hidrogeologie - curs

Upload: razvan-popa

Post on 14-Apr-2018

231 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    1/30

    HIDROGEOLOGIEHidrologia apelor subterane

    1. Caractere generale

    Hidrogeologia este tiina care se ocup cu studiul apelor subterane;ea studiaz originea apei, modul de alimentare, rocile cu rol acviferexistente n scoara terestr, structurile geologice, tipul de zcmnt,condiiile de stocare, modalitile de scurgere ale apei prin acestea, rspndire,

    proprietile fizico-chimice ale ntregului complex, gradul de poluare etc. nacelai timp, ea se preocup de conservarea i exploatarea apei subterane.

    Studiile hidrogeologice vizeaz managementul teritorial, estimarea corecta resurselor de ape subterane (potabile, minerale, geotermale), optimizareaexploatrii acestora, combaterea efectelor negative asupra exploatrilorminiere, a construciilor etc. (Zamfirescu, 1997).

    Apele subterane au reprezentat tot timpul o importan vital. Primelefntni pentru ap potabil au fost spate n Egipt i China antic.

    Cu toate c izvoarele erau considerate ca ceva sacru, geneza acestora, iimplicit a apelor subterane, a incitat cele mai luminate mini ale Antichitii iEvului Mediu.

    Aristotel susinea teoria condensrii apelor subterane care producea ceamai mare parte din apa ce se scurge prin izvoare.

    Majoritatea filozofilor antici considerau c apa de mare este condus princanale subterane n muni, unde este purificat i se rentoarce sub form deizvoare. Concepia c apa izvoarelor se formeaz n golurile subterane era oconsecin a faptului c anticii greci erau familiarizai cu peterile din inuturilecalcaroase, cu spaiile subterane mari, reci i ntunecoase.

    Marcus Vitruvius (sec .Cr.) este primul care sesizeaz c apa subteranprovine din infiltrarea apei de ploaie sau a zpezii topite; el este practic

    precursorul teoriei infiltrrii. Palissy B. este primul autor care, n 1580,elaboreaz prima lucrare unde arat c apele subterane provin din celesuperficiale ce se infiltreaz i apar sub form de izvoare. Dovedirea infiltrrii afost realizat de lucrrile lui Mariotte A. (1686) i mai apoi de cele ale lui

    Lomonosov M.V. (1750) care arat c mineralizaia apelor subterane rezult clininteraciunea apei cu rocile.

    Bernoulli D. (1783) i Euler L. (1750) au stabilit micarea lichidelor,Chezy (1775) a determinat ecuaia micrii turbulente a apelor subterane, iar

    Darcy H. (1856) elaboreaz legea circulaiei apei n mediile poroase.

    Prima lucrare cu caracter hidrogeologic din Romnia este cea a lui PopV., ce se refer la apele minerale din Transilvania.Drghiceanu N. i Cucu-Staroslescu N. au abordat problema apelor subterane din zona oraului

    1

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    2/30

    Bucureti.Prima hart a apelor freatice, elaborat de Murgoci Gh.M. i

    Protopopescu-Pache E. (1907-1910), reprezint zona Brganului; GeologulMacovei G. (1911-1913) a ntocmit harta apelor freatice din Dobrogea.

    Rezultate foarte bune, n privina folosirii apelor subterane, s-au obinutntre cele dou Rzboaie Mondiale. Primele studii exhaustive sunt ntocmite

    pentru oraele Bucureti, lai, Craiova, Ploieti etc. Dup anul 1950, pe lngntreprinderile specializate n prospectare i exploatare, s-a format i uncolectiv de cercetare n cadrul Institutului Naional de Meteorologie i

    Hidrologie (din 2003 Institutul Naional de Hidrologie si Gospodarirea apelor).

    Fig. 1. Repartiia apelor subterane n sectoarele cu intercalaii argiloase

    Ca urmare a complexitii sale, hidrogeologia este o tiinpluridisciplinar ce se bazeaz pe munca n echip a numeroi specialiti dindomenii conexe: geologie, hidrologie, geomorfologie, hidrodinamic, pedologie,meteorologie, geochimie, geofizic, exploatarea zcmintelor, agronomie,chimie, fizic etc.

    n cadrul scoarei terestre apa joac trei roluri eseniale: Apa, substan mineral

    Rocile care conin cea mai mare cantitate de ap sunt cele sedimentare:nisipul, calcarul, pietriul etc; la acestea se pot aduga i rocile vulcanice saumetamorfice, dar cu o cantitate mai mic.

