Co je podzemní voda? Podzemní voda se nazývá podzemní voda, která leží na první trvale existující nepropustné vrstvě. Jsou napájeny z různých zdrojů (srážky, útvary podzemní vody, kondenzace, podzemní toky) pro
díky čemuž se rozprostírají na velkých plochách.
Neměli bychom je zaměňovat s posazenou vodou, která má dočasný charakter, shromažďuje se pouze v prohlubních při intenzivních nebo déletrvajících srážkách nebo při tání sněhu.
Charakteristika podzemních vod
Podzemní voda se vyznačuje následujícími vlastnostmi:
- nedostatek tlaku – je to způsobeno absencí souvislé vodotěsné vrstvy nad vodonosnou vrstvou, voda se pohybuje volně, bez tlaku;
- závislost na roční době, množství srážek – v období povodní a dešťů hladina podzemní vody velmi stoupá a za sucha nebo tuhé zimy může klesnout až k nule;
- nerovnoměrné rozložení, výskyt – v horských oblastech leží podzemní voda mnohem hlouběji než na rovině;
- mnoho možností umístění – v závislosti na horninách, kterými podzemní voda protéká, se jejich typy dělí na formaci, pór a puklinu.
Zdroje doplňování
Podzemní voda se doplňuje následujícími způsoby:
- Atmosférické srážky: v teplé sezóně se základní nátěr doplňuje během dešťů a krupobití; v chladném období – kvůli sněhu, který na jaře během tání zásobuje základní nátěr.
- Infiltrace z nádrží umístěných na povrchu půdy – řeky, jezera, nádrže.
- Stoupající voda proudí z hlubších artézských kolektorů.
- Kondenzace vodní páry v pórech a puklinách hornin.
Stanovení hladiny podzemní vody
Při provádění většiny stavebních, inženýrských nebo zemních prací je nutné vzít v úvahu výšku a sezónní výkyvy základního nátěru, protože vysoká podzemní voda může během období dešťů značně erodovat nebo zaplavovat půdu.
Nejefektivnějším způsobem provádění měření, který nevyžaduje značné finanční náklady, je metoda zkušebních studní – je levnější než sestavení profesionální hydrogeologické mapy a spolehlivější než lidové značky.
Před zahájením výstavby obytných nebo komerčních budov je nutné změřit hloubku základního nátěru: v zemi jsou vytvořeny prohlubně po obvodu budoucí stavby, jejich hloubka musí přesáhnout úroveň mrazu půdy
(1,6-1,8 m), v ideálním případě by studny měly být 3 m hluboké.
Pokud po několika dnech zůstanou výklenky suché, je místo vhodné pro stavbu a výkopové práce mohou začít.
Přítomnost vlhkosti ve studních ukazuje na vysokou hladinu spodní vody a nutnost přesunout budoucí staveniště na jiné místo nebo zajistit vybrané místo drenáží pro efektivní odvodnění.
Je důležité, aby hladina podzemní vody nebyla nad značkou zamrznutí půdy, protože v zimě může základní nátěr zamrznout a poškodit základ budovy. Podle stavebních norem musí být od spodního bodu základu k spodní vodě minimálně 50 cm.
Případy, kdy stojí za to opustit výstavbu na vybraném místě:
- hloubka podzemní vody nepřesahuje 2 metry;
- přítomnost tekutého písku v půdní hmotě;
- V půdních vrstvách je jílovitá břidlice, která se vyznačuje nedostatečnou stabilitou – v kombinaci s vysokým základním nátěrem je vysoká pravděpodobnost sesuvu půdy.
Proč je na místě nebezpečná vysoká hladina podzemní vody?
Půda přesycená vlhkostí se může stát vážnou překážkou pro nadzemní i podzemní stavby nebo inženýrské práce.
U již vybudovaných obytných a technických zařízení může blízkost podzemní vody způsobit zrychlenou destrukci z několika důvodů:
- při povodních a déletrvajících deštích dochází k zaplavování sklepů, v podmínkách zvýšené vlhkosti se tvoří plísně a plísně, které ničí stavební materiály;
- v chladném období může posazená voda zmrznout, což povede k deformaci půdy a založení budovy, v důsledku čehož k tvorbě trhlin;
- pohyb podzemní vody vede k vyplavování měkkých hornin, což může způsobit sedání stavby.
