматривать прокладку трубопроводов в специально построенных тоннелях. Экономическая целесообразность этого способа прокладки должна быть обоснована в проекте.

Вентиляция тоннелей должна предусматриваться естественной. Искусственная вентиляция допускается только при специальном обосновании в проекте.

5.23. Проектирование трубопроводов, предназначенных для строительства на территориях, где проводится или планируется проведение горных выработок, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.01.09-91 и настоящих норм.

Воздействие деформации земной поверхности на трубопроводы должно учитываться при расчете трубопроводов на прочность в соответствии с требованиями, изложенными в разд. 8.

5.24. Строительство трубопроводов допускается осуществлять в любых горно-геологических условиях, имеющих место на подрабатываемых территориях.

Трасса трубопроводов на подрабатываемых территориях должна быть увязана с планами производства горных работ и предусматриваться преимущественно по территориям, на которых уже закончились процессы деформации поверхности, а также по территориям, подработка которых намечается на более позднее время.

5.25. Пересечение шахтных полей трубопроводами следует предусматривать:

на пологопадающих пластах — вкрест простирания;

на крутопадающих пластах — по простиранию пласта.

5.26. Конструктивные мероприятия по защите подземных трубопроводов от воздействия горных выработок должны назначаться по результатам расчета трубопроводов на прочность и осуществляться путем увеличения деформативной способности трубопроводов в продольном направлении за счет применения компенсаторов, устанавливаемых в специальных нишах, предохраняющих компенсаторы от защемления грунтом. Расстояния между компенсаторами устанавливаются расчетом в соответствии с указаниями разд. 8.

5.27. Подземные трубопроводы, пересекающие растянутую зону мульды сдвижения, должны проектироваться как участки I категории.

5.28. Надземную прокладку трубопроводов с учетом требований разд. 7 следует предусматривать, если по данным расчета напряжения в подземных трубопроводах не удовлетворяют требованиям разд. 8, а увеличение деформативности трубопроводов путем устройства подземных компенсаторов связано со значительными затратами.

Надземную прокладку следует предусматривать также на участках трассы, где по данным горно-геологического обоснования возможно образование на земной поверхности провалов, на переходах через водные преграды, овраги, железные и автомобильные дороги, проложенные в выемках.

5.29. На трубопроводах на участках пересечения их с местами выхода тектонических нарушений, у границ шахтного поля или границ оставляемых целиков, у которых по условиям ведения горных работ ожидается прекращение всех выработок, следует предусматривать установку компенсаторов независимо от срока проведения горных работ.

5.30. Крепление к трубопроводу элементов электрохимической защиты должно быть податливым, обеспечивающим их сохранность в процессе деформации земной поверхности.

5.31. Проектирование линейной части трубопроводов и ответвлений от них, предназначенных для прокладки в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов для надземных и свыше 8 баллов для подземных трубопроводов, необходимо производить с учетом сейсмических воздействий.

5.32. Сейсмостойкость трубопроводов должна обеспечиваться:

выбором благоприятных в сейсмическом отношении участков трасс и площадок строительства;

применениемрациональных конструктивных решений и антисейсмических мероприятий;

дополнительным запасом прочности, принимаемым при расчете прочности и устойчивости трубопроводов.

5.33. При выборе трассы трубопроводов в сейсмических районах необходимо избегать косогорные участки, участки с неустойчивыми и просадочными грунтами, территории горных выработок и активных тектонических разломов, а также участки, сейсмичность которых превышает 9 баллов.

Прокладка трубопроводов в перечисленных условиях может быть осуществлена в случае особой необходимости при соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с соответствующими органами Государственного надзора. При этом в проекте должны быть предусмотрены дополнительныемероприятия,обеспечивающие надежность трубопровода.

5.34. Все монтажные сварные соединения трубопроводов, прокладываемых в районах с сейсмичностью согласно п. 5.31, должны подвергаться радиографическому контролю вне зависимости от категории трубопровода или его участка.

5.35. Не допускается жесткое соединение трубопроводов к стенам зданий и сооружений и оборудованию.

В случае необходимости таких соединений следует предусматривать устройство криволинейных вставок или компенсирующие устройства, размеры и компенсационная способность которых должны у
танавливаться расчетом.

Ввод трубопровода в здания (в компрессорные, насосные и т.д.) следует осуществлять через проем, размеры которого должны превышать диаметр трубопровода не менее чем на 200 мм.

5.36. При пересечении трубопроводом участков трассы с грунтами, резко отличающимися друг от друга сейсмическими свойствами, необходимо предусматривать возможность свободного перемещения и деформирования трубопровода.

При подземной прокладке трубопровода на таких участках рекомендуется устройство траншеи с пологими откосами и засыпка трубопровода крупнозернистым песком, торфом и т.д.

5.37. На участках пересечения трассой трубопровода активных тектонических разломов необходимо применять надземную прокладку.

5.38. При подземной прокладке трубопровода грунтовое основание трубопровода должно быть уплотнено.

5.39. Конструкцииопорнадземных трубопроводов должны обеспечивать возможность перемещений трубопроводов, возникающих во время землетрясения.

5.40. Для гашения колебаний надземных трубопроводов следует предусмотреть в каждом пролете установку демпферов, которые не препятствовали бы перемещениям трубопровода при изменении температуры трубы и давления транспортируемого продукта.

5.41. На наиболее опасных в сейсмическом отношении участках трассы следует предусматривать автоматическую систему контроля и отключения аварийных участков трубопровода.

5.42. Для трубопроводов диаметром свыше 1000 мм, а также в районах переходов трубопроводов через реки и другие препятствия необходимо предусматривать установку инженерно-сейсмометрических станций для записи колебаний трубопровода и окружающего грунтового массива при землетрясениях.

5.43. Проектирование трубопроводов, предназначенных для прокладки в районах вечномерзлых грунтов, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88, специальных ведомственных нормативных документов, утвержденных Миннефтегазстроем, Мингазпромом и Миннефтепромом по согласованию с Минстроем РФ, и дополнительными указаниями настоящих норм.

5.44. Для трассы трубопровода должны выбираться наиболее благоприятные в мерзлотном и инженерно-геологическом отношении участки по материалам опережающего инженерно-геокриологического изучения территории.

5.45. Выбор трассы для трубопровода и площадок для его объектов должен производиться на основе:

мерзлотно-инженерно-геологических карт и карт ландшафтного микрорайонирования оценки благоприятности освоения территории масштаба не более 1:100 000;

схематической прогнозной карты восстановления растительного покрова;

карт относительной осадки грунтов при оттаивании;

карт коэффициентов удорожания относительной стоимости освоения.

5.46. На участках трассы, где возможно развитие криогенных процессов, должны проводиться предварительные инженерные изыскания для прогноза этих процессов в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87.

5.47. Принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания трубопровода должен приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 в зависимости от способа прокладки трубопровода, режима его эксплуатации, инженерно-геокриологических условий и возможности изменения свойств грунтов основания.

5.48. При выборе трассы трубопровода на вечномерзлых грунтах следует учитывать требования п.3.12.

5.49. Регулирование теплового взаимодействия газопровода с вечномерзлыми и талыми грунтами должно производиться за счет охлаждения газа в пределах, определяемых теплотехническим расчетом.

5.50. Температура транспортируемого продукта при прокладке трубопровода на вечномерзлых грунтах должна назначаться в зависимости от способа прокладки и физических свойств вечномерзлых грунтов (просадочности, сопротивления сдвигу и др.).

5.51. На отдельных участках трассы трубопровода допускается:

оттаивание в процессе эксплуатации малольдистых вечномерзлых грунтов, если оно не сопровождается карстовыми процессами и потерей несущей способности трубопровода;

промерзание талых непучинистых грунтов при транспортировании газа с отрицательной температурой.

5.52. На участках просадочных грунтов небольшой протяженности должны предусматриваться мероприятия, снижающие тепловое воздействие трубопровода на грунты и обеспечивающие восстановление вечной мерзлоты в зимний период.

Пункт 5.53 исключить.

5.54. Глубина прокладки подземного трубопровода определяется принятым конструктивным решением, обеспечивающим надежность работы трубопровода с учетом требований охраны окружающей среды.

5.55. Высоту прокладки надземного трубопровода от поверхности земли необходимо принимать в зависимости от рельефа и грунтовых условий местности, теплового воздействия трубопровода, но не менее 0,5 м.

Участки надземных трубопроводов, на которых происходит компенсация деформаций за счет перемещения трубы поперек оси, должны прокладываться выше максимального уровня снегового покрова не менее, чем на 0,1 м.

5.56. При прокладке трубопроводов в насыпях должно быть предусмотрено устройство водопропускных сооружений.

Переходы трубопроводов через естественные и искусственные препятствия
Надземная прокладка трубопроводов
Расчет трубопроводов на прочность и устойчивость
Охрана окружающей среды
Защита трубопроводов от коррозии
Линии технологической связи трубопроводов
Проектирование трубопроводов сжиженных углеводородных газов
Материалы и изделия
Приложение. Рекомендуемое

виды труб, технология, методы утепления и стоимость за метр

На чтение 7 мин Просмотров 309 Опубликовано 31.08.2018 Обновлено 31.08.2018

При постройке частного дома прокладку водопровода осуществляют на стадии возведения фундамента. Использование современных материалов упрощает процесс, его можно выполнить самостоятельно, не привлекая профессионалов. Если учесть все нюансы, смонтировать систему водоотведения реально без больших затрат и в максимально сжатые сроки.

Начальный этап работ

Пример проекта водоснабжения частного дома

Перед тем как проложить водопроводную или канализационную трубу под землей, понадобится сделать проект. Он должен быть максимально точным, в противном случае система трубопровода будет не функциональна.

В проектной документации в обязательном порядке необходимо присутствие такой информации:

• особенности старой магистрали, если идет замена коммуникаций;
• качество грунта – легкий, глинистый, каменистый;
• площадь участка, где будет трубопровод с учетом разветвлений и входов;
• смета строительных и ремонтных работ.

Прокладка наружного водопровода ведется только на выровненной площадке. Иначе могут возникнуть проблемы с подачей воды из-за трубной деформации.

Технические нормативы для заглубленных систем

Глубина укладки указана в специальных правилах – СНиПах. Там прописаны все нюансы работы с изделиями из разнообразных материалов. Минимальное заглубление – полтора метра. В целом этот уровень зависит от глубины промерзания почвы. Трубопровод должен быть углублен ниже уровня мерзлоты грунта. В регионах с холодным климатом закапывать магистраль придется поглубже, иначе она деформируется под воздействием низких температур.

Нюансы правильной прокладки водопровода расписаны в особом документе: «Государственные элементные сметные нормы на строительные работы» (ГЭСН).

В средней полосе прокладывать трубы водоснабжения нужно в 1,6 метрах от поверхности, тогда они не будут замерзать и гнуться зимой при сильных морозах.

Подходящие трубы для прокладки в земле

Маркировка труб для питьевой воды

Традиционно для этих целей используются стальные сварные или бесшовные изделия, желательно с оцинковкой, защищающей от ржавчины. Однако сейчас их потеснили полипропиленовые и пластиковые варианты, например, «ПНД PN10». У них множество достоинств:

• устойчивость к коррозии и перепадам температур;
• повышенное рабочее давление – до десяти атмосфер;
• простота монтажа – полиэтиленовые трубы легко сгибать.

Немаловажный плюс – бюджетная цена. Этот фактор делает стоимость прокладки водопровода из пропиленовых труб в земле за погонный метр ниже, по сравнению со стальными.

Диаметр трубы для укладки в грунт по ГОСТу не должен быть меньше 3,2 см. Длина стандартного изделия 240 см.

Технология сооружения подземного водопровода

Работы по прокладке любых труб водоснабжения ведутся одним из двух способов: с рытьем траншеи или без нее. Выбор метода зависит от многих факторов: наличия старых коммуникаций, состава просадочного грунта, расположения водонасыщенного слоя. Чтобы не наделать ошибок при установке магистрали своими руками, стоит предварительно уточнить все моменты у специалистов.