    Rocile care permit reinerea apei sunt cunoscute sub denumirea de rociacvifere, n timp ce rocile care nu permit reinerea apei sunt cunoscute sub

    2

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    3/30

    denumirea de roci acvifuge. Stratele saturate, foarte slab conductoare de apsubteran, din care nu se pot extrage economic cantiti apreciabile de ap,

    poart numele de acviclude.Din acest punct de vedere apa trebuie studiat n dou maniere: n

    laborator, pe eantioane, n vederea determinrii proprietilor fizice,mecanice i chimice; direct n zcmntul subteran pentru a o localiza idimensiona n vederea exploatrii.

    Apa, agent geodinamic i geochimieSub influena gravitaiei, apa este un vehicul ce transport substanele

    minerale din scoara terestr, dar i ntre atmosfer i sol. Ca urmare alichiditii sale apa are proprietatea dizolvrii i punerii n suspensie a altorsubstane minerale, permind astfel transportul i dispersia lor.

    Prin proprietile deinute, apa joac, n acelai timp, i rolul de propagarea polurii, n lipsa apei, poluarea este condamnat s ocupe un spaiu restrns(Grande Encyclopedie Alpha des Sciences et des Techniques, 1976).

    Apa, resurs mineral regenerabilDei, resuresele de ap sunt regenerabile, n limite net definite, ele nu

    sunt i inepuizabile, fapt care trebuie bine gestionate.

    Fig. 2. Mediul sol-ap i circulaia apei n mediile saturate

    1 . Avantajele apelor subteranen raport cu apele de suprafa, cele subterane prezint numeroase avantaje:- au o extindere mult mai mare n suprafa, comparativ cu rurile, adic

    o repartiie geografic mai bun;- fiind protejate de poluare prin stratele acoperitoare, apele subterane

    prezint o calitate mai bun; proprietile lor fizico-chimice sunt sensibilconstante, de unde i efectuarea unor economii notabile asupra costului tratriiapei;

    3

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    4/30

    -acviferul constituie un adevrat rezervor natural, ntocmai unui baraj desuprafa, numai c de data aceasta este acoperit.

    Pentru o nelegere mai bun a originii i micrii apei subterane, esteutil studierea circuitului general al apei pe Glob.

    n natur, dup cum bine se tie, apa se prezint sub trei forme: gazoas,lichid i solid. Totodat, ea ocup dou medii distincte: la suprafa i ninteriorul scoarei.

    Pe continente, se pot separa dou circuite ale scurgerii; suprafaatopografic, n cazul de fa, constituie un franj de contact i de repartiie:

    -un circuit rapid, care se desfoar la suprafaa continentelor; se poatemanifesta pe un interval de timp scurt (de la cteva ore la cteva zile);urmeaz sistemul: precipitaii - scurgerea de suprafa - cursuri de ap - ocean;

    -un circuit lent, ntrziat, mult mai complex, care se desfoar n acvifer(subteran); se poate manifesta pe civa ani, pn la sute de mii de ani;

    urmeaz sistemul: precipitaii - infiltraie - scurgere subteran - emergen -curs de ap - ocean; scurgerea de fa st laoriginea debitului cursurilor de ap n absena precipitaiilor (corespundedebilelor mici ale etiajului).

    Alimentarea apelor subterane depinde de cinci mari factori condiionali:-hidroclimatici (precipitaii, evaporaie);-geomorfologici (relief);

    -geologici (litostratigrafie, permeabilitatea vertical i orizontal,structura);-hidrogeologici ai solului;-natura cuverturii vegetale.

    Apele care alimenteaz pnzele subterane

    Apele juvenileSunt apele care se manifest prin emisia de vapori ce provine din erupiile

    vulcanice, gheizere, mofete, izvoare termale etc.

    Aportul acestora (civa km3 /an), la scara actual, este foarte sczut; petermen lung poale prezenta un anumit interes.

    Sunt luate n considerare dou surse principale de ape juvenile:- prin cristalizarea i formarea mineralelor direct n crusta terestr (cca.3

    km3 /an);- prin rcirea magmei ce penetreaz local n straiele superioare ale

    scoarei terestre (ex: o mas de magm de 1.000 m grosime, prin rcire,produce 1 mil.km3 ap/an/km2). Apele vadoase

    Reprezint totalitatea apelor care provin din precipitaii. Se manifestn zona nesaturat a scoarei terestre i se cantoneaz la suprafaa stratelorimpermeabile ca urmare a infiltraiei. Alimenteaz pnza freatic i fluctuaiile

    4

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    5/30

    acesteia sunt n legtur cu debitul alimentator.

