CARTAREA HIDROGEOLOGICA. CONSTRUIREA HIDROIZOHIPSELOR SI HIDROIZOPIEZELOR PRIN METODA

PROIECTIILOR COTATE. MODELAREA HIDROGEOLOGICA

1. CARTAREA HIDROGEOLOGICA SI INTOCMIREA HARTILOR HIDROGEOLOGICE

Reprezinta prima faza de lucrari, in elaborarea unei harti hidrogeologice. Pe baza ei, se pot executa, harti hidrogeologice generale si harti hidrogeologice speciale.

Intr-o harta hidrogeologica, se urmareste definirea structurii geologice acvifere. In elaborarea unei harti hidrogeologice trebuie sa se tina seama de:a) Natura fondului geologic. Baza geologica de la care se porneste in elaborarea hartii hidrogeologice, trebuie sa cuprinda toate elementele importante geologic. Se va reprezenta pe harta:- litologia amanuntita a terenului;- grosimea straturilor;- alcatuirea granulometrica si mineralogica.

In harta hidrogeologica trebuie sa fie si elemente de tectonica a regiunii, cu marile linii de dislocastie, linii de falii etc. si influenta acestora asupra hidrogeologiei.b) Geomorfologia. Harta geomorfologica impreuna cu cea geologica constituie baza hartii hidrologice. Trebuie sa fie delimitate formele majore de relief si formele de relief generate de eroziunea apelor curgatoare (terase, lunci). Harta geomorfologica trebuie sa lamureasca morfogeneza regiunii, sa permita aprecierea conditiilor de acumulare a apelor subterane etc. Pe harta trebuie consemnate alunecarile de teren, sursele de alimentare a unor strate acvifere. In lipsa acestei harti hidrologice, paralel cu cartarea geologica, se va face si cartarea geomorfologica.c) Reprezentarea stratelor acvifere. Cartarea izvoarelor, puturilor si forajelor. Intr-o harta hidrogeologica, trebuie sa fie reprezentate zona de alimentare, zona de drenate etc. prin cartarea hidrogeologica se pot stabili:- raspandirea apelor freatice, directia lor de curgere;- caracteristicile hidrogeologice ale apelor subterane;- existenta principalelor orizonturi acvifere de adancime;- zonele cu conditii hidrologice similare.

Prin corelarea cu hartile hidrometeorologice si hidrologice a apelor de suprafata, se poate stabili regimul apelor de adancime.

1

Din harta hidrogeologica reiese de asemenea posibilitatea alimentarii cu apa potabila si industriala sau zonele care trebuiesc evitate sau studiate hidrologic in mod special sau zone care trebuie irigate etc. Cartarea hidrogeologica se face in paralel cu cea geologica; o harta hidrogeologica trebuie sa contina toate punctele de apa din reginea cartata (puturi, izvoare, foaje etc.).

Pentru fiecare punct se intocmeste o fisa cu urmatoarele rubrici:- coordonatele punctului;- descrierea topografica si cota punctului;- adancimea nivelului hidrostatic si grosimea stratului acfiver;- tipul de apa si tipul captarii;- temperaura apei si a aerului;- caracterele organoleptice ale apei (gust, miros, culoare);- debitul in cazul izvoarelor.

Descrierea litologica a stratului permeabil. Se va intocmi un profil al formatiunilor din culcusul si acoperisul stratului de inmagazinare. Stratele acvifere cu nivel liber, cu extindere, mare pot fi reprezentate prin linii de egala cota a nivelului hidrostatic numite hidroizohipse. Pentru stratele acvifere freatice pe harta se vor reprezenta si hidroizobate, linii de egala adancime a nivelului hidrostatic fata de nivelul terenului (harta). Se mai pot intocmi si alte tipuri de harti ca: zonarea apelor de adancime s.a.d) - Reteaua hidrogeologica. O astfel de harta trebuie sa contina si reteaua hidrogeografica de suprafata care este in directa legatura cu apele subterane.e) - Punctele de apa. In dreptul acestor puncte se vor nota prin semne conventionale si cifre, tipul apei, cota nivelului hidrostatic, date asupra calitatii fizico-chimice a apei subterane.f) - Salinitatea apelor subterane. Caracteristicile hidrochimice ale unui strat acvifer, sunt reprezentate prin linii de egala mineralizare dar se pot reprezenta si altfel. Pentru prospectarea unor ape industriale este necesara si intocmirea unor harti cu linii de izoduritate a apei. Mai frecvent se foloseste reprezentarea grafica a compozitiei chimice.g) - Date meteorologice. Pentru a efectua interpretari asupra bilantului apelor subterane este necesar sa se intocmeasca si harta precipitatiilor cu distributia izohietelor.