Траншейный способ

Если было решено погрузить водопроводную магистраль в предварительно выкопанную траншею, действуют по следующей технологии:

1. Копается длинная канава глубиной от полутора метров и больше – в зависимости от климата. Ширина – 50 см.
2. Стенки и дно колеи уплотняются. Поскольку вода будет идти под напором, в отличие от канализации, делать уклон не обязательно.
3. Засыпается амортизирующая песчано-гравийная подушка примерно на 15 см.
4. Проводится утепление труб, затем они укладываются на подушку и сочленяются фитингами.
5. Соединительные узлы покрываются утеплителем.
6. К концам магистрали подсоединяются выходы для подключения к насосу, если участок оборудован скважиной или к центральной сети, а также к домашней разводке.
7. Ров засыпается песком, а сверху – землей.

Желательно поверхность участка не бетонировать, а положить плитку, чтобы при неполадках можно было без проблем вскрыть покрытие и устранить их. Чтобы завести разводку в дом, потребуется перфоратор. Им же можно проштробить углубления для скрытых коммуникаций. В деревянном здании для этих целей используют электродрель и лобзик.

Бестраншейный вариант

Стоимость подобного типа установки выше, но она имеет определенные преимущества. Не нужно изменять ландшафт участка, временные затраты будут меньше.

Схема релайнинга трубопровода

Бестраншейный вариант прокладки водопровода имеет три разновидности:

• Релайнинг. Внутреннее пространство старых труб заполняют новыми из полиэтилена.
• Реновация. Предполагается одновременный демонтаж старых коммуникаций и замена их новыми. Выполняется в тех случаях, когда бывшие в употреблении трубы недостаточного сечения.
• Горизонтально направленное бурение. ГНБ осуществляется при диаметрах больше 150 миллиметров. Способ предполагает прокол почвы, не повреждая верхний слой.

Технология прокладки полного водопровода из ПНД-трубы горизонтальным бурением в земле требует использования спецтехники – гидравлического домкрата. Два котлована выкапываются по обеим сторонам объекта, под которым будет проводиться коммуникация. Домкрат размещается с одной из сторон. Он горизонтально забивает сквозь слой почвы трубу, на которую надевается стальной наконечник. После прокладки магистраль подключается к тем же системам, что и в траншейном варианте.

На небольших отрезках, например, под асфальтированной дорогой, горизонтальное бурение проводится с помощью особого бура с привинченной к нему штангой. Забивание проводится обычной кувалдой.

Стоимость работ за метр

Цены на прокладку водопровода зависят от выбранной технологии и от сечения трубы — чем оно больше, тем дороже выйдут работы.

Цена за погонный метр прокладки водопровода в земле:

К удорожанию приведет сложность участка, срочность исполнения заказа и дополнительные услуги, например, утепление.

Возможные ошибки и сложности

Карта глубины промерзания грунта

К основным моментам, которые могут вызвать проблемы, специалисты относят:

• неправильно выбранные трубы;
• отсутствие песчано-гравийной подушки под магистралью;
• пренебрежение оценкой состава почвы и температурными особенностями климата;
• слабое завинчивание обжимных гаек, фитингов.

Нельзя оставлять открытыми торцы труб, иначе в них попадет мусор и песок.

Даже в южных регионах трубы нужно заглублять не меньше, чем на полтора метра и применять утепляющий материал. Иначе даже кратковременное понижение температуры приведет к их деформации. Если ударит морозец, вода в них попросту замерзнет.

При подведении водопровода к дому не стоит торопиться засыпать траншею. Для начала нужно сделать пробный запуск, чтобы выявить возможные неполадки и своевременно устранить ошибки. Непосредственно перед засыпкой еще раз досконально осмотрите все соединения, убедитесь, что система функционирует правильно.

Методы утепления труб

Утеплитель для труб

Проведение теплоизоляции водопроводных труб необходимо. В особенности это относится к наземной части трубы, располагающейся на улице и в неотапливаемых помещениях.

В качестве утеплителя следует выбирать негорючий и влагостойкий материал, который не будет набухать при соприкосновении с конденсатом. Он должен быть устойчивым к влиянию окружающей среды, перепадам температур.

Из листовых материалов применяют тепловолокно и базальтовую вату. Они хорошо сохраняют тепло, но требуют внешнего гидроизоляционного слоя.

Удобный и недорогой материал – пенополистирол. Футляры из него продаются в строительных магазинах. Все что потребуется – заключить трубу в теплозащитный кожух и осуществить герметизацию несколькими слоями скотча. Теплоизоляторы, выполненные специально для труб, удобны при работах с углами и поворотами.

Пенополистирол применяют для проведения как наружных, так и внутренних работ, при этом он довольно прочный, что способствует его повторному применению при необходимости демонтажа системы.

Если расположить водопровод внутри другой трубы, образуется воздушная подушка меж их стенками, которая сохраняет тепло. Но это дополнительная мера, утеплитель все равно потребуется.

Чтобы вода не замерзла, в качестве утеплителя используют специальные электрокабели для подогрева и теплый пол. Благодаря им трубы не заледенеют даже в холода. Но здесь нужно учесть дополнительные расходы на электричество.

Если соблюсти все правила проведения подземных коммуникаций, можно самостоятельно установить качественный водопровод, который прослужит не один год.

Бестраншейная прокладка коммуникаций | Прокладка водопровода и канализации

Водопровод и канализация – инженерные коммуникации, расположенные в пределах населенных пунктов. В связи с этим монтаж труб вызывает определенные трудности.

Прокладка водопровода и канализации может привести к разрушению ландшафта, повреждению зданий и существующей инфраструктуры. Чтобы избежать перечисленных проблем, необходимо спроектировать трубопровод с учетом особенностей грунта и наземной застройки, труб лежащих в земле, выполнить большой объем подготовительных работ, подобрать оптимальный способ монтажа труб и других элементов системы (выпусков, стояков, смотровых колодцев и т. д.).

Существует два основных метода прокладки сетей водопровода и канализации – открытый и закрытый (со вскрытием и без вскрытия грунта). Выбор того или иного способа прокладки коммуникаций зависит от экономической целесообразности и особенностей района проведения работ – от плотности застройки, природного ландшафта, наличия автомобильных/железных дорог и других инфраструктурных объектов.

Открытая прокладка водопровода и канализации

Монтаж труб открытым способом предполагает вскрытие грунта. Причем недостаточно просто вырыть траншею – необходимо выровнять ее дно, отсыпать песочную или гравийную подушку, укрепить стенки, укрыть трубы инертным материалом, а после засыпки канала восстановить разрушенный ландшафт. Такой объем работ требует значительных финансовых, трудовых и временных затрат. А если трубопровод проходит через железную дорогу, оживленную автомобильную магистраль или непреодолимое природное препятствие (реку, озеро, глубокий овраг) открытый способ прокладки труб вообще невозможен.

Бестраншейная прокладка коммуникаций

Подземная прокладка труб является выгодной альтернативой открытому способу монтажа, так как не требует вскрытия грунта и последующего восстановления ландшафта.
Существует несколько методов бестраншейной прокладки водопровода, в том числе: ГНБ, управляемый прокол, санация.

ГНБ (горизонтально направленное бурение)

Буровая установка ГНБ подготавливает скважину и протягивает в нее заранее сваренный участок трубопровода. Буровое оборудование оснащено локационной системой, благодаря чему оператор может корректировать траекторию проходки и в определенных пределах обходить препятствия.

Метод управляемого прокола

Установка управляемого прокола, в отличии от бурильной установки, не бурит, а с усилием прокалывает/продавливает грунт и уплотняет его в стенки скважины, протягивая обратно трубу за колоколообразным расширителем без вращения. Данный способ примитивней, но, в некоторых случаях, не менее эффективный, чем метод ГНБ. Установка управляемого прокола P80 оснащена системой локации, которая позволяет контролировать траекторию проходки.

Метод разрушения (санация)

Гидравлический разрушитель позволяет прокладывать новые трубопроводы на месте старых коммуникаций. Через старую трубу пропускают штанги, цепляется разрушающий инструмент/расширитель и новую трубу. Тело изношенной трубы взрезается/взламывается, ее осколки вдавливаются в стенки скважины, одновременно протягивает новый трубопровод.

Преимущества бестраншейной прокладки водопровода и канализации

• Минимальные финансовые и трудовые затраты.
• Быстрые сроки проведения работ.
• Сохранность ландшафта и существующей инфраструктуры.
• Возможность прокладки труб в труднодоступных местах.

Область применения бестраншейных технологий

Методы бестраншейного монтажа коммуникаций незаменимы в населенных пунктах с плотной застройкой, а также при прокладке водопроводных и канализационных систем через дороги (автомобильные и железные), реки, овраги, другие техногенные и природные препятствия.

Качество и скорость прокладки труб во многом зависит от используемой техники. В компании «Системы ДИТЧ ВИТЧ» можно приобрести американские бурильные установки Ditch Witch® и сопутствующее оборудование. Все агрегаты производятся в соответствии с мировыми стандартами, отличаются высоким качеством и подходят для буровых работ любой сложности.

Выбрать буровую установку ГНБ

Эта установка ГНБ, обладающая тягой в 45 т и высокой стабильностью работы, отлично справляется с задачами бурения протяженных переходов и прокладки труб крупного диаметра.

Буровая техника этой модели обладает возможностью авторегулирования скорости движения каретки, что значительно облегчает труд оператора и предотвращает износ деталей (соединений резьбы штанг).

JT25 – самый производительный и бесшумный комплекс ГНБ среднего размера на мировом рынке. Специальная система подачи штанг с заниженным центром тяжести наделяет установку особой устойчивостью.

все установки гнб

Если вам необходимо выполнить однократную работу и приобретение бурового оборудования не оправданно, мы поможем найти субподрядную организацию.

Компания «Системы ДИТЧ ВИТЧ» сотрудничает с организациями, занимающимися прокладкой коммуникаций методом горизонтально направленного бурения, прокладкой коммуникаций открытым способом, рытьем траншей, разрушением труб (санация коммуникаций) и другими работами по всей России.

Как проложить подземный водопровод из труб ПНД? Пошаговая инструкция | Торговый дом «СантехУрал»

Сделать собственный водопровод на даче или в частном доме можно своими руками и без лишних затрат. Один из вариантов трубопровода вне дома — проложить трубы ПНД в специально вырытых траншеях.

Главное, нужно понять технологию и составить правильную схему, чтобы в будущем не пришлось раскапывать трубы и устранять недочеты.

Шаг 1. Составление проекта

Первый обязательный этап перед непосредственно прокладкой водопровода — составление подробного плана всей системы и расчет сметы. Это позволит вам закупить весь необходимый материал для водопровода без риска, что в последний момент чего-то не хватит или, наоборот, останутся лишние трубы и фитинги.

Выбрать ПНД трубы для водопровода можно онлайн — в интернет-магазине сантехники ТД «СантехУрал» www.tdsu.ru.

Шаг 2. Подбор материалов

Специалисты ТД «СантехУрал» рекомендуют применять для организации водоснабжения на даче или в своем доме трубы из полипропилена или полиэтилена низкого давления (ПНД). Главное преимущество ПНД труб — в легкости монтажа. Из большого ассортимента труб разного размера и диаметра вы наверняка найдете подходящий вариант для вашего проекта.

Преимущества ПНД труб

Полиэтилен, в отличие от металла, не вступает в реакции с водой, поэтому в ней не будет нежелательных примесей и ржавчины. Внутренняя поверхность трубы гладкая, что снижает риск возникновения засоров.

• Легкость монтажа

Этот материал весит в 7 раз меньше металла, поэтому перевозку и монтаж таких труб осуществлять гораздо проще.

• Надежность и долговечность

Полиэтилен устойчив к высокому давлению и выдерживает перепады температур. Даже если вода увеличится в объеме при замерзании, это не нарушит целостность трубы. Поэтому у ПНД труб такой длительный срок службы — до 50 лет.

