Kolísání hladin podzemních vod má někdy velmi výrazný charakter a během roku dosahuje několika metrů.

Důvody kolísání hladiny podzemní vody jsou velmi různorodé. Hlavní roli zde mohou hrát srážky. Zvláště dramaticky působí v plochých oblastech složených z hornin, které jsou snadno propustné pro vodu. V těchto případech lze poměrně snadno navázat souvislost mezi srážkami a vzestupem či poklesem hladiny podzemní vody.

V případech, kdy je podzemní voda napájena kondenzací parní vlhkosti nebo kdy je hladina podzemní vody mělká, je důležité nedostatečné nasycení vzduchu vlhkostí nebo jeho relativní vlhkostí. Výrazný nedostatek nasycení způsobuje zvýšený výpar vody z povrchu země a následně zvýšenou spotřebu podzemní vody kapilárním vzlínáním, a proto hladina podzemní vody postupně klesá.

V některých případech byl zaznamenán vliv barometrického tlaku na stojatou podzemní vodu a na proudění pramenů: se zvýšením barometrického tlaku

hladina podzemní vody klesla a prameny produkovaly nižší průtoky; Když se barometrický tlak snížil, byly pozorovány opačné jevy. Jsou-li vody silně sycené oxidem uhličitým (oxid uhličitý, sirovodík, metan), pak při poklesu barometrického tlaku zvláště vzrůstá uvolňování plynů, které s sebou vodu nesou. Proto se před bouřkou nebo vánicí (cyklóny) zvyšuje průtok uhličitých pramenů a důlní vody a plyny plní doly. Stejné jevy jsou pozorovány ve studničních vodách, pokud obsahují hodně rozpuštěného vzduchu.

P.V. Ototsky, který je autorem prvních zobecňujících prací o režimu podzemní vody, posuzuje vliv atmosférických faktorů na kolísání hladiny podzemní vody:

  • Při jakémkoli zvýšení teploty půdy, kdy do toho nezasahují jiné faktory, stoupá hladina vody ve studních, zvyšuje se průtok zdrojů; když teplota klesne, opak je pravdou.
  • Tato závislost se projevuje, za jinak stejných okolností, čím ostřeji, čím blíže k povrchu vodonosná vrstva leží a čím je půda jemnější a tepelně vodivější.
  • Vliv teplotních výkyvů je výraznější v případech, kdy jsou horní vrstvy půdy nasyceny srážkami nebo jinými vodami.
  • Kolísání hladiny vody ve studních spadá do kategorií, které jsou převážně periodické – denní, sezónní a roční.
  • Denní výkyvy vody se zřetelně objevují v některých obdobích letní sezóny, zatímco roční výkyvy jsou obvykle maskovány jinými faktory.
  • Teplota půdy ovlivňuje hladinu studniční vody různými způsoby: 1) především změnami tlaku (elasticity) půdních plynů ve zvodněné vrstvě půdy-půdy, 2) kondenzací parní vlhkosti pohybující se v půdě a intra- vypařování půdy, 3) změnou síly kapilárního vzlínání podzemní vody.
  • Při změně elasticity půdních plynů dochází často k výraznému kolísání hladiny vody ve studních, přičemž samotná hladina podzemní vody vykazuje pouze mikrometrické výkyvy v opačném směru; působením dalších dvou činitelů dochází k simultánnímu pohybu hladin podzemní vody a studniční vody.
  • Mezi faktory, které způsobují krátkodobé výkyvy hladiny studničních vod a průtoku zdrojů, je atmosférický tlak.
  • Hydrobarické oscilace mohou být náhodné nebo rytmické (půlhodinové).
  • S každým zvýšením barometrického tlaku klesá hladina studničních vod, slábne proudění zdrojů; při snižování – naopak.
  • Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, účinek barometrického tlaku je výraznější: 1) při vyšším barometrickém gradientu, 2) v blízkosti momentů inflexe barometrických křivek, 3) v hlubších vrtech, 4) s hustšími půdami.
  • Vliv atmosférického tlaku se většinou prolíná s vlivem dalších faktorů (teplota, srážky, mechanické, biologické činitele atd.), a proto je jimi často maskován až paralyzován.
  • Jsou možné dva typy hydrobarických oscilací: I) – vertikální pohyby celé tloušťky podzemní vody, spojené s posunem úseků zemské kůry (například zemětřesení), 2) pohyb některých otevřených nebo polootevřených podzemních vod, studní prameny, doly atd. v důsledku změn elasticity plynů povrchových vod půdy
ČTĚTE VÍCE
Jaké topné kotle jsou nejlepší?

