В предыдущей
главе мы
рассмотрели способы
определения элементов
залегания структурных
плоскостей и нанесение
на карту
линий их выхода
на дневную
поверхность. При
этом мы
не сосредотачивали
внимания на
том, какой
частью структурной
поверхность эта плоскость
появляется – подошвой
или кроўлей
(поверхностью) слою
(слоя). Чтобы
количественно
охарактеризовать
слой как
элементарное тело,
какое составлено
осадочной
или вулканогенной
горной породой,
кроме показателей
элементов залегания
его подошвы
или кроўли
(поверхности) обязательно
приводиться величина
мощности слою
– расстояние между
верхней и
нижней границами
слою. В
природных условиях
слои обычно ограниченный
не плоскостями, а
неровными поверхностями, которые
то сходятся,
то расходятся
между собой.
Чтобы рассмотрит
возможные варианты
мощности слою
возьмем за
пример идеальный
случай, когда
слой выдержанный
на значительном
расстоянии с
параллельностью отделяючи
его поверхностей
(подошвы и
кроўли).
Такое идеальное тело
мы и будем
исследовать при
анализе мощности слоев,
их ширины и форм
выхода
на поверхность
рельефа.
Определения разных
вариантов мощности
слоев.
Мощность слоев
может измеряться
разными способами
и разным
чинам.
Настоящая (по-русски
– истинная) мощность –
кратчайшее расстояние
между кровлей
и подошвой
слою (по
перпендикуляру) не
зависимо от
положения слою
горной породы.
Вертикальная мощность
– расстояние от
кровли к
подошвы слою
по вертикали.
Горизонтальная мощность
– расстояние от
кровли
к подошвы
слою по
горизонтали, в
направления перпендикулярным
к простирания.
Видимая (по-русски
– видимая) мощность –
кратчайшее удаление
между кровлей
и подошвой
слоя на
срезе слоя
рельефам. Ширина
выхода слоя
– проекция видимой
мощности на
горизонтальную плоскость
(геологическую карту
или план).
При горизонтальном
срезе слою
ширина его
выхода
будет представлять
видимую и в то же
время горизонтальную
мощность. При
горизонтальном рельефе
ширина выхода
слою зависит
только
от его
настоящей мощности и
угла падения.
Чем более
мощность слоя
и меньше
угол его
падения,
тем большей
будет ширина
выхода слою
и его
горизонтальная мощность.
И наоборот,
чем более
крутым будет
падение слою,
тем будет
увеличивайся вертикальная
мощность в
сравнении с настоящей
мощностью. Кали слой
имеет вертикальное
падение (“стоит на
голове”), то
ширина его
выхода ровна
настоящей мощности
и в то же время
горизонтальной.
Вычисление мощности
слоев.
Все вышеназванные
параметры слою
находятся во
взаимосвязи и
могут быть
вычисленный по
формулам прямоугольного
треугольника, когда
нам известные
хотя б
два параметры.
Да, например,
зная ширину
выхода
слоя и угол
его падения
легко вычислить
настоящую мощность.
пользуясь формулами
прямоугольного
треугольника:
H = hs sиn ,
где H – настоящая
мощность, hs – ширина
выхода слою,
– угол падения
слою.
H = hv cos ,
где H – настоящая
мощность, hv – вертикальная
мощность, – угол
падения слою.
Иногда геологи
имеют дело
со слоями,
часть каких
закрыто наносами,
россыпями или эродирована.
В таких
случаях измеряют
неполную мощность
– мощность слою
без его
верхней эродированной
или спрятанной
части.
Значения
мощностей слоя,
вычисленные по
профилям
(вертикальных разрезах),
могут выноситься
на карты
в виде
изолиний
(линий равных
мощностей). Такие
карты называются
картами мощностей.
Линии равных
вертикальных мощностей
называются изохорами,
а линии
равных настоящих
мощностей – изопахитами.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
25.03.201512.69 Mб10Proga_zadachi.doc
- #
- #
- #
Вода на земле находится не только в открытых водоемах. Огромные её запасы расположены на разной глубине под поверхностью в рыхлых слоях грунта, его трещинах и полостях. Причем водоносный слой не один, их несколько, и каждый отличается не только глубиной залегания, но и составом воды. Для добычи питьевой воды пригодны не все водоносные пласты, а некоторые находятся на недосягаемой глубине, поэтому перед обустройством подземного источника необходимо проводить разведочные работы.
