Геоложка дейност на повърхностно течащите води и водните басейни. Геоложка дейност на подземните води.


Категория на документа: Други



Корозията на смесването е част от сложния карстов процес (фиг. 28.8.). Разтвореният Са(НСОз)2 във водата съответства на определено количество CO2 което се увеличава при смесването на два разтвора с различна концентрация. Така се получава излишък от СО2 (свободен), който повишава разтварящата способност на водата и води до разширяване на порите и пукнатините на варовиците, особено в зоните на смесване на два потока подземни води (при пресичане на пукнатини).

Фиг. 28.8. Корозия на смесването
1 - област на пресищане; 2 - област на недостатъчно насищане; С1 С2 - концентрация на разтворите преди смесването (С1 > С2); Т - нарушаване на равновесието след смесването

3.2. Хидрогеоложка зоналност на карстовите масиви

Конкретните условия на движение в карстовия масив се определят от геоложките, тектонските и геоморфоложките му особености. В карстовите водоносни хоризонти могат да се отделят същите зони на движение на подземните води, както в другите водоносни хоризонти, но съществуват специфични зони и особености, които имат голямо значение за развитието на карстовия процес и образуването на карстови форми (фиг. 28.9).

Зоната на аерация в карстовия масив, в зависимост от релефа, понякога в планините достига дебелина над 1000 m. Движението на водите в тази зона е низходящо до вертикално и често с висока скорост. Поради това значение има механичното въздействие на водата върху скалата. В тази зона се развиват предимно вертикалните части на пещерите.

В много карстови водоносни хоризонти може да се отдели зона на сезонни колебания, която обхваща интервала от най-ниските нива на подземните води до най-високите, формиращи се в сезони на пълноводие. Кухините, намиращи се в тази зона се запълват с вода, когато нивата на подземните води се повишат вследствие топене на снеговете, дъждове и други. Движението на водите в тази зона е както вертикално в периодите на ниски нива, така и хоризонтално при високи нива на подземните води. В зоната на пълно водонасищане всички кухини са запълнени с вода, като посоката й на движение е предимно хоризонтална към мястото на дрениране. Скоростта е ниска и химичното разтваряне преобладава над механичното.

Фиг. 28.9. Зоналност на карстов водоносен хоризонт
I - зона на аерация; II - зона на сезонни колебания; III - зона на пълно водонасищане; 1 - "висящи" води; 2 - локален водоупор; 3 - най-високо ниво на подземните води при пълноводие; 4 - свободно водно ниво; 5 - местен ерозионен базис (река); А, Б, В, Г - временни извори; Д - постоянен извор

Разположението на зоните на движение на подземните води в карстовия масив зависи от местния ерозионен базис. Понякога вследствие на тектонски движения на земната кора, местният ерозионен базис може да се издигне, като в резултат на това се издигат и нивата на подземните води и се формира нова по-висока зона на водонасищане, която обхваща част от съществуващата зона на аерация. В други случаи поради удълбаване на местния ерозионен базис, нивата на подземните води спадат и формираните хоризонтални галерии в зоната на пълно водонасищане попадат в зоната на аерация. По този начин се образуват етажите на пещерите, а отворите на много пещери, които са били извори, остават високо над нивото на местния ерозионен базис в карстовия масив.

3.4. Условия за строителство в карстови терени.

Според дълбочината на разтворимите скали карстът може да бъде открит (гол) и покрит (дълбочинен) - табл. 28.1.

Таблица 28.1
Тип

Описание на карста

Открит (гол) I

Покрит II
(дълбочинен)

Разтворимите скали се разкриват на повърхността без почвено покритие
1) разтворимите скали са покрити с водопропускливи и неразтворими отложения; 2) разтворимите скали са покрити с водонепропускливи и неразтворими отложения
Откритият карст се проучва сравнително лесно, но той е неблагоприятна основа и среда за всякакъв вид строителство и особено за хидротехническо. За да се повиши носимоспособността на терена и да се намали неговата водопропускливост, се прилагат различни методи и средства. Карстовите празнини се запълват (тампонират) с глина, която се уплътнява с валяци или с трамбовки. Тампонирането може да се осъществи и с бетон (бетониране) или с горещ битум с различни добавки (битумизация). Когато карстовите форми имат по-малки размери и по-ограничено разпространение, могат да се приложат някои специални методи на фундиране без предварителна обработка на терена.

При покрития карст условията за строителство са по-разнообразни и могат да предизвикат различни усложнения. По-сериозни проблеми съдържа първият случай (І). Възможно е суфозионно разрушаване на покриващия водопропусклив слой и поява на свързаните с него големи деформации (слягане, пропадане) при натоварването му от сгради и съоръжения. При хидротехническите съоръжения са възможни значителни филтрационни загуби от канали и язовири. Противофилтрационните и заздравяващи работи са значителни по обем и скъпо струващи при голяма дебелина на покриващите отложения и голям обем на карстовите празнини (фиг. 28.10).

Фиг. 28.10. Противофилтрационна завеса под речното дъно на р. Холстон (яз. Чероки)
1,2,3 - окарстени палеозойски варовици; 4 - доломити; 5 - карстови празнини; 6 - речно дъно;
7 - алувий; 5 - инжекционни сондаж

Дълбочинният покрит карст е неблагоприятно явление при подземното строителство (тунели, метрополитни, електростанции). При водонаситен карст са възможни наводнения и аварии. Ако карстът е сух, то при пресичането на карстовите празнини има опасност от "изтичане" на големи количества почвен материал, запълващ празнините. За да се избегнат подобни аварии, предварително се извършва тампониране на карета чрез инжектиране на циментни разтвори. Неправилно е да се строят тежки съоръжения, свързани с вибрации над карстови пещери. Динамичното въздействие може да разруши карстовите празнини и да се получат големи деформации на терена (пропадане) и аварии в съоръженията.

Когато карстът е тип II. 2 по табл. 28.1, той не влияе директно върху условията за строителство, тъй като е изолиран от водонепропускливия пласт. При такъв случай е важно да се установи дебелината на покриващия пласт и да се прецени възможно ли е пропадане или пробив от напорни карстови води.

Разтварянето на варовиците протича бързо само в смисъла на геоложкото летоброене. Отнесен към времето на експлоатация на съоръжението, този процес е извънредно бавен. В този смисъл карстовата корозия не застрашава устойчивостта и дълготрайността на хидротехническите съоръжения (ако в скалния масив няма карстови форми), тъй като разтворимостта на бетона превишава тази на варовика. Този извод не се отнася за хлоридните и сулфатните скали, което ги прави неподходяща среда за хидротехническо строителство.

3.5. Карстът в България.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Геоложка дейност на повърхностно течащите води и водните басейни. Геоложка дейност на подземните води. 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.