3) Vliv elasticity půdních plynů:

  • Při jakýchkoliv více či méně výrazných srážkách kapalných srážek na nezamrzlé půdě se hladina studniční vody zvedá, pokud tomu nebrání jiné meteorologické faktory, a to i v případech, kdy mezi půdou a zvodněnou vrstvou leží vzdušná suchá půda.
  • Ke zvýšení hladiny obvykle dochází buď bezprostředně po srážkách, nebo po tak krátké době, že je vyloučena jakákoli možnost průsaku k hladině podzemní vody.
  • Výška vzestupu hladiny studniční vody závisí na extrémně velkém počtu vnitřních a vnějších faktorů, takže stanovení obecného akčního koeficientu srážek je stěží možné.
  • Po vzestupu hladiny vody následuje pokles na výchozí výšku, což ukazuje na porušení hydrostatické rovnováhy ve zvodně.
  • Pohyb hladiny vody ve studni není způsoben obohacováním zvodně srážkami, ale vlivem měnícího se hydrostatického tlaku na hladinu podzemní vody.
  • Změny tlaku (elasticity) půdních plynů jsou produkovány kapalnými srážkami dvěma způsoby: 1) přímo silou jejich gravitace a 2) kompenzací působení jiných meteorologických a geofyzikálních činitelů v důsledku ucpávání pórů ve svrchní části půdy. vrstvy půdy s vodou.
  • Na rozdíl od obecně uznávaného názoru srážky v naprosté většině případů bezprostředně po opadnutí nejen že nezvednou hladinu podzemní vody, ale působí na ni i depresivně.

4) Vliv sezónních jevů:

  • V nížinných zemích středních a vyšších zeměpisných šířek, konkrétně v zemích se zimní sněhovou pokrývkou, dochází na jaře obvykle k extrémně rychlému a prudkému vzestupu vody ze studní, dosahující místy až několika metrů. Rychlost a rozsah vzlínání jsou zjevně v přímém vztahu: 1) s celkovou zásobou zimní-jarní vláhy v půdě, 2) s energií jarního ohřevu půdy, 3) s hustotou půdy a půdy a 4) s hloubkou zvodnělé vrstvy.
  • Začátek vzestupu vody je načasován tak, aby se shodoval s rozmrazováním posledních vrstev zmrzlé půdy.
  • Po maximálním vzestupu dochází k pomalejšímu poklesu hladiny studniční vody.
  • Křivka deprese obvykle představuje nerovnoměrně zakřivenou čáru, výsledný efekt mnoha činitelů: gravitace vodního sloupce, atmosférický tlak, srážky, kolísání teploty, pórovitost půdy, probuzená vegetační aktivita, obohacení zvodně kondenzační vlhkostí atd.
  • Fenomén jarního stoupání studničních vod v naprosté většině případů přímo nesouvisí a není závislý na vzestupu zvodnělé vrstvy; ta ji může jen doprovázet a pak jen v malé míře kvůli nárůstu kondenzované vlhkosti nebo přítoku vody z boku.
  • Křivky ročních fluktuací studničních vod a vlastních podzemních vod, stejně jako jejich bilance, jsou z větší části zcela odlišné
  • Nárůst vlhkosti v hlubokých půdních horizontech na jaře může být zjevným jevem z důvodu metodických nedostatků studie.
ČTĚTE VÍCE
Je možné krmit kuřata jednou denně?