Какими бывают водоносные слои
Грунт на срезе очень неоднороден по своему составу. Его пласты располагаются горизонтальными слоями разной толщины. Одни из них хорошо пропускают через себя воду, а у других эта способность отсутствует либо очень мала, поэтому они являются водоупорами. Очень хорошо видны водоносные слои при бурении скважин на воду, и если бурить глубоко, можно оценить состав всех пластов.
По глубине залегания
По мере удаления от поверхности земли подземные воды делятся на несколько видов.
- Верховодка – на глубине от 3-5 м.
Это очень неустойчивый слой воды, объем которой напрямую зависит от времени года, количества осадков. При длительной засухе или активном водозаборе он может иссякать и восстанавливается только за счет атмосферных осадков. Они просачиваются через грунт, по пути вбирая в себя встречающиеся на пути загрязнения. Если поблизости есть промышленные предприятия, крупные автодороги, выгребные ямы, скотные дворы, кладбища, то использовать верховодку для питьевых целей категорически нельзя. Опасность усугубляется ещё и тем, что такая вода насыщена кислородом, поэтому в ней активно размножаются микроорганизмы.
- Грунтовые воды – на глубине от 6-8 до 40 м.
Этот слой лежит на водоупоре в виде глины, а вода в него попадает и с поверхности земли, и из природных водоемов, просачиваясь сквозь грунт.
Иногда бывает сложно определить водоносный слой при бурении скважины и не принять верховодку за грунтовые воды. Для этого нужно правильно установить глубину, на которой появилась вода, и оценить её качество. Чем дальше от поверхности, тем чище оказывается вода, так как она лучше фильтруется, проходя через песчаные горизонты, и содержит меньше кислорода.
- Артезианские воды – на глубине от 70 м.
В водоносные слои, расположенные между водоупорными горизонтами, атмосферные осадки не проникают, поэтому вода, локализованная на большой глубине и защищенная непроницаемой «крышкой», не содержит в себе биологических загрязнений, но перенасыщена минеральными элементами. Артезианские воды, часто называемые межпластовыми, отличаются стабильностью и большим объемом, не зависящим от сезона и погодных условий. Эти слои воды в земле охраняются государством как природные ресурсы, поэтому для бурения и эксплуатации артезианской скважины необходима лицензия.
По характеристикам
Собираясь копать колодец или бурить скважину, необходимо найти водоносный пласт и определить его характеристики:
- глубину залегания – чтобы прикинуть объем работ и количество материалов для обустройства источника;
- производительность в виде объема воды, который можно получить за единицу времени – чтобы понимать, хватит ли её на ваши нужды;
- амплитуду колебания воды в зависимости от сезона (для грунтовых вод).
Не имея таких данных, можно зря потратить время и деньги, но не получить ожидаемого результата.
Как найти водоносный горизонт
Самым достоверным способом поиска воды является изучение слоев земли по порядку в разрезе при бурении. Он же позволяет точно определить глубину залегания водоносного пласта, его мощность и производительность.
Сбор информации
Есть более простые и менее затратные методы, чем разведочное бурение.
- Изучение существующих источников.
Если поблизости уже есть жилые дома с автономным водоснабжением, достаточно поговорить с их владельцами и получить информацию о глубине их скважины, её дебите, качестве воды и сезонных колебаниях её уровня.
- Обращение в организации, занимающиеся бурением скважин в вашей местности.
У них наверняка есть данные о составе грунтов, водоносных слоях и прочие нужные сведения.
- Изучение карты залегания водоносных пластов.
Но все эти способы слишком «масштабные». Водоносные слои земли, как и реки, могут иметь подобие русла, жилу, в которую желательно попасть, иначе через какое-то время источник рискует иссякнуть. Поэтому при поиске места для скважины применяют народные приметы и подсказки природы.
Изучение косвенных признаков
У наших предков не было возможности бурить землю на десятки метров или изучать карты с разрезами земной коры. Они полагались на собственную наблюдательность и природные факторы. Эти знания актуальны и сегодня.