Покупка ПНД труб, их монтаж и перевозка обходятся дешевле, чем труб из других материалов.

Шаг 3. Способы соединения трубопроводной сети

Существует несколько вариантов, как соединить ПНД трубы в единую систему.

Это наиболее надежное и прочное соединение. Однако этот способ имеет существенный минус — для него необходим дорогостоящий сварочный аппарат, который позволяет надежно зафиксировать две трубы специальными гайками, выровнять их стыки, нагреть до необходимой температуры и под давлением соединить трубы точно встык. Поэтому этот способ подходит только для стыковки труб одного диаметра и одной марки полиэтилена.

• Электросварка муфтовая

Этот способ оптимален для сварки в труднодоступных местах. Для него необходим сварочный аппарат и электромуфты.

Сначала необходимо зачистить соединяемые поверхности. Свариваемые части труб зачищаются и обезжириваются. Электромуфта помещается на один конец трубы, затем надвигается на соединяемую трубу. Затем контакты сварочника вставляются в пазы электромуфты. Температура для сварки автоматически считывается со специального штрихкода, который нанесен на саму муфту. Труба плавится, затем контакты вынимаются, поверхность остывает и образуется монолитное соединение.

• Механическое соединение компрессионными фитингами

Еще один вариант соединения — с помощью фитингов. Выполняется без использования сварочного оборудования и специальных инструментов.

Этим способом соединять трубы любых марок, в том числе разного диаметра. Большое разнообразие фитингов также позволяет менять угол водопровода, делать разветвления и решать другие задачи при монтаже вашей системы.

Однако, учитывая, что разборные соединения требуют периодического обслуживания, их применяют, в основном, в местах свободного доступа. Например, соединение водопровода ПНД фитингами особенно популярно для организации полива на даче. Такая конструкция легко демонтируется и убирается на хранение до следующего сезона.

Скрытые (закопанные) участки труб все же лучше прокладывать цельным отрезком трубы, без разборных соединений.

Купить ПНД фитинги онлайн можно в интернет-магазине сантехники «СантехУрал» www.tdsu.ru.

Шаг 4. Подготовка траншеи

Чтобы в процессе прокладывания водопровода не задеть газопровод, электрические сети или другие инженерные коммуникации, необходимо найти технические документы на земельный участок с подробной схемой прокладки коммуникаций.

Если планируется подключение к существующей сети, или ваша труба будет проходить через соседний участок, вы должны будете получить разрешение от органов местной власти и ваших соседей. Для водопровода, который проходит только по вашему участку, каких-либо согласований не требуется.

Необходимо учитывать, что траншея должна проходить на полметра ниже глубины промерзания грунта (см. сборник СНиП 2.02.01-82). Траншея глубиной до 1,5 метров может быть обычной прямоугольной формы. Для более глубокой траншеи лучше выбирать трапециевидную форму.

Если грунтовые воды располагаются слишком близко, или если грунт окажется слишком твердый или мягкий, каменистый или зыбкий, то рекомендуют дополнительно укрепить всю систему.

Шаг 5. Монтаж и запуск водопровода

Перед тем, как прокладывать водопровод, необходимо собрать полностью всю систему и провести опрессовку на земле, то есть наполнить водой под давлением и проверить герметичность системы. Если это сделать невозможно, то трубы укладываются непосредственно в траншею, однако в этом случае предпочтительнее выбирать сварку муфтовым методом.

На дно траншеи, как правило, насыпают слой песка около 15 сантиметров. На него укладывается труба, снова насыпается песок.

Если глубина траншеи небольшая, то дополнительно необходимо использовать теплоизоляцию и греющий кабель. Трубу можно утеплить минеральной ватой, пенополистиролом или другими материалами.

Заключительный шаг — врезка системы в дом, установка запорной арматуры. Затем траншея засыпается грунтом и выравнивается.

Выполнив эти 5 шагов, вы закроете вопрос с водоснабжением на даче или частном доме. Больше не придется мучиться со шлангами, бояться повредить трубы лопатой или все время запинаться о них.

Также у нас есть для вас видеоинструкция  => Капельный полив своими руками

На сайте www.tdsu.ru можно оформить онлайн-заказ и на другие товары для дачи => Всё для уДАЧНОЙ самоизоляции

Прокладка водопроводных труб в земле

Чтобы прокладка водопроводных труб в земле была выполнена качественно, закажите услуги исполнителей Юду. Опытные специалисты по земляным работам выполнят укладку трубопровода воды и канализации из качественных материалов (ПНД, ПЭ, металлопластиковых и пластиковых труб). Квалифицированные мастера приедут к вам, чтобы произвести разметку земельного участка для копки подземных траншей под прокладку труб канализации и водоснабжения.

Особенности работ по установке подземного трубопровода

Профессиональная прокладка водопроводных труб в земле будет выполнена качественно и по доступным ценам. Опытные специалисты ответственно подходят к каждому этапу ремонта и замены старых труб и прокладке нового трубопровода, а также соединению его с центральной магистралью подачи воды.

Квалифицированные мастера выполнят работы по установке пластиковых, ПНД, ПЭ и других типов трубопроводов на улице последовательно:

• обследуют почву участка на рыхлость и мягкость для выбора трубы из подходящего материала
• выполнят замеры площади территории, рассчитают расстояние от водопровода на улице до дома
• разработают разводку, определив количество входных отверстий и разветвлений
• при копке траншей для трубопровода специалисты учтут все нюансы, чтобы вырыть необходимую глубину
• прежде чем уложить новые трубы, исполнители Юду проведут теплоизоляционные работы
• выполнят ремонт и замену старого трубопровода и установят новые трубы

При необходимости опытные специалисты окажут помощь по монтажу трубы внутри частного дома.

Стоимость монтажа полипропиленовых и других типов трубопроводов

Прокладка водопровода в земле достаточно трудоемкий и высокотехнологичный процесс, качественно выполнить который смогут только квалифицированные специалисты. Частные мастера оказывают помощь по обустройству инженерных сетей, укладывают трубы и устанавливают сантехническое оборудование по доступным расценкам в Челябинске.

Стоимость такой услуги, как прокладка труб водоснабжения в Челябинске, зависит от следующих факторов:

• расстояние от дома до точки магистрального или автономного снабжения
• материал, из которого изготовлены трубы
• глубина траншей и диаметр изделия
• технологические особенности процесса укладки трубопровода
• срочность проведения работ

Чтобы рационально положить трубы системы водоснабжения, квалифицированные специалисты используют передовые технологии и профессиональное оборудование. Примерная стоимость укладки трубопроводов водоснабжения и канализации в Челябинске указаны в прайс-листах специалистов.

Чтобы выбрать бригаду мастеров, которая быстро и качественно разработает схему разводки и уложит трубы, воспользуйтесь сервисом Юду. Вызвать специалистов для замеров и осмотра территории можно бесплатно. После оценки сложности работ мастера составят договор с указанными сроками и стоимостью укладки трубы.

Прокладка водопроводных труб в земле будет выполнена исполнителями Юду профессионально, так как от этого зависит их рейтинг и репутация на сайте.

какие лучше выбрать для прокладки

Люди привыкли прокладывать любые коммуникации под землей. Объяснение этому очень простое. Дело в том, что грунт является более безопасной средой, нежели воздух. Какую трубу использовать для водопровода под землей? Таким вопросом часто задаются строители. Использование труб для подземного водопровода зависит от множества различных факторов.

Весь объем проходящих грунтовых вод гораздо меньше, чем объем атмосферных осадков, воздействие различных температур намного слабее, и еще один плюс в том, что подземные трубы гораздо сложнее повредить, нежели те, которые проложены на поверхности.

Разновидности водопроводных труб

Очень часто людям на дачных участках необходимо столкнуться с вопросом об обустройстве дома именно холодным водоснабжением, менее частыми бывают случаи с горячим. Такие дома находятся вдали от города, и данные коммуникации здесь практически недоступны.

Укладка трубы ПНД под землю

Для того чтобы подача холодной воды проходила без задержек, можно воспользоваться следующими советами:

1. Стальные трубы обладают достаточно высокой прочностью. Они доступны по своей цене и у них достаточно низкий коэффициент теплового расширения. У таких труб есть свои недостатки. Все дело в том, что стальные изделия достаточно тяжелые, монтаж их сложный, а то, что происходит некоторое уменьшение всего рабочего сечения по истечению времени, заставляет искать возможную альтернативу. То, насколько быстро или медленно металл под землей поддается коррозии, является второстепенным фактором. Помните, что скорость коррозии стальных трубопроводов, в отличие от , составляет не более 0,1 миллиметра в год. Исходя из этого, можно сказать, что такие трубопроводы можно использовать в течение сорока пяти или даже пятидесяти лет.
2. Пластиковые. К категории пластикового водопровода относятся все изделия , трубы , и трубы из . Главными достоинствами этого водопровода считаются их гибкость, легкость, полнейшая химическая инертность и, конечно же, достаточно высокая пропускная способность. Благодаря гибкости пластиковых трубопроводов, их прокладка позволяет сооружать достаточно сложные системы. Недостатков пластикового водопровода немного. Первый их не достаток — это низкая механическая прочность, но для прокладки пластиковых труб в грунт это не имеет никакого значения. Второй их не достаток — неустойчивость к высоким температурам.
3. Металлопластиковый водопровод. К такому типу водопроводов относятся полимерные трубы, водопроводные трубы, которые армированы алюминием. Они сильно превосходят пластиковые по своей прочности, по температурной устойчивости. Данные устройства можно применять не только для холодного водоснабжения, но и . Более того, их можно использовать даже . Единственный недостаток таких труб — это их высокая себестоимость.

Читайте также

Какие выбрать трубы пвх для укладки под землей
Сегодня на строительном рынке канализационные трубы предлагаю несколько крупных производителей (Синикон, htem, rehau и другие). В этой статье расскажем про их продукцию.СИНИКОНКомпания Sinikon – это…

Трехслойная металлопластиковая трубя PE-AL-PERT подойдет для подачи теплой воды

Для того, чтобы проложить , необходимо учитывать множество различных факторов, а именно: каково расстояние от первого источника водоснабжения, характер этого самого источника (скважина или магистраль).

Не меньшее значение имеет и качество того грунта, в котором будет размещен этот водопровод.

Важным фактором является глубина залегания, необходимое для потребления количество воды и многое другое.

При укладке важно просчитать каждый шаг и выбрать выгодный вариант.

Выбор труб в зависимости от источника воды

В том случае, если прямым источником воды является магистраль, необходимо учитывать лишь наличие коммуникаций. Помните, что в этом случае, трубу надо закапывать несколько ниже от глубины промерзания грунта. Это является обязательным условием.

Если вы хотите разместить свой водопровод от скважины, то должны помнить, что его достаточно редко прокладывают под землей, да еще на необходимой глубине. В таком случае весь трубопровод нужно как следует утеплить. В этой ситуации лучше всего подойдут стальные трубы. Дело в том, что в отличие от всех остальных, они являются более устойчивыми по отношению к холоду.

Выбор труб в зависимости от грунта

Что касается песчаного и глинистого грунта, то они являются достаточно легкими и рыхлыми и не способны оказывать на любой трубопровод никакого давления. В таком грунте можно прокладывать металлопластиковые и пластиковые трубы. Главное, чтобы труба для водопровода в земле была нужного диаметра и с нужной толщиной стенок.

Способы подземной прокладки труб

В том случае, если вам нужно установить водопровод с достаточно большим диаметром, то лучше всего использовать .

Если же грунт каменистый, то требований в этом случае к водопроводу намного больше. Помните, что такого вида грунт встречается достаточно редко. С учетом каменистого грунта нужно использовать исключительно стальной водопровод, так как пластиковый будет не в состоянии выдержать достаточно сильного и мощного давления.

Глубина укладки

Что касается , то на сегодняшний день их выпускают с различным классом жесткости, а это, в свою очередь, позволяет выбрать более оптимальное и доступное решение по .

Если пластик с SN2 классом жесткости позволительная глубина подземной укладки составляет не более двух метров. Чаще всего эти трубы используют именно на дачных участках.