    2. Geologia apeiMaterialele ce alctuiesc scoara terestr (mai ales cele din sol), au

    proprietatea, la diverse grade de temperatur, n funcie de natura litologic, denmagazinare i favorizare a scurgerii apei subterane i mai apoi de restituire.Srurile solubile existente n litosfer contribuie la definitivarea compoziieichimice a apelor. Printr-un criteriu de calitate se limiteaz zonele deexploatare. Materialele n cauz alctuiesc stratele litologice cunoscute subnumele de formaiuni geologice.

    a. Apele subterane din bazinele sedimentareRepartiia vertical i extinderea orizontal a apelor subterane depind, n

    primul rnd, de caracteristicile geologice ale scoarei terestre.Repartiia vertical a apelor subteraneO seciune vertical ntr-un pachet de roci sedimentare scoate n eviden

    o succesiune de roci productoare de ap (formaiuni permeabile), separate destrate neproductive de ap (formaiuni impermeabile).

    Fig.3. Existena apelor arteziene ntr-un sistem cu succesiuni de paturiimpermeabile,

    dup Tarbruck, Lutgens, 1993

    Formaiunile permeabile adpostesc zcmintele subterane de apcunoscute sub denumirea de strate acvifere (pnze de ape subterane); acesteasunt reprezentate de nisipuri, nisipuri argiloase, pietriuri, calcare, gresii etc.

    Formaiunile impermeabile, mai ales argilele, dei nmagazineaz i elecantiti importante se ap, nu pot alimenta puurile deoarece separ acviferul.Contrar unei opinii curente ele nu sunt perfect etane i rar alctuiesc ecranecomplet izolatoare n acvifere. Viteza de scurgere a apei, n cadrul uneiasemenea formaiuni, este foarte lent (civa milimetri/an sau cm/secol).

    5

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    6/30

    n rocile cu permeabilitate redus (rocile semipermeabile) apa nu secapteaz, dei sunt traversate de aceasta; fenomenul poart denumirea dedrenan. Prin urmare, nu trebuie confundat termenul de etaneitate cu cel deimpermeabilitate (n cazul de fa). Existena a dou sau mai multe acvifere,separate de strate semipermeabile, formeaz un acvifer multistrat .

    Ca urmare a studiilor ntreprinse de geologi, s-a remarcat faptul c rocileimpermeabile de pe continente au o frecven foarte mic. Prin urmare, diferiteleacvifere ale unui bazin sedimentar constituie un complex hidrogeologic unic.

    Fig.4. Repartiia vertical a apelor subterane:1- formaiune permeabil; 2- formaiune

    semipermeabil; 3- formaiune impermeabil.

    n funcie de adncimea zcmntului de ap, se pot distinge, de jos n sus,trei zone de ape subterane: ape subterane de adncime (izolate de strate

    impermeabile); ape subterane de subsuprafa (ntre strate semipermeabile sauimpermeabile, dar care sunt alimentate de apele vadoase); ape subterane libere(localizate n primul acvifer, imediat sub suprafaa topografic a solului).

    Zona apelor subterane libere (acvifere libere), care se desfoar ntresuprafaa topografic i civa zeci de metri adncime, ntreine relaii directecu apele de suprafa: precipitaii, cursuri de ap, lacuri, toreni, mlatini etc.

    Interaciunea cu aerul i mediul biologic sunt active. Este zonaschimburilor unde apele subterane primesc caracteristicile lor hidrochimice de

    baz, inclusiv cele ale polurii .

    Regimul de scurgere al apelor subterane este impus de geomorfologie,mai ales de reeaua hidrografic.Sub acviferele cu pnz activ, la adncimi de 200-300m, structurile

    6

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    7/30

    geologice impun prezena generalizat a apelor subterane captive.