Самые явные признаки близости грунтовых вод – это туман, висящий над землей в утренние или вечерние часы, и места произрастания влаголюбивых растений. Чем плотнее туман, тем ближе находится вода. Что же касается растений, то самыми лучшими индикаторами являются заросли брусники, крапивы, ежевики, багульника, мать-и-мачехи, дикого щавеля. Из деревьев больше всего любят воду береза, ольха, ива, верба.
Можно понаблюдать и за животными. Например, собаки в жару копают себе ямки в самых влажных и прохладных местах, куры же несутся в самых сухих, удаленных от воды. Вы никогда не встретите муравейник там, где глубина водоносного слоя небольшая, зато над этим местом по вечерам будут роиться мошки.
Самым точным способом нахождения водяной жилы многие до сих пор считают лозоходство – поиск воды с помощью рогатины из ивовой лозы или металлической рамки. Но немалое количество людей относится к нему скептически, считая чуть ли не магическим ритуалом или надувательством.
При желании вы можете найти информацию и видео по этим методам и решить, подходят ли они вам.
Использование приборов
С помощью таких несложных приборов, как барометр и компас, можно решить задачу, как определить водоносный слой по глубине его залегания.
Барометр-анероид поможет, если поблизости есть водоем.
- Сначала измеряют давление у самой воды.
- Затем перемещаются с барометром в точку, где планируется бурить скважину или копать колодец, и снова снимают показания.
- Определяют разницу между показаниями и умножают её на коэффициент 10.
- Полученное значение – это глубина водоносного пласта от поверхности земли.
Например, если стрелка барометра стала показывать на 0,8 мм/рт.столба меньше, чем у водоема, то вода находится на глубине 8 метров, с возможной погрешностью в 1 метр.
Видео описание
Как определить глубину с помощью компаса, смотрите в видеоролике:
Разведочное бурение
Все описанные выше методы хороши, когда вы не привязаны к определенному месту. Но в большинстве случаев на участке не так много точек, в которых можно обустроить источник, так как он должен быть в границах участка, поближе к дому, подальше от туалета и прочих «злачных» мест.
На самом деле вода есть везде, вопрос только в том, как глубоко находится водоносный горизонт. Если вы не замахиваетесь на артезианскую скважину, то выбрать лучшее место для колодца или скважины на песок можно с помощью обычного садового бура, который наращивается по длине. Показателем близости воды является влажный крупнозернистый песок.
Видео описание
Как определить водоносный слой при гидробурении, можно посмотреть в этом видеоролике:
Но лучше для разведочного бурения пригласить специалистов с профессиональным оборудованием, которые в процессе работы добудут для вас всю необходимую информацию, касающуюся:
- глубины залегания пласта;
- наличия труднопроходимых участков – плывунов, камней и т.п.;
- характеристик всех слоев земли при бурении;
- производительности водоносного слоя;
- качества воды.
Все это позволит вам максимально точно определить необходимую сумму на обустройство источника, принять решение о необходимости установки фильтров водоочистки.
Вода под землей располагается слоями на разных уровнях. От глубины залегания водоносного пласта зависит её состав, качество, пригодность для питья. Верховодка считается технической водой, подходящей только для хозяйственных нужд и полива. Чаще всего питьевую воду добывают с глубины 8-40 м из слоя, расположенного на водоупорной глине. А самой чистой считается вода из артезианских скважин глубиной более 70 м, пробуренных до известковых пород.
Мощность слоя
Мощность — толщина геологических тел (пласта, жилы, свиты, яруса, системы и т. д.). Различают М. истинную, вертикальную и различные типы М. видимых. М. истинная — кратчайшее (по перпендикуляру) расстояние между кровлей и подошвой пласта. М. вертикальная — расстояние между кровлей и подошвой пласта, измеренное по вертикальной линии. М. вертикальная связана с М. истинной зависимостью Ми = Мв х cos a, где Ми — М. истинная; Мв — М. вертикальная; а — угол падения пласта. М. видимые — это расстояние между кровлей и подошвой пласта, измеренное по линиям, произвольно ориентированным к простиранию пласта и в пространстве. Терминология этих разновидностей М. не разработана.