При материале с SN4 классом жесткости монтаж можно проводить на трехметровой глубине.

С SN6 классом жесткости доступная глубина для укладки составляет не более восьми метров.

Пластик с SN8 классом жесткости можно с легкостью собирать на десятиметровой глубине.

Если же вы решили проложить стальной подземный водопровод, то должны знать, что стальные трубы не имеют абсолютно никаких ограничений по глубине укладки. Вам потребуется только определиться с необходимой толщиной стенки этого изделия и правильно проложить водопровод. Всегда перед принятием того или иного решения тщательно взвесьте все за и против, просчитайте все риски и только тогда беритесь за дело.

Водоносные горизонты и подземные воды

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы подземных вод •

Подземные воды и водоносные горизонты

Яма, вырытая на пляже, иллюстрирует концепцию того, как земля, если она достаточно проницаема, может удерживать воду. Верхняя поверхность этой зоны насыщения называется уровнем грунтовых вод.

Кредит: Говард Перлман, USGS

Подземные воды — один из наших самых ценных ресурсов, даже если вы, вероятно, никогда его не видите и даже не догадываетесь, что он там есть.

Вы когда-нибудь вырыли яму на пляже и наблюдали, как она частично заполняется водой из нижележащего песка? Это отличный способ проиллюстрировать концепцию того, как земля, если она достаточно проницаема, может удерживать воду, но при этом оставаться твердой. Верхняя поверхность этой заполненной водой области или «зона насыщения» называется уровнем грунтовых вод. Насыщенная область под уровнем грунтовых вод называется водоносным горизонтом, а водоносные горизонты — огромными хранилищами воды. В нашем примере с песчаной ямой вы, по сути, вырыли «колодец», который обнажает уровень грунтовых вод с водоносным горизонтом под ним.На пляже уровень грунтовых вод всегда находится на том же уровне, что и у океана , который находится чуть ниже поверхности пляжа.

Как вы, возможно, читали, большая часть пустот в скалах ниже уровня грунтовых вод заполнена водой. Эти породы имеют разные характеристики пористости и проницаемости, что означает, что вода не движется одинаково во всех породах под землей.

Когда водоносная порода легко передает воду в колодцы и источники , она называется водоносным горизонтом. Скважины можно пробурить в водоносные горизонты и откачивать воду. Осадки в конечном итоге добавляют воду ( подпитка ) в пористую породу водоносного горизонта. Однако скорость подпитки не одинакова для всех водоносных горизонтов, и это необходимо учитывать при откачке воды из колодца. Слишком большая закачка слишком большого количества воды приводит к опусканию воды в водоносный горизонт и в конечном итоге приводит к тому, что скважина дает все меньше и меньше воды, и даже работает всухую . На самом деле, если вы откачиваете воду из одного и того же водоносного горизонта, это может даже привести к высыханию колодца вашего соседа.

Визуализация подземных вод

На схеме ниже вы можете увидеть, как земля под уровнем грунтовых вод (синяя область) пропитана водой. «Ненасыщенная зона» над уровнем грунтовых вод (серая область) все еще содержит воду (в конце концов, в этой области обитают корни растений), но она не полностью насыщена водой. Вы можете увидеть это на двух рисунках в нижней части диаграммы, которые крупным планом показывают, как вода хранится между частицами подземных горных пород.

Как возникают подземные воды

Кредит: USGS

_{Узнайте основы воды с помощью наших грунтовок для воды!}

Иногда слои пористой породы наклоняются в земле.Как над, так и под пористым слоем может быть ограничивающий слой из менее пористой породы. Это пример замкнутого водоносного горизонта. В этом случае породы, окружающие водоносный горизонт, ограничивают давление в пористой породе и ее воде. Если в этот «герметичный» водоносный горизонт пробурена скважина, внутреннего давления может быть (в зависимости от способности породы переносить воду) достаточно, чтобы подтолкнуть воду вверх по скважине и на поверхность без помощи насоса, иногда полностью из колодца.Этот тип колодца называется артезианским. Напор воды из артезианской скважины может быть довольно резким.

Связь между водоносной способностью горных пород и глубиной, на которой они обнаружены, не обязательно существует. Очень плотный гранит, который не будет давать воды в колодец, может быть обнажен на поверхности земли. И наоборот, пористый песчаник может лежать на сотни или тысячи футов ниже поверхности земли и может давать сотни галлонов воды в минуту.Камни, дающие пресной воды , были обнаружены на глубине более 6000 футов, а соленая вода поступила из нефтяных скважин на глубине более 30 000 футов. Однако в среднем пористость и проницаемость горных пород уменьшаются по мере увеличения их глубины под земной поверхностью; поры и трещины в породах на больших глубинах закрываются или сильно уменьшаются в размерах из-за веса вышележащих пород.

На иллюстрации показаны артезианская скважина и текущая артезианская скважина, которые пробурены в замкнутом водоносном горизонте, а также скважина на уровень грунтовых вод, пробуренная в неограниченном водоносном горизонте.Также показаны пьезометрическая поверхность в замкнутом водоносном горизонте и непроницаемый ограничивающий слой между замкнутым и неограниченным водоносным горизонтом.

Кредит: Окружающая среда и изменение климата Канада

Перекачка может повлиять на уровень грунтовых вод

Подземные воды встречаются в насыщенных почвах и породах ниже уровня грунтовых вод. Если водоносный горизонт достаточно неглубокий и достаточно проницаемый, чтобы вода могла проходить через него с достаточно высокой скоростью, люди могут пробурить в нем скважины и забирать воду.Уровень грунтовых вод может естественным образом меняться с течением времени из-за изменений погодных циклов и моделей осадков, моделей, речных и геологических изменений, и даже антропогенных изменений, таких как увеличение непроницаемых поверхностей на ландшафте.

Перекачка скважин может иметь большое влияние на уровень воды под землей , особенно в непосредственной близости от скважины, как показано на этой диаграмме. Если вода забирается из земли быстрее, чем она пополняется, либо за счет инфильтрации с поверхности, либо из ручьев , то уровень грунтовых вод может стать ниже, что приведет к «конусу депрессии» вокруг колодца.В зависимости от геологических и гидрологических условий водоносного горизонта воздействие на уровень грунтовых вод может быть кратковременным или продолжаться десятилетия, а также может падать на небольшую величину или на многие сотни футов. Чрезмерная откачка может настолько понизить уровень грунтовых вод, что колодцы больше не будут поставлять воду — они могут «высохнуть».

Движение воды в водоносных горизонтах

Схема, показывающая конус депрессии вокруг скважины, обычно являющийся результатом перекачки.

Кредит: Тара Гросс, USGS

Движение воды в водоносных горизонтах сильно зависит от проницаемости материала водоносного горизонта.Проницаемый материал содержит взаимосвязанные трещины или пространства, которые достаточно многочисленны и достаточно велики, чтобы вода могла свободно перемещаться. В некоторых проницаемых материалах грунтовые воды могут перемещаться на несколько метров за день; в других местах он перемещается всего на несколько сантиметров за столетие. Подземные воды движутся очень медленно через относительно непроницаемые материалы, такие как глина и сланец. (Источник: Environment Canada)

После попадания в водоносный горизонт вода медленно движется к более низким местам и, в конечном итоге, выходит из водоносного горизонта из источников, просачивается в ручьи или выводится из грунта колодцами.Подземные воды в водоносных горизонтах между слоями плохо проницаемой породы, такой как глина или сланец, могут удерживаться под давлением. Если такой замкнутый водоносный горизонт выкачивается из скважины, вода поднимется над верхней частью водоносного горизонта и может даже вытекать из колодца на поверхность земли. Вода, удерживаемая таким образом, называется артезианским давлением, а водоносный горизонт называется артезианским водоносным горизонтом .

Визуализация артезианского давления

Вот небольшой эксперимент, чтобы показать вам, как работает артезианское давление.Наполните пластиковый пакет для сэндвичей водой, вставьте соломинку в отверстие, заклейте отверстие вокруг соломинки лентой, направьте соломинку вверх (но не , направьте соломинку на учителя или родителей! ), а затем сожмите мешочек. Через соломинку выталкивается артезианская вода.

Вы думаете, что знаете о грунтовых водах?
Пройдите наш тест «Подземные воды» верно / неверно , который является частью нашего Центра деятельности .

_{Значок викторины, сделанный mynamepong с сайта www.flaticon.com}

Хотите узнать больше о водоносных горизонтах и ​​грунтовых водах? Следуйте за мной на сайт основных водоносных горизонтов США Геологической службы США!

Грунтовые воды — Фонд безопасной питьевой воды

Свалки могут загрязнять грунтовые воды при попадании вредных химических веществ вниз. Свалки должны иметь защитные нижние слои для предотвращения выщелачивания, но есть некоторые свалки, которые не имеют этого защитного слоя, либо он старый и потрескавшийся, и это позволяет химическим веществам просачиваться через них.

По оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается более десяти миллионов подземных резервуаров для хранения жидкостей, таких как бензин, нефть и химикаты. В 1950-х и 1960-х годах в Канаде было установлено большое количество подземных стальных резервуаров для хранения. Без надлежащей защиты до половины стальных резервуаров к 15 годам будут подвергаться коррозии и образовывать трещины.

Неправильно спроектированные, расположенные или сконструированные септические системы могут допускать попадание вредных бактерий, вирусов и химикатов в источники воды.Для получения дополнительной информации о септических системах см. Информационный бюллетень «Очистка сточных вод». В Соединенных Штатах насчитывается более 20 000 известных заброшенных и неконтролируемых свалок с опасными отходами. Опасные отходы могут загрязнять воду химическими веществами, на наличие которых во многих городах и муниципалитетах не проводятся регулярные проверки. Случайные разливы также могут загрязнить запасы грунтовых вод. Группа химикатов, называемых плотными жидкостями в неводной фазе (DNAPL), используется в химической чистке, консервации древесины, асфальтовых операциях, производстве и ремонте транспортных средств, а также может выбрасываться при авариях.Разливы DNAPL труднее очистить, чем разливы нефти, потому что DNAPL тяжелее воды и быстро опускается на дно. За исключением крупных городов, вода не проверяется на наличие DNAPL.

Но я думал, что почва может удалить загрязнители из воды, прежде чем она достигнет водоносного горизонта?

Во многих случаях почва может удалять бактерии, вирусы и химические вещества из воды, которая просачивается вниз. В конце концов, это один из способов, которым природа очищает воду. Но не все почвы удаляют загрязняющие вещества так же эффективно, как другие, а бытовые и промышленные отходы также могут превышать способность почвы удалять химические вещества и загрязняющие вещества.Некоторые почвы позволяют воде быстро просачиваться в водоносный горизонт. Обычно это означает, что будет удалено меньше загрязняющих веществ. Кроме того, когда загрязняющие вещества происходят из подземного источника, такого как резервуар для хранения или септическая система, они могут находиться очень близко к грунтовым водам, и почва не успевает удалить все вредные вещества. Качество грунтовых вод зависит от температуры, давления (которое зависит от глубины грунтовых вод), типа породы и почвы и времени пребывания воды.

Подземные воды движутся очень медленно, обычно от нескольких миллиметров до нескольких метров каждый день. Это означает, что загрязнение имеет тенденцию концентрироваться и локализоваться вблизи источника загрязнения. Однако загрязнение может распространяться внутри водоносного горизонта или на близлежащие озера и ручьи. Часто загрязнение грунтовых вод не замечается до тех пор, пока вода уже не загрязнена и не требуется дорогостоящий процесс восстановления. Избавиться от загрязнения грунтовых вод чрезвычайно дорого и сложно, и могут пройти десятилетия, прежде чем вода снова станет пригодной для использования.В Вилле Мерсье, Квебек, сброс промышленных отходов в лагуны старого гравийного карьера происходил в течение многих лет. В конечном итоге это сделало грунтовые воды непригодными для использования, и воду пришлось откачивать за десять километров, чтобы снабжать водой тысячи людей. Для получения информации об очистке после загрязнения источников воды, включая грунтовые воды, см. Информационный бюллетень «Очистка после загрязнения».