    Fig.5. Penetrarea apei spre pnza freatic: a-suprafaa solului; bb'- vegetaie; c- limita

    zonei de evaporare; cd- zona de tranziie (deaeraie); d'e'- franj capilar; ee'-variaia

    nivelului pnzei,dup Trombe, 1969

    Comunicaiile verticale dintre formaiunile acvifere suprapuse, mai multsau mai puin separate de intercalaii semipermeabile, alctuiesc acviferele

    multistrat. n acest caz influena factorilor geomorfologici asupra regimului descurgere subteran se estompeaz. Regenerarea resurselor de ap este mairedus, comparativ cu zona superioar, dat fiind faptul c aportul de ap ce

    provine de la suprafa este mai redus.n zona cea mai adnc doar structura geologic general a bazinului

    impune regimul apelor subterane; n cazul de fa transferul vertical este maiimportant fa de cel lateral.

    Repartiia n suprafa (lateral) a apelor subterane

    Extinderea lateral a acviferelor este strns legat de caracteristicilelitostratigrafice i structurile regionale.

    Dispozia formaiunilor geologice n "vraf de farfurii" (sinclinalesuspendate), deformat de pliseuri i fracturi, determin sau limiteazextinderea pnzelor subterane. Structurile hidrogeologice regionale secomplic local ca urmare a variaiilor litologice determinate dediscontinuitile de sedimentare i accidentelor tectonice.

    Cele mai importante discontinuiti de sedimentare sunt: variaiile laterale

    de facies, lacunele depozitare, eroziuni vechi discordante, transgresiunimarine etc. Accidentele tectonice cuprindpliseuri (cute) ifalii.Delimitarea geografic a unui acvifer poate, chiar i n cadrul unor

    7

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    8/30

    formaiuni permeabile bogate n ap, s fie limitat de natura rocilor caurmare a dizolvrii srurilor solubile care dau apelor dintr-un anumit loc outilizare improprie.

    b. Apele subterane din regiunile montaneLocalizarea zcmintelor de ape subterane ascult de aceleai legi ca i

    cele din bazinele sedimentare. n cazul de fa, ele sunt mult mai fragmentatedatorit complexitii structurilor geologice.

    Este fals ideea cum c n sectoarele montane nalte ar exista apesubterane foarte bogate. Cu toate c precipitaiile cad ntr-o cantitate mare,la altitudini ridicate, apele subterane nu ntrunesc condiii adecvate pentru aforma pnze continue. Obstrucia este determinat de impermeabilitatearocilor (de obicei roci dure, metamorfice sau vulcanice), panta mare, scurgerearapid etc.

    Ape subterane bogate se gsesc doar n sectoarele depresionare unde

    pantele sunt reduse, viteza de scurgere a apelor de suprafa este mic i naturalitologic este predominant psamitic (nisipoas) sau psefitic (pietri). nrocile poroase infiltraia este ridicat, mai ales n perioada primverii cnd setopete lent stratul de zpad i apa are timp suficient s se infiltreze n sol.

    c. Apele subterane din regiunile de soclun regiunile de soclu apele subterane sunt mult mai rare, comparativ cu

    cele existente n bazinele sedimentare.Zcmintele de ap sunt locale, fr extensiune regional, dispuse n trei

    tipuri principale de structuri:-formaiuni sedimentare compacte (sau dure);-formaiuni superficiale (arene, strate alterate, aluviuni etc);-zone de fracturare i strivire.Contrar unor opinii, apa subteran circul i n aceste regiuni pn la

    adncimi mari, fapt demonstrat, mai ales, prin studiul galeriilor i tunelurilor.

    3. Studiul morfologic al acviferelor

    a. Definiia acviferuluiZcmntul de ap subteran, utilizat ca izvor de ap, poart denumirea

    de acvifer (aqua = ap; fero = a aduce). Un acvifer este o formaiunegeologic permeabil care nmagazineaz n golurile sale apa care circul prinacestea, cu o vitez semnificativ, i care este susceptibil de a fi extras ncantiti apreciabile prin intermediul mijloacelor de captare .

    8

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    9/30

    Fig.6. Diferite tipuri de goluriexistente n scoar

    Un acvifer este compus din: roca rezervor (sub forma unor trame sauschelete solide), reprezentat din grunii nisipurilor, pietriurilor etc. i apa.Apa n micare constituie pnza de ap subteran. Prin urmare cei doitermeni, acvifer i pnza de ap subteran, nu sunt sinonimi.