2.CONSTRUIREA HIDROIZOHIPSELOR SI HIDROIZOPIEZELOR PRIN METODA PROIECTIILOR COTATE

2

Hidroizohipsele si hidroizopiezele sunt curbe de nivel determinate de nivelele libere de aceeasi cota care caracterizeaza apele freatice (hidroizohipsele) sau determinare de nivelele ascendente de aceeasi cota ce caracterizeaza stratele sub presiune (hidroizopieze). Nivelul liber sau scensional, intr-un punct, este in general constant intre anumite limite acestea fiind determinate de factorii naturali nivelul acesta se numeste nivel hidrostatic al curentului de apa subterana. Daca nivelul hidrostatic este influentat de drenarea stratului acvifer ca urmare a exploatarii lui, atunci el poarta denumirea de nivel dinamic si variaza intre alte limite, impuse de conditiile si marimea (debitul) exploatarii.

Hidroizohipsele si hidroizopiezele se construiesc prin nivele statice sau prin nivele dinamice de egala cota si sunt determinate pe liniile de cea mai mare panta a planurilor de finite de indicatiilor unor grupe de cate trei amplasamente, luate ca puncte de observatie a nivelului static sau dinamic.

Exemplu:Punctele A, B si C reprezinta amplasamentele unor foraje pe o

harta la scara 1:1000 la care s-au determinat nivelele statice ale stratului acvifer.

Punct cotele nivelului static [m]

reduse la cota punctului A

A 105,620 0,000B 110,400 4,780C 116,550 10,930

Dupa cum se vede reducerea cotelor s-a facut la coa cu valoarea cea mai mica. Triunghiul ABC format prin unirea celor trei cote ale nivelului static este reprezentat in proiectie pe harta, iar distantele dintre puncte, considerate ca proiectie sunt masurate tot pe harta, obtinandu-se urmatoarele valori:

AC=120 mBC=76 mAB=85 m

A de cota 0,00 respectiv 105,620 mB de cota 4,598 respectiva 110,400 m

3

Pentru stabilirea pe linia AC a unui punct D de cota egala cu cota nivelului static din punctul B, se va aplica formula:

lungimea segmentului AD= . cota B= =51,65 m

Dupa stabilirea punctului D se construieste linia BD care reprezinta o orizontala a planului ABC. In acest caz normala pe linia BD, trecand prin A, determina directia liniei de cea mai mare panta a planului ABC pe care sunt plasate punctele:

Proiectia liniei de cea mai mare panta AE nu este graphic, in adevarata marime. Pentru a stabili punctele avand cotele pe linia de cea mai mare panta exprimate prin numele intregi, se aplica in primul rand formula de mai sus cu alte date calculandu-se pozitia punctelor D1, D2,… care corespund acelor cote intregi de pe harta determinandu-se apoi punctele E1, E2, … prin paralelele la BD duse din D1, D2…In acelasi mod se procedeaza pentru un alt grup alaturat de trei foraje.

4

Curbele hidroizohipse sau hidroizopieze se construiesc prin unirea punctelor de cota egala de pe liniile de ca mai mare panta ale fiecarui grup de trei foraje si prin conditiila de tangenta la orizontala respectiva a planului considerat.

In cazul triunghiului ABC, hidroizohipsele vor avea ca tangente

dreptele paralele cu orizontala BD in punctele E1, E2 etc. In harta prezentata sensul curentului subteran este de la E la B.

3.DETERMINAREA GRAFICA A GRADIENTULUI HIDRAULIC

5

Linia de cea mai mare panta, construia dupa metoda precedenta stabileste directia si sensul curentului subteran. Valoarea gradientului hidraulic I intre punctele E si B este data de expresia:

I=

sau tinand cont de egalitatea cota A=cota E si inlocuind L= BE rezulta:

BE se masoara pe harta in functie de scara. Se observa ca I=tg , α fiind unghiul planului ABC cu un plan orizontal (unghiul pantei curentului) si se determina grafic prin construirea triunghiului BEE', cunoscand BE' dupa grafic iar EE' este egal cu cota punctului A.Exemplu:

I= ; BE'=40 (din grafic);

EE' = cota A=4,80; tg =EE'/BE'=4,80/40=0,120

6