Для получения дополнительной информации о водоносных горизонтах, в том числе о том, как они могут быть загрязнены, см. «Что такое водоносный горизонт в любом случае?» план урока в программе Operation Water Flow.

У Фонда безопасной питьевой воды есть образовательные программы, которые могут дополнить информацию, содержащуюся в этом информационном бюллетене. Операция «Капля воды» рассматривает химические загрязнители, обнаруженные в воде; он предназначен для научного класса. Операция Water Flow учитывает, как используется вода, откуда она берется и сколько это стоит; в нем есть уроки, предназначенные для классов обществознания, математики, биологии, химии и естественных наук. Операция «Дух воды» представляет взгляд коренных народов на воду и окружающие ее проблемы; он предназначен для занятий по естественным наукам или обществознанию.Операция Water Health рассматривает общие проблемы со здоровьем, связанные с питьевой водой в Канаде и во всем мире, и предназначена для сотрудничества в области здравоохранения, науки и социальных исследований. Операция «Загрязнение воды» фокусируется на том, как происходит загрязнение воды и как она очищается, и была разработана для сотрудничества в области науки и социальных исследований. Чтобы получить дополнительную информацию об этих и других образовательных мероприятиях, а также дополнительные информационные бюллетени, посетите веб-сайт Фонда безопасной питьевой воды www.safewater.org.

Знаете ли вы, что в любой момент времени в Канаде действует более 1000 консультационных пунктов по питьевой воде? Пожалуйста, помогите нам продолжать работать над тем, чтобы безопасная питьевая вода стала реальностью для всех канадцев! Пожалуйста, внесите 5 долларов или пожертвуйте 20 долларов или более и получите официальную квитанцию ​​о пожертвовании для целей налогообложения доходов.

Водоносные горизонты: подземные запасы пресной воды

Водоносные горизонты — это подземные слои горной породы, насыщенные водой, которая может быть поднята на поверхность через природные источники или путем откачки.

Подземные воды, содержащиеся в водоносных горизонтах, являются одним из самых важных источников воды на Земле: по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), около 30 процентов нашей жидкой пресной воды составляют подземные воды. Остальное находится на поверхности в ручьях, озерах, реках и водно-болотных угодьях. Большая часть пресной воды в мире — около 69 процентов — заперта в ледниках и ледяных шапках. На веб-сайте Геологической службы США есть карта важных водоносных горизонтов на территории Соединенных Штатов.

Подземные воды могут быть найдены в различных типах горных пород, но наиболее продуктивные водоносные горизонты находятся в пористых, проницаемых породах, таких как песчаник, или в открытых полостях и пещерах известняковых водоносных горизонтов. Подземные воды легче проходят через эти материалы, что позволяет использовать более быструю откачку и другие методы извлечения воды. Водоносные горизонты также можно найти в регионах, где скала состоит из более плотного материала, такого как гранит или базальт, если в этой породе есть трещины и трещины.

«Водоносные горизонты бывают разных форм и размеров, но на самом деле они являются замкнутым подземным хранилищем воды», — сказал Стивен Филлипс, гидролог из U.С. Геологическая служба (USGS) в Сакраменто, Калифорния.

Плотный непроницаемый материал, такой как глина или сланец, может действовать как «водоносный слой», то есть слой породы или другого материала, который почти непроницаем для воды. Через грунтовые воды могут пройти через такой материал, но это будет происходить очень медленно (если вообще будет). По словам Филлипса, разломы или горы также могут блокировать движение пресных грунтовых вод, как и океан.

Водоносный слой может улавливать грунтовые воды в водоносном горизонте и создавать артезианскую скважину.Когда грунтовые воды протекают под водоемом с более высокой возвышенности на более низкую, например, с горного склона на дно долины, давления на грунтовые воды может быть достаточно, чтобы вытеснить воду из любой скважины, пробуренной в этот водоносный горизонт. Такие колодцы известны как артезианские колодцы, а водоносные горизонты, в которые они попадают, называются артезианскими водоносными горизонтами или замкнутыми водоносными горизонтами.

Как движутся грунтовые воды

Когда новые поверхностные воды попадают в водоносный горизонт, они «пополняют» запасы грунтовых вод.По словам Филлипса, подпитка в основном происходит возле гор, а грунтовые воды обычно стекают вниз со склонов гор к ручьям и рекам под действием силы тяжести. По данным Министерства охраны окружающей среды Канады, в зависимости от плотности породы и почвы, через которые проходят грунтовые воды, они могут продвигаться медленно, до нескольких сантиметров за столетие. В других районах, где камни и почва более рыхлые и проницаемые, грунтовые воды могут перемещаться на несколько футов за день.

Вода в водоносном горизонте может удерживаться под поверхностью Земли в течение многих столетий: по оценкам гидрологов, воде в некоторых водоносных горизонтах более 10 000 лет (это означает, что она выпала на поверхность Земли в виде дождя или снега примерно за 6000 лет до Египта). Великая пирамида в Гизе была построена).Самые старые из когда-либо обнаруженных подземных вод были обнаружены в канадской шахте на глубине 2 мили (2,4 км) и оказались там в ловушке между 1,5 и 2,64 миллиардами лет назад.

Но чем глубже копается вода, тем соленее становится жидкость, сказал Филлипс. «Подземные воды могут быть очень, очень глубокими, но в конечном итоге это рассол», — сказал он. «Для пресной воды глубины очень ограничены».

Большая часть питьевой воды, от которой зависит общество, содержится в неглубоких водоносных горизонтах. Например, водоносный горизонт Огаллала — обширный резервуар грунтовых вод площадью 174 000 квадратных миль (450 000 квадратных километров) — обеспечивает почти одну треть сельскохозяйственных грунтовых вод Америки и более одной.8 миллионов человек полагаются на водоносный горизонт Огаллала для получения питьевой воды.

Точно так же Техас получает почти 60 процентов воды из грунтовых вод; во Флориде подземные воды обеспечивают более 90 процентов пресной воды штата. Но эти важные источники пресной воды подвергаются все большей опасности.

Сельское хозяйство и растущее население предъявляют значительные требования к истощающимся водоносным горизонтам. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Угрозы водоносным горизонтам

По данным исследования 2013 года, проведенного Университетом штата Канзас, к 2010 году около 30 процентов подземных вод водоносного горизонта Огаллала было задействовано.Некоторые части водоносного горизонта Огаллала сейчас высохли, а уровень грунтовых вод снизился более чем на 300 футов в других областях. Исследование показало, что более двух третей подземных вод этого водоносного горизонта Огаллалла могут быть осушены в течение следующих нескольких десятилетий.

«Уровень воды только что снижался, понижался, понижался, — сказал Филип. «Большая часть этой системы была перезаряжена 10 000 лет назад во время последнего ледникового периода, и сейчас мы добываем воду. Мы забираем старую воду, которая не пополняется.»

Та же проблема все чаще встречается во всем мире, особенно в районах, где быстро растущее население предъявляет повышенные требования к ограниченным ресурсам водоносного горизонта — в этих местах откачка может превышать способность водоносного горизонта пополнять запасы грунтовых вод.

Когда откачка грунтовых вод приводит к понижению уровня грунтовых вод, затем уровень грунтовых вод может опуститься настолько низко, что станет ниже глубины колодца. В этих случаях колодец «высыхает», и вода не может быть удалена до тех пор, пока грунтовые воды не будут восстановлены. — что в некоторых случаях может занять сотни или тысячи лет.

Когда грунт опускается из-за откачки грунтовых вод, это называется проседанием. По данным НАСА, которое использует спутниковые данные для отслеживания проседания, в южной части Калифорнии, в долине Сан-Хоакин, где фермеры полагаются на колодцы для орошения, в период между 1920-ми и 1970-ми годами поверхность земли составляла 8,5 метров (28 футов).

«Проседание земли представляет собой угрозу для водоносных горизонтов, а также для инфраструктуры на поверхности», — сказал Филлипс.

Помимо уровня грунтовых вод, качеству воды в водоносном горизонте может угрожать проникновение соленой воды (особая проблема в прибрежных районах), биологические загрязнители, такие как навоз или сброс септических резервуаров, и промышленные химикаты, такие как пестициды или нефтепродукты.А как только водоносный горизонт загрязнен, его, как известно, трудно исправить.

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​17 октября 2018 г. младшим редактором Live Science Тиа Гхош.

Если вы думаете, что водный кризис не может ухудшиться, подождите, пока водоносные горизонты не осушатся

За десять лет бассейн реки Колорадо потерял эквивалент двух озер Мидс, самого большого водохранилища в США, изображенных здесь в сумерках с Лас-Вегас на заднем плане.

ФОТО ПИТЕРА ЭССИКА, NATIONAL GEOGRAPHIC

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Чтобы узнать больше о глобальных войнах за воду, смотрите Parched.

Водоносные горизонты обеспечивают нас пресной водой, которая восполняет потери поверхностных вод из истощенных засухой озер, рек и водохранилищ. Мы расходуем эти скрытые, в основном невозобновляемые запасы подземных вод неустойчивыми темпами на западе Соединенных Штатов и в нескольких засушливых регионах мира, угрожая нашему будущему.

Мы на высоте, когда видим впереди угрозу или вызов. Если наводнение растет, враг бросается на нас или выезд на шоссе появляется прямо перед пробкой, мы видим надвигающийся кризис и реагируем.

Мы не столь искусны, когда угрозы или находящиеся под угрозой ресурсы невидимы. Некоторым из нас сложно понять, почему невидимые выбросы углерода изменяют химический состав атмосферы и нагревают планету. Поскольку поверхность моря — это все, что мы видим, трудно понять, что мы уже выловили большую часть большой рыбы из океана, уменьшив тем самым основной источник пищи.Ни один из этих кризисов не виден — они по большей части вне поля зрения, вне памяти, поэтому сложно взволноваться и отреагировать. Исчезающие подземные воды — еще один скрытый кризис.

В Центральной долине Калифорнии в этом году произошло резкое увеличение объемов бурения скважин, чтобы компенсировать потерю поверхностных вод в результате засухи.

ФОТО ПИТЕРА ЭССИКА, NATIONAL GEOGRAPHIC

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Подземные воды поступают из водоносных горизонтов — губчатого гравия и заполненных песком подземных резервуаров — и мы видим эту воду только тогда, когда она течет из источников и колодцев.В Соединенных Штатах мы полагаемся на это скрытое — и сокращающееся — водоснабжение, чтобы удовлетворить половину наших потребностей, а поскольку засуха сокращает поверхностные воды в озерах, реках и водохранилищах, мы еще больше полагаемся на грунтовые воды из водоносных горизонтов. Некоторые неглубокие водоносные горизонты подпитываются поверхностными водами, но более глубокие водоносные горизонты содержат древнюю воду, запертую в земле в результате изменений в геологии тысячи или миллионы лет назад. Эти водоносные горизонты обычно не могут пополняться, и как только эта «ископаемая» вода исчезнет, ​​она исчезнет навсегда, что потенциально меняет, среди прочего, то, как и где мы можем жить и выращивать пищу.

Сильная засуха в Калифорнии, которая длится уже четыре года, истощила снежные покровы, реки и озера, а использование грунтовых вод резко увеличилось, чтобы восполнить дефицит. В новом отчете Стэнфордского университета говорится, что почти 60 процентов потребностей штата в воде теперь удовлетворяется за счет подземных вод, по сравнению с 40 процентами в годы, когда выпадает нормальное количество дождя и снега.

Использование грунтовых вод для восполнения сокращения запасов поверхностной воды обходится все дороже, и эта скрытая вода, обнаруженная в водоносных горизонтах Центральной долины Калифорнии, является центром того, что составляет новую золотую лихорадку.Бурильщики скважин работают сверхурочно, и, как сообщил здесь на прошлой неделе Брайан Кларк Ховард, фермерам и домовладельцам, испытывающим нехватку воды, теперь приходится ждать в очереди более года для своих новых скважин.

