H DROGEOLOOGIA

1. Pille Sedman/29.10.2010 1 H�DROGEOLOOGIA  EEL KOOLITUSP�EV Tallinnas, 29. okt. 2010 Randall J. Charbeneau Groundwater Hydraulics and Pollutant transport. Prentice-Hall Inc. 2000

2. Pille Sedman/29.10.2010 2 TEEMAK�SITLUS Loengu I osa V��rt�lgendused ei ole otseselt valed, vaid need seisukohad kehtivad ainult teatud tingimustes Infiltratsioon n�lvadel on v�ike, kuna vesi voolab pindmiselt �ra Vee vertikaalne liikumine toimub veetasemete vahel Pinnase vertikaalne veejuhtivus on oluliselt v�iksem kui horisontaalne Vesi liigub sinna, kus on parem veejuhtivus Loengus on kasutatud Kohtla-J�rve poolkoksipr�gilat n�itliku abivahendina, toodud n�ited on autori interpretatsioon Slaididel toodud teave kehtib ainult koos s�nalise esitlusega

3. Pille Sedman/29.10.2010 3 Aeratsiooniv��nd Mullavee v��nd Vahev��nd Kapillaart�usuv��nd K�llastusv��nd Veekiht Vabapindne Survepindne Veepide K�llastusaste Sr = Vee maht Pooride maht Absoluutne veetase (head) Infiltratsioon N�htus, mille puhul vesi liigub maapinnalt aeratsiooniv��ndisse Toitumine Vesi j�uab aeratsiooniv��ndist veetasemele

4. Pille Sedman/29.10.2010 4 H�DROGEOLOOGILINE TS�KKEL + Sademed Infiltratsioon P�hjavee toitumine P�hjavee juurdevool

5. Pille Sedman/29.10.2010 5

6. Pille Sedman/29.10.2010 6 Infiltratsiooni alguses Molekulaarj�ududega seotud vesi Kapillaarvesi P�sib v�i liigub pinnases kapillaarj�udude toimel V�ga v�ikese veesisalduse juures on vee liikumine v�ga aeglane, kuna see toimub ainult k�ige peenemates poorides ja �hukestel veekiledel Gravitatsiooniline vesi Veek�llastuse suurenedes on v�ikesed poorid veega t�itunud ning vesi liigub suuremates poorides gravitatsioonij�u m�jul

7. Pille Sedman/29.10.2010 7 Infiltratsiooni suurus s�ltub mitmetest asjaoludest Pinnase veejuhtivusest, mis omakorda s�ltub otseselt pinnase veesisaldusest (nagu eespool selgitatud) Kapillaarsusest, pinnaseosakeste absorbtsiooniv�imest Pinnase vee vastuv�tu v�ime Sademete intensiivsusest Kui sademete intensiivsus on v�iksem v�i v�rdne pinnase vee vastuv�imega, siis kogu sadevesi infiltreerub Kui sademete intensiivsus on suurem, siis tekib pindmine �ravool Tasasel maal koguneb vesi lompi N�lvalt voolab �ra

8. Pille Sedman/29.10.2010 8 H�DROGEOLOOGILINE TS�KKEL K�lgmine �ravool Auramine (transpiratsioon) Atmosf��ri tingimused Pinnasetingimused

9. Pille Sedman/29.10.2010 9 P�HIPRINTSIIBID H�drogeoloogiline l�henemine Vee voolamine veekihis toimub horisontaalselt v�i selle l�hedaselt Vee voolamine l�bi veepideme toimub vertikaalselt v�i selle l�hedaselt L�bi �hikpinna voolav vesi (Darcy kiirus) avaldub q= KI, kus K on filtratsioonikoefitsient, I h�drauliline gradient Ih=DH/L, kus L on vahemaa Iv=DH/b, kus b on kihi paksus

10. Pille Sedman/29.10.2010 10 Vee vertikaalne liikumine toimub veetasemete vahel Vertikaalne veejuhtivus on v�iksem kui horisontaalne Vesi liigub sinna, kus on parem veejuhtivus

11. Pille Sedman/29.10.2010 11 Kui tegemist on homogeense kihiga, siis veejuhtivus nii vertikaal- kui horisontaalsuunas ei erine V�ide, et vertikaalne veejuhtivus on v�iksem kui horisontaalne, on �ige kihilises l�bil�ikes, kus esinevad erineva veejuhtivusega kihid Horisontaalse voolu korral m��ravad keskmise (ekvivalentse) veejuhtivuse suurima veejuhtivusega kihid, vertikaalse voolu korral v�iksema veejuhtivusega kihid Veekeskkonnas settinud pinnase puhul on enamasti tegu kihilise l�bil�ikega (viirsavi) Liustikutekkega pinnaste (moreen) kohta see v�ide ei pruugi kehtida Kui tegemist on inimtegevusel tulemusel paigutatud materjaliga, siis s�ltub materjali paiknemine tehnoloogilisest protsessist, erineva veejuhtivusega kihid v�ivad vahelduda nii horisontaal- kui vertikaalsuunas

12. Pille Sedman/29.10.2010 12 V�ide on �ige ainult v�rdsete h�drauliliste gradientide puhul L�ikel 3 Vertikaalsuunas l�bi savi I=8, K=0.0001 m/��p, seega l�bi 1m2 ristl�ike ��p�evas Q=0.0001*8 *1=0.0008 m3 Horisontaalsuunas poolkoksilasundis I=0.02 K=0.1 m/��p, seega l�bi 1m2 ristl�ike ��p�evas Q=0.1*0.02*1=0.002 m3 Kuigi savi veejuhtivus on antud juhul 1000 korda v�iksem kui poolkoksil, on erinevus veekoguses ainult 2.5 kordne Arvestades seda, et poolkoksilasundi pindala on 200 ha (2 000 000 m2), kuid �mberm��t ainult 6000 m. Kui veekihi keskmine paksus on 10 m, siis horisontaalse voolu ristl�ikepindala vastavalt 60 000 m2 J�relikult on antud s�steemis vertikaalselt liikuva vee kogus oluliselt suurem kui horisontaalne, vaatamata sellele, et savi veejuhtivus on tuhat korda v�iksem

13. Pille Sedman/29.10.2010 13 J�RELDUSED Infiltratsiooni suurus ei s�ltu sellest, kas tegemist on n�lva v�i tasase maaga, see toimub oma seaduste kohasel, mida reguleerivad sademete intensiivsus ja pinnase vee vastuv�tu v�ime Pindmine �ravool toimub ainult �lej��va vee arvelt, mis pinnasesse ei mahu Vee liikumine veekihindite vahel toimub vertikaalse voolamisena l�bi veepideme. H�draulilise gradiendi m��rab erinevus absoluutsetes veetasemetes ja veepideme paksus Kihi veejuhtivusparameetrite hindamisel tuleb arvestada kihi geneesiga Kihi filtratsioonikoefitsient ei ole s�steemis ainum��rav, samav�rd tuleb arvestada gradientide ja pindalaga