V pobřežních oblastech je kolísání hladiny podzemní vody ovlivněno mořským přílivem a odlivem. Za těchto podmínek je kolísání hladiny pravidelné a rytmické. Oscilace dosahují širokého rozsahu u samých pobřeží a postupně utichají směrem do nitra kontinentu. Stejně jako mořské přílivy, podzemní voda kolísá denně, měsíčně a ročně.

Pokud jsou podzemní vody napájeny z jakýchkoli nádrží nebo řek, pak se kolísání hladiny v nich přenáší do podzemních vod a kolísání se přenáší směrem od řeky nebo nádrže ve stále měkčí podobě a s určitým zpožděním. Toto zpoždění je tím větší, čím dále je pozorovací bod od řeky nebo nádrže. Rychlost šíření takové vlny je však mnohonásobně vyšší než rychlost přítoku vody na pozorovací místo z nádrže, kde se hladina prudce zvýšila. Naznačují tedy, že prudké zvýšení hladiny během povodně řeky Amudarja se během několika dní šíří hluboko do pouště Karakum na mnoho desítek kilometrů a projevuje se znatelným zvýšením hladiny vody ve studních – tzv. přenos hydraulického tlaku.

Graf kolísání hladiny říční vody, atmosférických srážek a hladiny podzemní vody

Kolísání hladiny vody v řece a ve studních umístěných v různých vzdálenostech od řeky

Pokud je hladina podzemní vody mělká a terén je zvlněný nebo jsou zde prohlubně, může kolísání hladiny podzemní vody vést k periodickým únikům na povrch. Pokud takové výchozy pokrývají velké ploché oblasti, vznikají bažinaté oblasti. Objeví-li se podzemní voda v povodích, mohou se tvořit dočasná jezera; Pokud podzemní voda protéká vodními toky roklí, vznikají prameny a prameny.

Kolísání hladiny podzemní vody může být způsobeno i umělými příčinami. Hladinu podzemní vody je možné uměle snižovat odebíráním (čerpáním) vody z vodonosné vrstvy. V některých případech, kdy blízkost podzemní vody k povrchu země zasahuje do struktur nebo způsobuje podmáčení, se k odvodnění oblasti používá snížení hladiny podzemní vody. Provádí se různými způsoby: 1) studny, ze kterých je voda čerpána čerpadly; 2) odvodňovací kanály, které odvádějí přebytečnou podzemní vodu do nějaké přirozené deprese, například do roklí, říčních údolí atd.; 3) absorpční vrty (vertikální drenáž), pokud je pod jejich vodotěsným korytem volně tekoucí vodonosná vrstva.

ČTĚTE VÍCE
Jak oživit královskou begónii?

Jakékoliv čerpání podzemních vod, byť za účelem zásobování vodou, způsobuje pokles hladiny podzemní vody v okolí studny a tento pokles bude tím větší, čím déle a čím významnější množství vody bude odebíráno ze země, a tím méně, čím dále je pozorovací bod od studny. V ostatních případech lze hladinu podzemní vody zvýšit uměle. Například při zavlažování polí je vždy pozorováno zvýšení hladiny podzemní vody. Někdy v důsledku takového vzestupu v suchých oblastech vznikají velmi nežádoucí důsledky – zasolování půdy. Absorpční studny, instalované k vypouštění kontaminované vody a přivedené na úroveň podzemní vody, mohou také zvýšit jejich hladinu, a čím blíže je pozorovací bod k absorpční studni, tím více.

Bylo zjištěno, že v podmínkách permafrostu kolísání hladiny podzemní vody často do značné míry závisí na zamrzání a tání aktivní vrstvy.