В большинстве лет водоносные горизонты подпитываются дождями и потоками, просачивающимися в грунтовый грунт. Но во время засухи уровень грунтовых вод — глубина, на которой вода находится ниже поверхности — падает, поскольку вода выкачивается из земли быстрее, чем может восполниться. Как сообщил Ховард, скважины в Центральной долине, которые раньше забивали воду на глубину 500 футов, теперь должны быть пробурены на 1000 футов или более по цене более 300 000 долларов за одну скважину.И когда водоносные горизонты истощаются, земля также начинает оседать или опускаться.

В отличие от жителей других западных штатов, калифорнийцы мало знают о своих запасах подземных вод, потому что записи о бурении скважин хранятся в секрете от общественности, а в масштабе штата нет политики, ограничивающей использование подземных вод. Законодатели штата рассматривают меру, которая регулирует и ограничивает использование подземных вод, но даже если она будет принята, планы соблюдения не потребуются до 2020 года, а полные ограничения не вступят в силу до 2040 года.Владельцы недвижимости в Калифорнии теперь могут откачивать столько воды, сколько они хотят, из-под земли, которой они владеют.

Центральная долина Калифорнии — не единственное место в США, где запасы грунтовых вод сокращаются. Водоносные горизонты в бассейне реки Колорадо и на юге Великих равнин также сильно истощены. Исследования показывают, что около половины истощения подземных вод по всей стране связано с орошением. Сельское хозяйство является основным потребителем воды в США и во всем мире, а на орошаемое земледелие во всем мире уходит более 60 процентов доступной пресной воды.

Бассейн реки Колорадо, который снабжает водой 40 миллионов человек в семи штатах, теряет воду с огромной скоростью, и большая часть потерь приходится на грунтовые воды. Новое спутниковое исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Ирвине и НАСА, показывает, что бассейн реки Колорадо потерял 65 кубических километров (15,6 кубических миль) воды с 2004 по 2013 год. Это вдвое больше, чем в озере Мид, крупнейшем водохранилище в США, которые могут удерживать двухлетний сток реки Колорадо. Как написал здесь Джей Фамиглиетти, ученый и соавтор исследования НАСА, грунтовые воды составили 75 процентов воды, потерянной в бассейне.

Дальше на восток водоносный горизонт Огаллала под Высокими равнинами также сокращается из-за слишком высокого спроса. Когда Пыльная чаша настигла Великие равнины в 1930-х годах, Огаллала была обнаружена совсем недавно, и по большей части ее тогда не использовали, чтобы облегчить засуху. Но крупномасштабное центрально-поворотное орошение изменило производство сельскохозяйственных культур на равнинах после Второй мировой войны, позволив водолюбивым культурам, таким как кукуруза и люцерна, кормить скот.

Водоносный горизонт Огаллала поставляет воду для центрального кругового орошения на фермах в западном Канзасе.

ФОТО ДЖОРДЖА ШТЕЙНМЕЦА, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Но суровая засуха снова угрожает южным равнинам, и вода неустойчиво забирается из южного водоносного горизонта Огаллала. Северный Огаллала, расположенный недалеко от поверхности в Небраске, пополняется за счет поверхностного стока рек, берущих начало в Скалистых горах. Но дальше на юг, в Техасе и Нью-Мексико, вода лежит на сотни футов ниже поверхности и не восстанавливается.Сандра Постел написала здесь в прошлом месяце, что уровень воды в водоносном горизонте Огаллала в Техасском населенном пункте за последнее десятилетие упал на 15 футов, причем более трех четвертей этой потери пришлись на засуху последних пяти лет. Недавнее исследование Канзасского государственного университета показало, что если фермеры в Канзасе продолжат орошение с нынешних темпов, 69 процентов водоносного горизонта Огаллала исчезнет через 50 лет.

Это совпадает с общенациональной тенденцией к снижению уровня грунтовых вод. Исследование 40 водоносных горизонтов США, проведенное в 2013 г.Геологическая служба сообщает, что скорость истощения подземных вод резко возросла с 2000 года, когда из-под земли перекачивается почти 25 кубических километров (шесть кубических миль) воды в год. Для сравнения: с 1900 по 2008 год средний водозабор составляет около 9,2 кубических километров (1,48 кубических миль) в год.

Недостаточные запасы грунтовых вод также используются для производства энергии. Недавнее исследование CERES, организации, пропагандирующей устойчивые методы ведения бизнеса, показало, что конкуренция за воду путем гидроразрыва пласта — водоемкого процесса бурения на нефть и газ, известного как «гидроразрыв», — уже происходит в засушливых регионах США.В февральском отчете говорится, что более половины всех скважин для гидроразрыва пласта в США бурятся в регионах, переживающих засуху, и что более одной трети скважин находится в регионах, страдающих истощением грунтовых вод.

Спутники позволили нам более точно понять запасы подземных вод и скорость их истощения. Пока эти спутники под названием GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) не были запущены НАСА, мы не могли увидеть или измерить этот развивающийся невидимый кризис. GRACE дала нам улучшенную картину подземных вод во всем мире, показывая, как сокращаются запасы в нескольких регионах, уязвимых к засухе: северная Индия, Северо-Китайская равнина и Ближний Восток среди них.

Поскольку засуха усугубляет истощение грунтовых вод, запасы воды для людей и сельского хозяйства сокращаются, и этот дефицит может стать причиной социальных волнений. Саудовская Аравия, которая несколько десятилетий назад начала откачивать глубокие подземные водоносные горизонты для выращивания пшеницы в пустыне, с тех пор отказалась от этого плана, чтобы сохранить оставшиеся запасы грунтовых вод, вместо этого полагаясь на импортную пшеницу, чтобы прокормить жителей этой засушливой земли.

Управление запасами грунтовых вод и их сохранение становится неотложной задачей, поскольку засуха истощает наши поверхностные запасы.Поскольку подземные воды являются общим ресурсом, доступным для всех, у кого есть скважина, сотрудничество и сотрудничество с буровым оборудованием будут иметь решающее значение, поскольку мы пытаемся защитить эту сокращающуюся линию защиты от будущего дефицита воды.

Деннис Димик вырос на холмистой ферме в Орегоне под названием Спринг-Хилл, где грунтовые воды из источника обеспечивали водоснабжение его семьи и фермы. Он является исполнительным редактором журнала National Geographic по окружающей среде. Вы можете следить за ним в Twitter, Instagram и flickr.

Дополнительная литература:

— Засуха в Калифорнии вызывает бум бурения подземных вод в Центральной долине
— Истощение подземных вод в бассейне реки Колорадо представляет большой риск для водной безопасности
— Засуха ускоряет истощение подземных вод в Техасе Panhandle
— Заголовки информации о штормах, но засуха Подлый и разрушительный способ изменить правила игры
— Как был потерян Запад
— Стэнфордский университет: понимание подземных вод Калифорнии

Изменить курс

Национальное географическое общество поддерживает проект по восстановлению пресноводных экосистем.Вы можете узнать больше об изменении курса здесь и о том, как, взяв на себя обязательство сократить свой собственный водный след, вы можете восстановить 1000 галлонов воды в реке Колорадо.

Подземные воды | Информация о воде Земли

Содержание страницы Кимберли Маллен, CPG

Распределение воды на Земле

Земля известна как «Голубая планета», потому что 71 процент поверхности Земли покрыт водой. Вода также существует под земной поверхностью и в виде водяного пара в воздухе.Вода — конечный источник. Вода в бутылках, потребляемая сегодня, может
быть той же водой, которая когда-то текла по спине шерстистого мамонта. Земля — ​​замкнутая система, а это означает, что очень небольшое количество вещества, включая воду, когда-либо покидает или входит в атмосферу; вода, которая была здесь миллиарды лет назад, все еще здесь
сейчас же. Но Земля очищает и пополняет запасы воды через гидрологический цикл.

На Земле много воды, но, к сожалению, лишь небольшой процент (около 0.3 процента), может использоваться даже людьми. Остальные 99,7% находятся в океанах, почвах, ледяных шапках и плавают в атмосфере. Тем не менее, большая часть из 0,3%,
можно использовать недостижимо. Большая часть воды, используемой людьми, поступает из рек. Видимые водоемы называются поверхностными водами. Большая часть пресной воды фактически находится под землей в виде почвенной влаги и в водоносных горизонтах. Подземные воды могут
подпитывать ручьи, поэтому река может продолжать течь даже в отсутствие осадков.Люди могут использовать как грунтовые, так и поверхностные воды.

Распределение воды на Земле

• Вода в океане: 97,2 процента
• Ледники и другой лед: 2,15 процента
• Подземные воды: 0,61 процента
• Пресноводные озера: 0,009 процента
• Внутренние моря: 0,008 процента
• Почвы Влажность: 0,005%
• Атмосфера: 0,001%
• Реки: 0,0001%.

(Ссылка: http: //ga.water.usgs.gov / edu / earthwherewater.html)

(Источник: Nace, USGS, 1967 и The Hydrologic Cycle (Pamphlet), USGS, 1984)

Поверхностные воды намного легче достижимы, поэтому они становятся наиболее распространенным источником питьевой воды. Люди используют около 321 миллиарда галлонов поверхностных вод в день. Ежедневно используется около 77 миллиардов галлонов грунтовых вод. Также существуют проблемы с загрязнением
водоснабжения. Это еще больше ограничивает количество воды, доступной для потребления человеком.Вода встречается во многих разных формах и во многих разных местах. В то время как количество воды, которое существует, кажется обильным, доступность
вода для потребления человеком ограничена.

Поверхностные воды

Поверхностные воды можно описать просто как воду, которая находится на поверхности Земли. Сюда входят океаны, реки и ручьи, озера и водохранилища. Поверхностные воды очень важны. Они составляют примерно 80 процентов используемой воды.
ежедневно.В 1990 году одни только Соединенные Штаты использовали приблизительно 327 000 миллиардов галлонов поверхностной воды в день. Поверхностные воды составляют большую часть воды, используемой для коммунального водоснабжения и орошения. Он играет меньшую роль в майнинге
и животноводство. Океаны, являющиеся крупнейшим источником поверхностных вод, составляют примерно 97 процентов поверхностных вод Земли. Однако, поскольку океаны имеют высокую соленость, вода не пригодна для питья. Усилия
был сделан для удаления соли из воды (опреснение), но это очень дорогостоящее мероприятие.Соленая вода используется в процессе добычи полезных ископаемых, в промышленности и в производстве электроэнергии. Океаны также играют жизненно важную роль в гидрологическом цикле, регулируя
глобальный климат и обеспечение среды обитания для тысяч морских видов.

Реки и ручьи представляют собой текущие поверхностные воды. Сила тяжести естественным образом притягивает воду с большей высоты на меньшую. Реки получают воду из двух источников: грунтовые воды и сток. Реки могут получать воду из
грунт, если они врезаются в грунт, то есть участок, в котором грунт пропитан водой.Это называется базовым потоком в ручье. Сток течет вниз, сначала в виде небольших ручьев, затем постепенно сливаясь с другими ручьями и ручьями, увеличиваясь.
размером, пока не сформируется река. Эти небольшие ручьи или притоки, в которых начинается река, известны как истоки. Источники из замкнутых водоносных горизонтов также могут вносить свой вклад в реки.