Pro betonové budovy jsou zvláště škodlivé soli rozpuštěné v podzemní vodě, které způsobují tvorbu ettringitu (cementového bacilu) ve struktuře cementu, což vede k porušení pevnostních charakteristik a destrukci materiálu.
Příznaky charakteristické pro ettringitidu:
- solné skvrny objevující se na vnějším povrchu stěn;
- vzhled bělavého přílivu malých krystalů;
- beton se začne odlupovat a drolit.
V místech s vysokou úrovní základního nátěru se nedoporučuje stavět budovy se suterény ani vybavovat podzemní sklepy. Pro skladování potravin je lepší vytvořit nadzemní sklad uvnitř kopce nebo jiné vyvýšené oblasti.
Stromy a další výsadby také trpí vysokou spodní vodou a jejich kořeny hnijí.
Jak snížit a odčerpat vysokou podzemní vodu?
V případech, kdy není možné přemístit stavbu na jiné místo, jsou přijímána opatření k odvodnění podzemních vod – děje se tak následujícími způsoby:
- Otevřené odvodnění je nejjednodušší způsob, jak akumulovat vlhkost ve speciálních příkopech a následně ji odčerpat. Tato cesta má své nevýhody: při hromadném čerpání základního nátěru je možné sedání půdy, takže může být nutné
další inženýrská řešení. - Výstavba odvodňovacích zařízení – odvodnění se přirozeně vyskytuje prostřednictvím systému příkopů, je možné zorganizovat odvodnění potrubí, což vyžaduje vysoké náklady a inženýrské dovednosti.
- Použití instalací wellpoint – v tomto případě jsou trubky instalovány svisle do země, akumulují v nich vodu a poté je odčerpávají.
Zonace podzemních vod
V závislosti na zóně geografické polohy, klimatických podmínkách, typu půdy, vegetaci a formačních podmínkách se podzemní voda výrazně liší ve svém složení:
- čerstvé nebo mírně mineralizované – vznikají v oblastech s lesním, lesostepním a stepním terénem, kde k procesu infiltrace a podzemního odtoku dochází poměrně intenzivně a z nich snadno rozpustné soli (chloridy, sírany)
vymýt; - slané – převládají na suchých půdách: pláně, suché stepi, pouště, polopouště. Proces drenáže a infiltrace je zde slabý, vlhkost se převážně odpařuje a soli se zadržují v půdě, s výjimkou určitých oblastí,
kde se vyskytují sladké vody.
Hlavní objem podzemních vod se nachází v aluviálních uloženinách říčních údolí, podhůří a masivech krasu a puklinových vápenců, které se vyskytují v malých hloubkách.
Aplikace podzemní vody
Základní nátěr se nachází blízko povrchu země, jeho těžba nepředstavuje velké obtíže a materiálové náklady, oproti artézským zvodněm však není chráněna před znečištěním a proto je jeho použití omezeno technickými potřebami.
Není vhodný k pití, ale je důležitý pro zemědělskou činnost a zásobování venkova vodou.
Na základě velikosti antropogenního dopadu existuje několik režimů podzemních vod:
- přírodní (nerušený) – základní nátěr není používán lidmi, mění vlastnosti pouze pod vlivem přírodních faktorů a v průběhu času je možné zesílit sesuvy půdy a zaplavení nejvíce zaplavených oblastí;
- mírně narušená – k přirozené spotřební části vodní bilance, spočívající ve výparu a stékání vody do jiných přírodních nádrží, se přidává menší odběr vody ze studní;
- narušený – objem příjmu vody se zvyšuje, je možné instalovat drenážní systémy;
- silně narušeno – zásobování vodou a zavlažování zemědělských výsadeb se provádí ze základního nátěru;
- umělé – vytvořené pod vlivem technogenních faktorů: zavlažování půdy v suchém klimatu (suchá zóna), intenzivní využívání základního nátěru pro technické účely.
Za účelem studia mechanismů tvorby a předpovědi režimu podzemních vod v Rusku se v souladu s regulačním a metodickým rámcem provádí hydrogeologický monitoring sledující vzorce vlivu přírodních a
antropogenní faktory na chování podzemních vod.
