Курстық жұмыс: География | Қазақстанның жер асты суларын қорғау

Мазмұны

Кіріспе..............................................................................3
І – тарау. Қазақстанның жер асты суларын қорғау
1.1 Жер асты суларының қалыптасуы және режимі...........................................4
1.2 Жер асты суларының физикалық - химиялық қасиеттері..........................16
ІІ – тарау. Жер асты суларын жіктеу
2.1 Жер асты суларының қозғалысы..................................................................23
2.2 Жер асты суларын сипаттау..........................................................................24
Қорытынды..........................................................................................................26
Пайдаланылған әдебиеттер...............................................................................28
Қосымша
Кіріспе
Жер асты сулары деп жер қыртысында кезігетін барлық физикалық күйдегі суларды айтамыз. Қоректену көздері белгілі болған жағдайда жер қыртысындағы су көздері негізінен алаптық геологиялық құрылысымен анықталады.Жер қыртысында су өткізетін және су өткізбейтін қабаттардың кезектесіп келіп отыруы әдетте, су өткізбейтін қабаттың үстіне орналасқан су өткізетін топырақ қабаттарында бос сұйық сулардың жиналуына жағдай жасайды.
Жер қыртысындағы барлық қуыстарында су толық жиналатын топырақ-жер қабатын сулы қабат,ал оның астына орналасқан су өткізбейтін қабат – сутірегіш деп аталады.
Егер сулы қабатты бұрғылау жолымен немесе құдық қазу арқылы ашқан,ондағы судың деңгейі өзгеріссіз қалса,онда жер асты суларын тегеурінсіз, ал деңгейді-жер асты суларының деңгейі дейді.
Жер қыртысындағы асты-үстін бірдей өткізбейтін қабат алып жатқан сулы қабатты ашқанда,скважинадағы судың деңгейі үстіңгі су өткізбейтін қабаттан орнығуы мүмкін еді. Бұл жағдайда сулы қабаттағы сулар гидростатикалық тегеуріннің әсерінде болады, ал сулы қабат тегеурінді сулы қабат деп аталады.
Орналасу сипатына, режиміне, қалыптасу жағдайына, қозғалуына және жер үсті суларымен өзара байланысының сипатына қарай жер асты сулары тегеурінді және тегеурінсіз деп атайды.
Тегеурінсіз жер асты суларына топырақ, топырақ-жер және қыртысындағы сулар жатады.
Топырақ суларының өзінен төмен орналасқан жер қыртысында сулармен гидравликалық байланысы болмайды.
Топырақ-жер сулары деп су өткізбейтін қабаты жер қыртысында орналасқан, ал деңгейі тұрақты немесе тұрақсыз түрде топырақ қабатында болатын жер асты суларын айтамыз.
І. Жер асты суларын қорғау
1.1 Жер асты суларының қалыптасуы және режимі
Жер қыртысындағы суларға барлық тығыз орналасқан тегеурінсіз жер асты сулары немесе жергілікті тегеурінді жерасты сулары жатады. Олар жергілікті гидрографикалық желіні қоректендіріп отырады.
Жер бетіне жақын орналасқан сулар өзендердің жазғы және қысқы су тартылған негізгі қоректену көзі болып табылады.Олар ауылшаруашылығын сумен қамтамасыз ету барысында және жерді құрғату мен суару үшін маңызы зор. Батпақтар пен батпақты жерлерді құрғату кезінде жер асты суларының деңгейін төмендету негізгі міндеті болса, ал суландыру барысында жер асты суларының деңгейінің көтерілуінің әсерінен топырақ қабатының тұздану процесімен және батпақтанумен күресу негізгі міндет болып табылады. Бұл үшін суғару жүйелерінде арнайы дренаж жұмыстары жүргізіледі.
Тегеурінді жер асты сулары шөгінді тау жыныстрына сыбайлас артезиан су көздері және тау жыныстарының қуыстарын толтыратын тамырлы деп екіге бөлінеді.
Артезиан суларын скважиналармен ашқан кезде жер асты суларының деңгейі тегеуіріннің күшімен қоректену көзі орналасқан аймақтың деңгейімен теңесіп орнығады. Егер скважина қоректену аймағының деңгейінен төмен орналасқан аңғардың табанынан салынған болса,онда бұл скважинадан су шапшыма түрде атқылайды.Мұндай скважиналарды шапшыма ал суларын - өзақпа деп атайды.
Темперетурасы әдеттегі табиғи сулардың температурасынан жоғары суларды термальды сулар деп атайды.