Река рано или поздно впадает в океан. Длину реки определить сложно, особенно если у нее много притоков. На веб-сайте USGS длина реки определяется как «расстояние до точки истока от первоначального истока, где
имя определяет полную длину.»Для того, чтобы вода текла, у реки должна быть улучшенная земля, то есть земля, которая находится на более высоком уровне, чем река. Земля, которая улучшается по сравнению с любой точкой на реке, известна как дренаж
бассейн или водораздел. Гряды возвышенностей, такие как Континентальный водораздел, разделяют два водосборных бассейна. Текущая вода чрезвычайно мощна и играет важную роль в создании ландшафта и в жизни людей. Проточная вода используется для многих
причины, включая ирригацию и производство гидроэлектроэнергии.Реки разрушают ландшафт и изменяют топографию Земли, вырезая каньоны и транспортируя почву и наносы, создавая плодородные равнины. Реки несут почву и отложения, которые
были смыты в реку во время дождя или таяния снега. Чем быстрее движется вода, тем больший размер частиц может нести река. Геологическая служба США измеряет количество наносов, которые несет река, путем измерения стока или количества наносов.
воды, протекающей мимо данного участка; и концентрация осадка.Осадки в реке могут быть полезными и вредными. Осадки, отложенные на берегах и в пойме, создают прекрасные сельскохозяйственные угодья. Однако осадок может навредить и даже разрушить
плотины, водохранилища и жизнь в ручье. Кроме того, во время паводков эти отложения могут оставаться в нежелательных местах в виде липкой вонючей грязи.

Измерение расхода воды осуществляется путем определения стадии потока и расхода потока. Уровень потока, или точка отсчета, — это высота поверхности воды в футах над произвольной контрольной точкой.Расход струи — это измерение
количество воды, протекающей в определенный момент времени. Он измеряется в кубических футах в секунду. Измерение расхода определяет количество воды, протекающей в реке на любой стадии течения. Чтобы произвести это измерение,
ширина реки, а также глубина и скорость воды в различных точках должны быть измерены на нескольких различных стадиях течения. Поперечный разрез реки делится на интервалы и вычисляется площадь каждого интервала.Если бы скорость была
измеряется на разных глубинах на одном и том же вертикальном интервале, затем скорость усредняется. Чтобы определить расход за интервал, площадь умножается на скорость. Чтобы найти расход всего ручья, нужно усреднить все интервалы.
разряды рассчитываются. Важно проводить замеры расхода воды в ручье на различных этапах водотока, даже на этапе паводка.

Река достигает стадии паводка, когда река выходит из берегов. Стадия паводка может быть определена путем измерения уровня воды в ручье или просто высоты воды в ручье, измеренной от дна реки.Поток реки может увеличиваться в геометрической прогрессии.
по мере увеличения габаритной высоты. Таким образом, небольшое увеличение высоты колеи может указывать на то, что река достигла стадии разлива. Наводнения — довольно частое, но опасное стихийное бедствие.

Обычно они возникают из-за того, что шторм или быстрое таяние снега вызвали больше стока, чем может унести ручей. Обрушение плотин, оползни, перекрывающие русла ручьев, и приливы — некоторые другие причины наводнений. Погодные условия могут сильно повлиять на то, когда и
где произойдет затопление.Изучая эти закономерности, геологи могут определить подверженность региона наводнениям в определенное время года. Период повторяемости, измеряемый годами, описывает величину наводнения. Изменения
в водосборном бассейне, например, при заготовке древесины или при строительстве жилых домов, может изменить силу наводнения. Обычно засушливая земля, которая покрывается водой во время наводнения, называется поймой. Ограничения на использование земель в поймах рек
регулируется пойменным зонированием.Были построены дамбы и дамбы, чтобы уменьшить ущерб, причиненный наводнениями.

Когда текущая вода достигает участка земли, который полностью окружен возвышенностями, образуется озеро. Вода не задерживается в этой низкой области, она просто уходит медленнее, чем скорость поступающей воды. Озера могут сильно различаться по
площадь, глубина и тип воды. Большинство озер пресноводны, однако некоторые, например, Большое Соленое озеро и Мертвое море, имеют соленую воду. Вопреки распространенному мнению, водоем — это не то же самое, что озеро.Водохранилище — это искусственное озеро, созданное рекой.
быть запруженным. Вода в водоеме движется очень медленно по сравнению с рекой. Таким образом, большая часть наносов, которые несет река, оседает на дно водохранилища. В конечном итоге резервуар заполнится осадком и грязью.
и пришли в негодность.

Круговорот воды

Круговорот воды или круговорот воды — это графическое представление того, как вода циркулирует в окружающей среде. Молекулы воды остаются постоянными, хотя они могут меняться от твердой, жидкой и газовой формы.Капли воды в океане испаряются, что
это процесс превращения жидкой воды в водяной пар. Испарение может происходить с поверхности воды, земли и снежных полей в воздух в виде водяного пара. Влага в воздухе может конденсироваться, что является процессом превращения водяного пара в воздухе.
в жидкую воду. Капли воды на внешней стороне стакана с холодной водой представляют собой конденсированную воду. Конденсация — это процесс, противоположный испарению. Водяной пар конденсируется на крошечных частицах пыли, дыма и кристаллах соли, становясь частью облака.После
некоторое время капли воды соединяются с другими каплями и падают на Землю в виде осадков (дождь, снег, град, мокрый снег, роса и иней). После того, как осадки выпали на Землю, они могут перейти в водоносный горизонт в виде грунтовых вод или капель.
может оставаться над землей в виде поверхностных вод. Гидрологический цикл — важное понятие для понимания. Вода имеет множество применений на Земле, например, для потребления людьми и животными, для производства энергии, а также для промышленных и сельскохозяйственных нужд. Осадки — в
форма дождя и снега — тоже важно понимать.Это основной путь, по которому вода в небе спускается на Землю, где она наполняет озера и реки, подпитывает подземные водоносные горизонты и дает напитки растениям и растениям.
животные. Разное количество осадков выпадает на разных участках Земли с разной скоростью и в разное время года.

Одной из проблем круговорота воды на Земле является загрязнение воды. Химические вещества, которые часто попадают в воду, удалить очень сложно, если вообще возможно. Одним из потенциальных источников загрязнения воды является сток, то есть наземный сток воды.Хотя осадки вызывают сток, удаление растительности с земли может увеличить сток в определенной области. Осадки и почва с этих мест, не говоря уже о любых пестицидах или удобрениях, смываются в ручьи,
океаны и озера. Что происходит с дождем после его выпадения, зависит от многих факторов, таких как интенсивность и продолжительность дождя, топография земли, почвенные условия, степень урбанизации и густота растительности. Распространенное заблуждение
о дожде, что он имеет форму слезы, когда на самом деле он больше похож на булочку для гамбургера.Капли дождя также имеют разный размер из-за первоначальной разницы в размере частиц и разной скорости слияния.

Ледники и ледяные шапки

Ледники и ледяные шапки считаются хранилищами пресной воды. Они покрывают 10 процентов суши в мире. Эти ледники в основном расположены в Гренландии и Антарктиде. Ледники Гренландии покрывают почти всю сушу. Ледники
начинают формироваться из-за скопления снега. Когда снегопад превышает скорость таяния в определенной области, начинают образовываться ледники.Это таяние происходит летом. Вес накапливающегося снега сжимает снег, образуя лед. Потому что эти
ледники настолько тяжелые, что могут медленно спускаться с холмов.

Ледники влияют на топографию суши в некоторых областях. Древние ледники образовывали озера и долины. Примером тому служат Великие озера. Длина ледников варьируется от размеров футбольного поля до сотен миль. Они также могут
достигают толщины до 2 миль. Таяние ледников может иметь огромное влияние на уровень моря.По данным Геологической службы США, если бы сегодня все ледники растаяли, уровень моря поднялся бы примерно на 260 футов. Ледники оказали огромное влияние на формирование
поверхности Земли и до сих пор ежедневно влияют на топографию.

Подземные воды

Под подземными водами понимаются воды, находящиеся под поверхностью Земли в условиях 100-процентного насыщения (если оно менее 100-процентного насыщения, то вода считается почвенной влагой). Девяносто восемь процентов имеющихся на Земле свежих
вода подземная.Ее примерно в 60 раз больше, чем пресной воды в озерах и ручьях. Вода в земле проходит через поры в почве и скале, а также в трещинах и выветрившихся участках коренных пород. Количество порового пространства, присутствующего в
камень и почва известны как пористость. Способность проходить через скалу или почву называется проницаемостью. Измерения проницаемости и пористости в породе и / или почве могут определить количество воды, которая может протекать через эту конкретную среду.
«Высокая» проницаемость и пористость означает, что вода может перемещаться быстро.

Подземные воды встречаются в водоносных горизонтах. Водоносный горизонт — это массив водонасыщенных отложений или горных пород, в котором вода может легко перемещаться. Есть два основных типа водоносных горизонтов: безнапорные и замкнутые. Безнапорный водоносный горизонт — это частично или полностью заполненный водоносный горизонт.
который выставлен на поверхность земли. Поскольку этот водоносный горизонт находится в контакте с атмосферой, на него воздействуют метеорные воды и любые поверхностные загрязнения. Для защиты этого водоносного горизонта нет непроницаемого слоя. Напротив, ограниченный
Водоносный горизонт — это водоносный горизонт, который имеет ограничивающий слой, отделяющий его от поверхности земли.Этот водоносный горизонт заполнен водой под давлением (из-за ограничивающего слоя). Если давление воды достаточно высокое, когда скважина пробурена в
ограничивая водоносный горизонт, вода поднимается над поверхностью земли. Это колодец с проточной водой. Давление воды называется гидравлическим напором. Движение или скорость грунтовых вод измеряется в футах (или метрах) в секунду.

В некоторых районах коренная порода имеет низкие уровни проницаемости и пористости, но грунтовые воды все еще могут перемещаться в водоносных горизонтах.Подземные воды могут проходить через трещины в породе или через участки, подверженные выветриванию. Известняк, например, выветривается в растворе,
создание подземных полостей и каверн-систем. На поверхности земли эти области известны как «карстовые». Пустоты в породе, образовавшиеся при переходе известняка в раствор, могут вызвать обрушение поверхности земли. Эти обвалы известны как воронки.
Карстовые колодцы часто являются прямым проводником к грунтовым водам и участкам, где загрязнение может легко проникнуть в водоносные горизонты.В местах провалов грунта также может наблюдаться проседание грунта, поскольку происходит массовое истощение в районах с внезапным изменением наклона и контактом с водой.
Проседание земли может быть или не быть заметным в некоторых областях, потому что оно выглядит как холмы и долины (из-за очень большого размера). По мере того как подземные воды становятся все более источником питьевой воды, проблема воронок и проседания почвы может усугубиться.

Пористость и проницаемость отложений, почвы и коренных пород в этом районе также влияет на скорость пополнения подземных вод.Это означает, что в некоторых районах грунтовые воды могут откачиваться быстрее, чем восполняются сами собой. Это создает ряд
проблемы. Одна из этих проблем называется «просадка», то есть опускание водоносного горизонта возле насосной скважины. Это может происходить в районах, где скважина качает быстрее, чем подпитывается водоносный горизонт подземных вод. Просадка создает пустоты в коренной породе и может
привести к дополнительному проседанию земли или провалам (поскольку воды больше нет, а пустота не может выдержать вес материала выше и разрушается).

Поперечный разрез на http://ga.water.usgs.gov/edu/earthgwdecline.html, озаглавленный «Снижение уровня воды», иллюстрирует проблемы с понижением и перекачкой. Потому что грунтовые воды
это очень обильный источник пресной воды, он должен быть охраняемым ресурсом. Однако во многих районах грунтовые воды не защищены. Если водоносный горизонт загрязнен химическими веществами или нефтью, его трудно, если не невозможно, очистить. Следовательно,
предотвращение заражения имеет первостепенное значение. Карстовые участки представляют собой сложную проблему, потому что все, что пролито на поверхности, быстро и легко попадает в водоносный горизонт.Часто поверхностные воды также находятся в прямом контакте с подземными водами, и
в зависимости от того, питает ли поток грунтовые воды (потерянный поток) или грунтовые воды питают поток (набирающий поток), это может создать проблему с загрязнением грунтовых вод.

Существует также проблема проникновения соленой воды (присутствует в прибрежных регионах, таких как Флорида), когда чрезмерное перекачивание грунтовых вод втягивает более плотную соленую воду в водоносный горизонт. Поперечный разрез иллюстрирует проблему проникновения соленой воды на
http: // ga.water.usgs.gov/edu/earthgwdecline.html на рисунке «Качество GW». Таким образом, защита грунтовых вод должна быть приоритетной задачей, поскольку население Земли
продолжает расти, и питьевая вода становится ценным ресурсом. Защита грунтовых вод также означает защиту поверхностных вод, дождевой воды и всех форм воды, потому что вода продолжает циркулировать и повторно использоваться. Как только вода загрязнена, она
трудно исправить.