Сюда относятся М., измеренные перпендикулярно к простиранию пласта по горизонтальной или наклонной линиям (называемые иногда шириной выхода пласта, что для наклонной линии неверно), а также М., измеренные по любому направлению, произвольно ориентированному к простиранию пласта и в пространстве. Последний случай наиболее общий и широко распространенный в практике определения М. пластов. М. по любому направлению связана с истинной М. зависимостью (формула Леонтовского) Ми = Mл,(sin a х cos b x cos y ± cos a x sin b), где Ми — M. истинная; Мл — М., измеренная по любому направлению; а — угол падения пласта; b — угол наклона линии измерения (рулетки); у — угол между азимутами падения пласта и линией измерения. Знак + берется в случае падения пласта и линии измерения в разные стороны, знак — берется в случае падения их в одну сторону. В учебниках и справочниках по геологический съемке приводятся формулы, таблицы, диаграммы и номограммы для определения истинных М. в частных случаях. Наиболее полными являются таблицы Вычегжанина (1957). Н. Г. Власов
Собрание уникальных книг, учебных материалов и пособий, курсов лекций и отчетов по геодезии, литологии, картированию, строительству, бурению, вулканологии и т.д.
Библиотека собрана и рассчитана на инженеров, студентов высших учебных заведений по соответствующим специальностям. Все материалы собраны из открытых источников.
Определение истинной мощности слоя при наклонном залегании
Как правило, в поле может быть измерена видимая ширина выхода наклонного слоя по склону, ширина выхода слоя в горизонтальном срезе, проекция видимой ширины выхода слоя по склону на горизонтальную поверхность и, иногда, вертикальная мощность.
Видимая ширина выхода слоя, также как и проекция видимой ширины выхода слоя зависит от крутизны склона, истинной мощности и угла падения слоя. Чем круче склон при одинаковом наклоне пласта, тем меньше видимая мощность. Чем больше истинная мощность при одной крутизне склона, тем больше видимая мощность (рис. 1.36). Истинная мощность – кратчайшее расстояние (по перпендикуляру) между подошвой и кровлей пласта.
|
|
|
Рис. 1.36. Изменение ширины выхода наклонно залегающего слоя в вертикальном разрезе (А) и в плане (Б) в зависимости от истинной мощности (I), угла наклона (II) и формы рельефа (III). α – истинная мощность; α’ – проекция ширины выхода слоя на горизонтальную плоскость; α – угол падения слоёв. |
![[image]](https://injzashita.com/images/geolcart/geolcart-38.jpg "geolcart-38.jpg")
1. Для определения истинной мощности необходимо определять видимую мощность, угол падения слоя и угол наклона склона. И тогда истинная мощность слоя может быть определена по формулам приведённым на рис. 1.37.
2. Если истинная мощность слоя определяется в сечении, ориентированном косо по отношению к линии простирания, то вычисления производится по формуле П.М. Леонтовского:
M = m (sin α cos β sin γ ± cos α sin β),
где: M – истинная мощность; m – видимая мощность; α – угол падения пласта; β – угол наклона рельефа; γ – угол между азимутами линий простирания и измерения. Знак ± употребляется в зависимости от соотношения направления наклонов поверхностей рельефа (или обнажения) и слоя: при наклоне их в одну сторону принимается знак минус, при наклоне в разные стороны – знак плюс.
Приведённая выше формула верна при условии, что угол падения пласта больше уклона склона. При погружении в одном направлении пласта и склона, но при большем значении уклона склона, чем угол падения пласта, нужно использовать формулу В.С. Милеева: M = m (cos α sin β – sin α cos β sin γ).
3. На геологических картах с горизонталями можно определить истинную мощность пласта после определения угла наклона и вертикальной мощности и равна вертикалоной мощности, умноженной на значение косинуса угла падения: Mи = mв (cos α).