Жер асты суларының халық шаруашылығындағы маңызын 13-кестеден көруге болады. Кішігірім және орташа қалаларды, ауылдық жердегі елді мекендерді шаруашылық ауызсумен қамтамасыз ету айтарлықтай жай мөлшерде тұщы жер асты су қорларының есебінен жүргізіледі.Ал, аса ірі қалалар негізінен жер үсті суларымен қамтамасыз етіледі.
ТМД елдерінде негізге су көзі болып жер асты табылатын айтарлықтай ірі аудандардың саны едәуір көп. Термальді жер асты сулары халық шаруашылығында негізінен парниктерді жылумен қамтамасыз ету үшін ғимараттарды жылыту және бальнеологиялық мақсаттар үшін пайдаланылады. Жоғары температуралы және қайнаған жер асты сулары электр энергиясын шығаруға қолданылады. Камчаткада, КСРО-да бірінші рет Паужет тәжірибе-өнеркәсіптік геотермальды электр станциясы пайдалануға берілді.
Тау – кен өнеркәсібінде шахталардағы жер асты суларымен күресу ірі күрделі мәселеге айналып отыр. Кейбір жағдайларда шахталардағы жер асты сулары химия өнеркәсібінің бағалы элементтерді алудағы әжептеуір минералдық базасына есептелінеді.
Жер асты суларының ауылшаруашылығында алынатын мақсатын осы кестеден көруге болады
Жер асты суларының қалыптасуы жөнінде негізінен екі теория қалыптасқан:сорғу және конденсациялық теориялар.
Сорғу теориясы жер асты суларының қалыптасуын атмосфералық жауын-шашындары мен жер үсті суларының жерге сіңуі арқылы түсіндіреді. Ірі жер жарықтары және қуыстарымен сорғыған сулар,су өткізбейтін қабаттарға жиналады да,жер асты суларына бастау береді.
Жер асты суларының сорғу жолымен қоректенуі мерзімдік құбылмалығымен ерекшеленеді және табиғат жағдайларына тәуелді.
Конденсациялық теория жер асты суларының қалыптасуын су буларының жер жарықтары мен қуыстары арқылы атмосферадан конденцациялау жолымен жинақталғанымен түсіндіреді.
Бұл екі теория қазіргі кезеңде бір –біріне қарама-қарсы қойылмайды, бірін-бірі өзара толықтырады.Себебі көп жылдар бойы жүргізілген зерттеулер нәтижесінде жер қыртысында сулар сұйық тамшылар түрінде де және су буы түрінде де өтетіні белгілі.
Атмосфералық жауын-шашыны көп аудандарда жер бетіне орналасқан су алмасу жылдам өтетін қабатта жер асты сулары негізінен сорғу жолымен қалыптасады.
Жауын-шашыны аз әрі ылғал буланатын аудандарда жер асты сулары негізінен сорғу жолымен қалыптасады. Жауын-шашыны аз әрі ылғал көп буланатын аудандарда жер асты сулары негізінен су буларының конденцасиялануымен қоректенеді.
Жер қыртысының терең қабаттарында орналасқан жер асты суларының су алмасуы өте шапшаң.Олар өте ертеде теңіз шөгінділерінің тығыздалу кезеңінде өз бойынан суды қысып, ығыстырып шығару нәтижесінде қалыптасқан. Бұл сулар әдетте,өте тұзды болып келеді.
Сонымен қатар жер асты суларында ювенилді суларды да бөліп қарайды.Бұл сулар жер ядросындағы магмадан бөлініп шыққан су буларының конденсацияға ұшырауы арқылы қалыптасқан. Ювениль суларының жер бетіне тікелей шығуы вулкандардың жұмыс істеу кезеңдерінде күшейеді.
Жер асты сулары жер қыртысында, тау жыныстарында сорғу арқылы немесе сорғу жолымен қозғалады.Сорғу кезінде судың қозғалысы жарықтар мен қуыстардың бір бөлігінің су буы немесе ауамен толтырылуы арқылы жүргізіледі.Сіңу процесі жарықтар мен қуыстар суға түгел толған жағдайда жүреді.Бұл қозғалыстағы судың массасы сіңу ағысын туғызады.
Жер асты суларының қозғалысы қалыптасқан және қалыптаспаған, тегеурінді және тегеурінсіз, ламинар және турбулентті болып келеді.
Жер асты суларының қалыптасқан қозғалысы кезеңінде сіңу ағысының барлық элеметтері мерзімдік өзгерістерге ұшырамайды. Егер сіңу ағысының негізгі элеметтері мерзімдік өзгерістерге ұшырайтын болса, онда бұл ағысты қалыптаспаған деп атайды.Жер асты суларының ағысы мұндай сипатқа әр түрлі табиғи және жасанды факторлардың әсерінен пайда болады. Гидравликалық сипатына қарай жер асты суларын тегеурінді және тегеурінсіз жер асты су ағыстары деп бөледі.