Заключение

Вода на Земле — конечный источник.Защита воды означает защиту всех форм грунтовых вод, которые можно найти в водоносных горизонтах. вода, найденная на Земле. Вода на поверхности, под землей, в виде пара и в виде осадков. Загрязнение от использования
ископаемое топливо может воздействовать на все формы воды (от утечек сырой нефти до кислотных дождей, образующихся при сжигании угля). Кислотный дождь падает на землю и стекает в поверхностные воды, обратно в землю и обратно в воздух. Это может быть бесконечный цикл.
По мере того, как загрязнение проникает в круговорот воды, будет затронуто больше воды.Большая часть воды на Земле соленая. Пресная вода была и будет пользоваться спросом и станет очень ценным ресурсом. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить чрезмерного использования источников питьевой воды.
Необходимо также позаботиться о защите вод Земли от загрязнения. Вода действительно является ценным ресурсом.

Что такое подземные воды? | Международный центр оценки ресурсов подземных вод

Когда дождь падает на землю, часть его стекает по поверхности земли в ручьи, реки или озера, а часть увлажняет землю.Часть этой воды используется растительностью; часть испаряется и возвращается в атмосферу. Часть воды также просачивается в землю, проходит через ненасыщенную зону и достигает уровня грунтовых вод, который представляет собой воображаемую поверхность, с которой земля под ней насыщена (см. Иллюстрацию ниже).

Последний — это грунтовые воды: вся вода, находящаяся под поверхностью земли в насыщенной зоне.

Уровень грунтовых вод, насыщенные и ненасыщенные зоны (важность подземных вод)

Подземные воды содержатся в так называемых «водоносных горизонтах».Водоносный горизонт — это геологическая формация или ее часть, состоящая из проницаемого материала, способного удерживать / давать значительные количества воды. Водоносные горизонты могут состоять из различных материалов: рыхлые пески и гравий, проницаемые осадочные породы, такие как песчаники или известняки, трещиноватые вулканические и кристаллические породы и т. Д.

Подземные воды (естественным образом) подпитываются дождевой водой и талым снегом или водой, которая протекает через дно некоторых озер и рек. Подземные воды также можно пополнять при протечке систем водоснабжения и при орошении сельскохозяйственных культур большим количеством воды, чем требуется.Существуют также методы регулирования подпитки водоносного горизонта и увеличения количества воды, проникающей в землю.

Подземные воды можно найти почти везде. Уровень грунтовых вод может лежать глубоко или неглубоко в зависимости от нескольких факторов, таких как физические характеристики региона, метеорологические условия и скорость пополнения запасов и эксплуатации. Сильные дожди могут увеличить подпитку и вызвать повышение уровня грунтовых вод. Но, с другой стороны, продолжительный период засушливой погоды может вызвать падение уровня грунтовых вод.

Когда грунтовые воды достигают водоносного горизонта, они не стоят на месте. Обычно он будет продолжать движение, но намного медленнее, чем до достижения водоносного горизонта. Скорость движения грунтовых вод зависит от характеристик водоносного горизонта. Направление, в котором он движется, обычно от высокого уровня к более низкому, регулируется силой тяжести, если нет какого-либо антропогенного воздействия, такого как насосные скважины. Подземные воды будут двигаться до тех пор, пока они не попадут в другой водоносный горизонт или другой водоем, например, в озеро, реку, океан, или пока они не будут извлечены из колодца.

Проницаемые и непроницаемые геологические образования (USGS, 2001)

Чтобы иметь возможность накапливать и отдавать грунтовые воды, водоносный горизонт должен иметь определенные физические характеристики. В нем должно быть пустое пространство (поры или трещины), где могут храниться грунтовые воды, и пространства должны быть соединены, чтобы позволить им протекать через них. С технической точки зрения, когда есть пространства и они взаимосвязаны, геологическая формация проницаема. Когда нет пространств или они не соединены между собой, геологическая формация непроницаема.Чем выше пористость и проницаемость водоносного горизонта, тем больше грунтовых вод накапливается и выводится водоносным горизонтом.

Почему грунтовые воды так важны?

Подземные воды составляют около 30% пресной воды в мире. Из остальных 70% почти 69% улавливаются ледяными шапками и горными снегами / ледниками, и только 1% находится в реках и озерах. Подземные воды составляют в среднем одну треть пресной воды, потребляемой людьми, но в некоторых частях мира этот процент может достигать 100%.На иллюстрации ниже представлен обзор распределения воды на Земле.

Водораспределение Земли (Шикломанов, 1993)

Подземные воды — очень важный природный ресурс и играют важную роль в экономике. Это основной источник воды для орошения и пищевой промышленности. В целом грунтовые воды являются надежным источником воды для сельского хозяйства и могут использоваться гибко: когда они сухие и есть большие потребности, может быть извлечено больше грунтовых вод, а когда выпадение дождя удовлетворяет потребности, необходимо будет извлекать меньше грунтовых вод. .В глобальном масштабе на орошение приходится более 70% общего водозабора (как поверхностных, так и подземных). Подземные воды, по оценкам, используются примерно для 43% от общего объема водопотребления для орошения.

Для окружающей среды грунтовые воды играют очень важную роль в поддержании уровня воды и впадают в реки, озера и водно-болотные угодья. Особенно в более засушливые месяцы, когда прямая подпитка от дождя незначительна, он обеспечивает среду потоком грунтовых вод через дно этих водоемов и становится важным для дикой жизни и растений, обитающих в этой среде.Подземные воды также играют очень важную роль в обеспечении судоходства по внутренним водам в более засушливые сезоны. Сбрасывая грунтовые воды в реки, он помогает поддерживать более высокий уровень воды.

Подземные воды встречаются почти повсюду, и их качество обычно очень хорошее. Тот факт, что грунтовые воды хранятся в слоях под поверхностью, а иногда и на очень больших глубинах, помогает защитить их от загрязнения и сохранить их качество. Кроме того, грунтовые воды — это природный ресурс, который часто можно найти рядом с конечными потребителями, поэтому они не требуют больших вложений в инфраструктуру и очистку, как это часто бывает при сборе поверхностных вод.Самое важное при использовании подземных вод — это найти правильный баланс между забором и восстановлением уровня водоносного горизонта, чтобы избежать чрезмерной эксплуатации и загрязнения этого важнейшего ресурса.

Источники

Использование подземных вод в США

Возобновляемый и обильный источник воды с собственными проблемами устойчивого развития

Пресная вода из-под земли

Подземные воды — это любая вода, находящаяся под землей в трещинах и порах в почве, песке или скале.Подземные воды обеспечивают 25% пресной воды, используемой в Соединенных Штатах. ¹ Это особенно важно для орошения и домашнего использования в засушливых или отдаленных районах, где поверхностная вода может быть в дефиците или находиться далеко. Подземные воды пополняются, когда дожди проникают в землю, но могут потребоваться сотни или тысячи лет, чтобы заменить то, что мы извлекаем. В засушливых районах высокий спрос на грунтовые воды и медленное восполнение запасов создают проблемы для устойчивого управления грунтовыми водами.

Пресные подземные воды и общий забор пресной воды в U.С. со временем. На протяжении большей части 20-го века потребление воды увеличивалось, чтобы поддерживать более широкие слои населения. Большая часть недавнего сокращения водопользования происходит из-за более эффективного или сокращенного орошения ^[2] .

Устойчивость грунтовых вод

Некоторое количество подземных вод используется, а затем сбрасывается в поверхностные водоемы, такие как реки или озера, но почти никогда не закачивается обратно в землю. Вместо этого грунтовые воды почти полностью пополняются за счет дождя. В Соединенных Штатах примерно четверть всех дождевых осадков становится грунтовыми водами. ³ Подземные воды составляют примерно 90% всей доступной пресной воды в Соединенных Штатах, ¹ , но они распределены неравномерно и не нужны. В некоторых районах, особенно на более засушливом Западе, использование подземных вод превышает их восполнение. ⁴

Общее истощение подземных вод (в кубических км) для основных водоносных горизонтов в прилегающей территории США за 1900-2008 гг. Красный 150-400; темно-оранжевый 50-150; светло-оранжевый 25-50; темно-желтый 10-25; светло-желтый 3-10; зеленый 0-3; синий цвет означает чистую перезарядку.Кредит изображения: USGS

Водоносный горизонт Огаллала

Водоносный горизонт Огаллала — самый большой водоносный горизонт в Соединенных Штатах. Это часть системы водоносных горизонтов Хай-Плейнс, которая лежит в основе частей восьми штатов от Техаса до Южной Дакоты. 90% воды, добываемой из водоносного горизонта Огаллала, используется для орошения, ³ обеспечивает водой примерно одну треть всего орошаемого земледелия в стране. ³

С 1930-х годов массивный водозабор быстро истощил южную и центральную части водоносного горизонта.В некоторых частях Техаса и Канзаса уровень воды упал более чем на 150 футов. ⁵ Геологическая служба США осуществляет мониторинг водоносного горизонта Огаллала в рамках своего исследования по мониторингу уровня воды в высокогорных равнинах, ⁶ сообщает Конгрессу об изменениях уровня и запасов воды каждые два года. Государственные геологические службы и другие государственные органы также проводят мониторинг водоносного горизонта.

Изъятие против потребления

Забор воды — это только часть истории. Многие виды водопользования включают заимствование воды — для выработки термоэлектрической энергии, бытового и коммерческого использования, горнодобывающей промышленности и промышленности — большая часть которой возвращается в водные объекты после того, как она была использована. ⁷ Под потреблением воды понимается вода, которая забирается для использования людьми, но не возвращается. На орошение приходится около 80% потребления пресной воды: ⁷ большая часть теряется на испарение и включение воды в посевы. Хотя подземные воды обеспечивают 25% пресной воды, используемой в Соединенных Штатах, они обеспечивают 43% пресной воды, используемой для орошения. ¹ В результате на грунтовые воды приходится около 40% потребления пресной воды в США.

Только цифры (2010)

¹

Годовой забор пресных подземных вод
27.7 триллионов галлонов

Количество колодцев в США
15,9 млн

Основные виды использования пресных подземных вод
Орошение: 65%
Общественное снабжение: 21%
Самообеспечение внутри страны: 5%

Штаты, наиболее зависимые от грунтовых вод (% от общего забора пресной воды)
Канзас: 80%
Арканзас: 69%
Миссисипи: 68%
Флорида: 64%
Гавайи: 63%

Крупнейшие пользователи подземных вод (% от всего забора подземных вод)
Калифорния: 16%
Арканзас: 10%
Техас: 10%
Небраска: 6%
Айдахо: 5%

96% забираемых подземных вод пресные; 4% соленая

98% общего водозабора для хозяйственно-питьевого водоснабжения поступает из скважин подземных вод

Ключевые понятия, определение

Водоносный горизонт : горная порода, которая содержит и может пропускать воду
Пресная вода : вода с низкой концентрацией соли (обычно менее 500 частей на миллион)
Забор : вода, взятая из подземных или поверхностных источников воды для использования человеком .Также называется «водопользование»
Потребление : часть забираемой воды, которая не возвращается в источники воды после использования

Дополнительные ресурсы

Список литературы

¹ Расчетное использование воды в США в 2010 г., Геологическая служба США
² Орошаемое земледелие в США, Министерство сельского хозяйства США
³ Факты о подземных водах, Национальная ассоциация подземных вод
⁴ Доступность грунтовых вод в США, U.S. Геологическая служба
⁵ Истощение подземных вод в США (1900-2008), Геологическая служба США
⁶ Исследование мониторинга уровня воды в высокогорных равнинах, Геологическая служба США
⁷ Расчетное использование Вода в США в 1995 г., Геологическая служба США

.

alexxlab