Вертикальная мощность пласта определяется на геологической карте с горизонталями следующим способом.
|
|
|
Рис. 1.37. Различные случаи определения истинной мощности наклонно залегающих слоёв в сечениях, перпендикулярных к простиранию слоя. а – при горизонтальной поверхности рельефа; б – по керну буровой скважины; в, г, д – при наклонной поверхности рельефа и разном падении слоя. H – истинная мощность; h – видимая мощность; α – угол падения слоя; β – угол наклона поверхности рельефа. |
![[image]](https://injzashita.com/images/geolcart/geolcart-39.jpg "geolcart-39.jpg")
На карте проводят проекцию линии простирания кровли пласта, для чего соединяют прямой две точки пересечения проекции выхода кровли с одной и той же горизонталью карты. Проекцию линии простирания кровли продолжают до пересечения ею проекции выхода подошвы пласта. Путём интерполяции определяют отметку пересечения продолженной проекции выхода кровли с проекцией выхода подошвы пласта. Разность между этими отметками и будет равна вертикальной мощности изображенного на карте пласта.
4. На геологических разрезах, построенных вкрест простирания пород, мощность наклонного слоя измеряется по перпендикуляру между подошвой и кровлей слоя с учётом масштаба разреза. Если геологический разрез построен под косым углом к простиранию пород, то для пересчёта видимых мощностей в истинные можно использовать таблицу, либо геометрические методы.
Закрепленные
Понравившиеся
Содержание
- Что такое мощность слоя земли?
- Как измеряется мощность слоя земли?
- Зачем нужно знать мощность слоя земли?
- Какие факторы влияют на мощность слоя земли?
- Как можно использовать информацию о мощности слоя земли?
- Итог
- Что такое мощность слоя земли
- Как определяется мощность слоя земли
- Зачем нужна мощность слоя земли
- Как повысить мощность слоя земли
- Вывод
- Что такое мощность слоя земли?
- Как определить мощность слоя земли?
- Как влияет мощность слоя земли на качество урожая?
- Как влияет мощность слоя земли на экологические процессы в почве?
- Как узнать мощность слоя земли в своих условиях?
- Итог
Что такое мощность слоя земли?
Мощность слоя земли — это расстояние между поверхностью земли и нижним пределом грунта, который можно использовать для различных инженерных или геологических целей.
Как измеряется мощность слоя земли?
Для измерения мощности слоя земли используются различные методы, такие как профилирование рентгеновскими лучами, эхолотирование и измерение с помощью специальных зондов.
Также мощность слоя земли может быть вычислена путем проведения бурения до нижнего предела грунта и измерения глубины проникновения.
Зачем нужно знать мощность слоя земли?
Знание мощности слоя земли важно для различных инженерных и геологических проектов, таких как строительство зданий, дорог, мостов и туннелей. Проектирование и строительство этих объектов требует точных данных о мощности слоя земли, чтобы определить наилучшие способы фундаментирования и опор.
Также мощность слоя земли может быть важной при исследовании подземных водных ресурсов, изучении геологических формаций и определении характеристик почвы в целях сельскохозяйственной деятельности.
Какие факторы влияют на мощность слоя земли?
Мощность слоя земли может зависеть от множества факторов, таких как тип грунта, географическое расположение и климатические условия региона. Также на мощность слоя земли могут влиять природные катаклизмы, такие как землетрясения и наводнения, которые могут изменить геологию региона.
Как можно использовать информацию о мощности слоя земли?
Информация о мощности слоя земли может быть использована для различных целей, включая:
- Определение наиболее эффективных способов фундаментирования и опор при строительстве зданий, дорог, мостов и других инженерных объектов;
- Планирование инфраструктуры, такой как системы водоснабжения и канализации, в зависимости от характеристик почвы;
- Оценка рисков природных катаклизмов, таких как землетрясения и наводнения;
- Определение наиболее перспективных ресурсов подземных вод и оптимизация их использования;
- Изучение геологических формаций и определение состава почвы в целях сельскохозяйственной деятельности.
Итог
Мощность слоя земли — это важный параметр, который может быть использован для различных инженерных и геологических целей. Определение мощности слоя земли может быть важным этапом в проектировании и строительстве инфраструктуры, исследовании подземных водных ресурсов и изучении геологических формаций. Знание мощности слоя земли может помочь снизить риски непредвиденных происшествий и оптимизировать использование природных ресурсов.
Что такое мощность слоя земли
Мощность слоя земли — это важный параметр, который необходим для определения эффективности геотермальной системы. Геотермальная система использует тепло, которое хранится в земле, для нагрева и охлаждения зданий. Мощность слоя земли определяет количество тепла, которое может быть извлечено из земли.