Жер асты суларының ағысы ламинар немесе турбулентті болуы мүмкін. Ламинар қозғалыс кезінде су ақпалары құйындалмай бір-біріне параллель ағады. Ламинар қозғалыс қуысты жер қыртысындағы жер асты суларында кездесуі мүмкін . Ірі жарықтары барқуыс тау жыныстарында және жақсы шайылған малта тастарда сулардың қозғалысының бұл түрі тау жыныстарында сирек байқалады.
Жер асты суларының қозғалысы гидравликалық тегеуріндердің айырмашылығы болған жағдайда байқалады.Сулар биік тегеурінді орыннан пәс тегеурінді орынға қарай қозғалады.(6.1 сурет).
Тегеуріндердің айырмасы ∆Н=Н1-Н2 неғұрлым көп болса, соғұрлым жер асты суларының қозғалысы жылдам. Тегеуріндер айырмасының сіңу жолынан ұзындығына қатысатын тегеуріннің немесе гидравликалық градиент деп атайды.
Тегеуріннің грдиенті - өлшемсіз шама.
Суға толығымен қанған грунттарда,қозғалыстың ламинар режимінде сіңу Дарси заңына бағынады.
Q=K∙F∙∆H∕l
Теңдеудің екі жағын бірдей көлденең қиманың ауданына бөлсек және сіңу жылдамдығының түсінігін кіргізсек,яғни су шығынының ағыстың көлденең қимасына қатынасын
υ=Kф ∙i
Дарси заңының бұл көрінісінен шығатыны,сіңу жылдамдығы тегеуріннің бірінші дәрежелі градиентіне тура пропорционалды.
Дарси Заңы,немесе сіңудің түзу сызықтың заңы әр түрлі тау жыныстарында болатын сіңу жағдайларының басым көпшілігінде әділетті, сондықтан бұл заңды жер асты суларының қозғалысының негізгі заңы деп атайды.
Турбулентті ағыстың қозғалысы Дарси заңына бағынбайды.Бұл режим үшін А.А.Краснопольский мына теңдеуді ұсынады.
υ=Kт∙√i
Мұндағы Кт-далалық тәжірибе жағдайда анықталатын сіңу коэффиценті .
Жер асты суларының режимі дегеніміз-олардың деңгейінің, химиялық құрамының, температурасының және шығынының мерзімдік өзгеріске ұшырауы.
Табиғи жағдайда жер асты сулары бұзылмаған режимімен сипатталады.Бұл режим метеорологиялық және геологияляқ факторлардың әсерімен қалыптасады.
Жер асты суларының режимінің қалыптасуына негізгі әсер ететін метеорологиялық факторлар болып табылады.Олар жер асты суларының деңгейінің ,химиялық құрамының, температура- сының және шығынының маусымдық, жылдық және әп-сәттік құбылмалылығын қалыптастырады. Маусымдық құбылмалылық айтарлықтай амплитудамен сипатталады,себебі жауын-шашын мен буланудың жыл бойы үлестіріміне тәуелді. Яғни,бұрынғы КСРО-ның көпшілік аудандары үшін жер асты суларының көктемгі деңгейінің көтерілуі сәуір-мамырдағы қар ерудің артынан байқалатын Солтүстік үшін жер асты суларының төменгі деңгейі қыс мерзіміне,терең тоңның әсерінен жер асты суларының қоректену кездері шорт қысқарған шаққа тура келетін болса, ал оңтүстік аудандарда төменгі деңгей күшті булану болатын жазғы мерзімге қабаттас келіп отырады.
Жер асты суларының көп жылдық құбылмалылығы айтарлықтай заңдылықпен сипатталмайды.Сулы және құрғақшылық жылдар бірінің артынан бірі кезектесіп келіп отыруы мүмкін; ұзақ мерзімді сулы және құрғақшылық жылдары қабаттасып келетін жағдайлар да кездеседі, оларға жер асты суларының жоғары немесе төмен деңгейлері тура келіп отырады.Жауын-щашын мол жылдары жер асты суларының қоры толығып отырса, құрғақшылық жылдары керсінше,шығынға ұшырайды.Бұл жер асты суларымен қоректенетін өзендердің жылдық ағындысының құбылмалылық амплитудасын азайтады.
Жағалауда орналасқан жер асты суларының режиміне жер үсті су көздері әсер етеді. Мысалы,өзен,көл және бөгендердегі су деңгейінің .......