Как определяется мощность слоя земли
Мощность слоя земли зависит от нескольких факторов, таких как геологические характеристики местности, уровень грунтовых вод, климатические условия, расстояние между зондами и глубина зондов.
Одним из основных способов определения мощности слоя земли является тестирование скважин. В процессе тестирования геотермального колодца с помощью насоса из колодца извлекается вода. Затем процент восстановления изучается, чтобы определить уровень тепла, который был передан в воду из земли. Чем выше процент восстановления, тем выше мощность слоя земли.
Зачем нужна мощность слоя земли
Определение мощности слоя земли необходимо для определения эффективности геотермальной системы. Если мощность слоя земли недостаточна, система может не иметь достаточно тепла, чтобы нагреть или охладить здание. С другой стороны, если мощность слоя земли слишком высока, это может привести к перегреву или переохлаждению здания, что также неэффективно.
Кроме того, мощность слоя земли также важна при определении того, сколько колодцев понадобится для геотермальной системы. Если мощность слоя земли низкая, может понадобиться больше колодцев для компенсации этого.
Как повысить мощность слоя земли
Повысить мощность слоя земли можно несколькими способами:
- Установить колодцы глубже.
- Максимально использовать пространство между колодцами.
- Рассмотреть возможность установки поверхностных коллекторов.
- Использовать более эффективные теплообменники.
Однако, повышение мощности слоя земли может быть дорогим процессом, который может не окупиться в коротком периоде времени. Поэтому необходимо внимательно рассмотреть все возможности и выгоды перед принятием решения.
Вывод
Мощность слоя земли — это очень важный параметр при проектировании и установке геотермальной системы. Она определяет эффективность системы и количество тепла, которое может быть извлечено из земли. Повышение мощности слоя земли может быть дорогим процессом, но может быть эффективным в долгосрочной перспективе. Поэтому необходимо всегда рассматривать все возможности перед проектированием и установкой геотермальной системы.
Низкая мощность слоя земли может привести к неэффективности геотермальной системы, а слишком высокая мощность может привести к перегреву или переохлаждению здания.
Что такое мощность слоя земли?
Мощность слоя земли — это глубина, на которую проникают корни растений и других растительных организмов, а также где находятся микроорганизмы, участвующие в формировании почвы. Она имеет огромное значение для оценки плодородия почв и качества урожаев, а также для понимания экологических процессов.
Как определить мощность слоя земли?
Определить мощность слоя земли можно с помощью обычных инструментов — лопаты, кирки и т.д. Для этого нужно выкопать яму глубиной до тех пор, пока не станет видна изменение цвета грунта. Таким образом, можно определить границы слоя, в котором находятся корни и микроорганизмы. Однако, более точный метод — это использование физических и химических методов исследования.
Как влияет мощность слоя земли на качество урожая?
Мощность слоя земли очень важна для получения высокого качества урожая. Здесь мы имеем дело с корнями растений, которые забиты на определенную глубину, а значит, предельной мощности слоя. Если корни достаточно длинны, они распределяются более равномерно по почвенному профилю и лучше поглощают воду и питательные вещества. Это положительно сказывается на росте и развитии растений, а также на формировании урожая.
Как влияет мощность слоя земли на экологические процессы в почве?
Мощность слоя земли также имеет большое значение для экологических процессов, происходящих в почве. Она влияет на количество микроорганизмов, обитающих в почве, таких как бактерии, грибы и др. В свою очередь, эти микроорганизмы играют важную роль в формировании почвы, улучшают ее структуру и влияют на хранение влаги и питательных веществ.
Как узнать мощность слоя земли в своих условиях?
Для того, чтобы узнать мощность слоя земли в своих условиях, необходимо провести анализ почвы. Он включает в себя физические и химические показатели, такие как плотность, влажность, содержание органических и минеральных веществ. На основании этих данных эксперты могут произвести расчет мощности слоя земли.
Мощность слоя земли — фундамент для хорошего урожая и экологической устойчивости почвы
Итог
Таким образом, мощность слоя земли является важным параметром для оценки плодородия почвы, качества урожаев и экологической устойчивости. Она влияет на хранение влаги, питательных веществ и наличие микроорганизмов в почве, что в свою очередь влияет на качество растений. Проведение анализа почвы поможет определить мощность слоя земли в конкретных условиях.