    Stratele acvifere au trei pri componente:-Zona de alimentare, situat la cele mai ridicate cote; intr n contact cu

    atmosfera.-Zona de acumulare, are o extindere mare, dar circulaia apei este redus.- Zona de descrcare, situat la cotele inferioare ale stratului, este

    marcat, de regul, de apariia izvoarelor.Srurile solubile aflate n scoara terestr contribuie la definitivarea

    compoziiei chimice a apei subterane; n acest caz gazul constituent poate fineglijat.

    b. Tipuri hidraulice de acvifere libere i captive

    Studiul primului acvifer, care-i face simit prezena n puuri, relevexistena unui nivel de ap care poart denumirea de nivel piezometric.Ansamblul nivelurilor piezometrice ale unui acvifer, msurate n diferite

    puncte, formeaz o suprafa piezometric; aceasta constituie limita superioara acviferului i poate fi asimilat, n aceeai msur, cu suprafaa liber, adiclocul unde presiunea intern este egal cu presiunea atmosferic, de unde icalificativul de acvifer cu pnz liber. Vechiul termen de acvifer freatic(phreas -pu), utilizat pn n prezent, este indicat s fie eliminat.

    9

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    10/30

    Fig. 7. Diiferitele tipuri de interstiii capabile s stocheze apa,dup Dune Leopold

    Acviferele situate la adncimi sunt, de cele mai multe ori, prizoniereleformaiunilor impermeabile. Ca urmare a adncimii mari la care se afl,acviferul, roca rezervor i apa, suport o presiune vertical, dirijat de sus n

    jos, egal cu greutatea coloanei de teren care o surmonteaz pn la suprafaatopografic. n cazul n care se ptrunde cu un foraj n acvifer, apa acestuia esteexpulzat ca urmare a decompresiunii i se ridic n foraj pn la echilibrare, la

    adncimea nivelului piezometric existent; acestea sunt acviferele cu pnzcaptiv ce au caracter ascendent.n cazul n care nivelul piezometric este situat deasupra suprafeei

    topografice, apele subterane nesc natural i poart denumirea de apearteziene.

    Prezena unui acoperi constituit dintr-o formaiune semipermeabilpermite schimburi de ap i de presiune cu acviferul suprapus, implicnd apariiaunui tip de acvifer cu pnz semicaptiv; n acest caz, cele dou acviferesuprapuse formeaz un acvifer bistrat. Acviferul multistrat este alctuit din maimulte formaiuni permeabile cu intercalaii de "farfurii semipermeabile".

    Poate exista o difereniere vizibil ntre un strat foarte subire de ap carese scurge n ptura superficial i pnza freatic deja constituit. Stratul superiorprin care se desfoar scurgerea hipodermic are grosimi doar de civa

    10

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    11/30

    centimetri.n cadrul formaiunilor calcaroase (relief carstic) problema pnzelor

    subterane se pune diferii, comparativ cu celelalte formaiuni geologice. Pentruformaiunile carstice sub forma blocurilor de roc se disting dou zone:

    - una situat la cote altitudinale mari, nesaturat n ap;- o alta situat la cote altitudinale joase, de natura unui acvifer, din

    care apele graviteaz ctre o emergen

    Fig.8. Existena unui curs de ap n formainile carstice

    Pot exista i zone cu patru sectoare de ptrundere i circulaie a apei:-zona fisurilor i dolinelor;-zona canalelor;-zona colectorului care debueaz n exterior;-acviferul freatic de adncime.

    Fig. 9. Formaiune carstic complex

    Se demonstreaz existena unor formaiuni carstice alimentate n modcontinuu, dar care dein debite variabile; alimentarea se face prin intermediulunui curs de ap de suprafa.

    Suprafaa piezometric este reprezentat prin curbe de nivel piezometricecunoscute sub denumirea de curbe echipoteniale. n cazul n care rulalimenteaz pnza freatic, curbele echipoteniale au inflexiunea ndreptatspre aval; cnd pnza freatic alimenteaz rul, curbele de nivel sunt ndreptatespre amonte (fig.10).

    11

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    12/30

    Fig.10. Distribuia apelor freatice la sud de Dunre (Ungaria): 1-izofreate (m);2-depresiunea central; 3-mlatina Hansag; 4-frontier de stat, dup Muler,

    1979

    Hrile piezometrice permit determinarea apei freatice n raport cu

    suprafaa topografic.Suprafaa piezometric nu se prezint tot timpul sub form orizontaldeoarece n configuraia sa intervin mai muli factori: aspectul reliefului,alctuirea petrografic, granulometria, accidentele tectonice etc.

    De regul, nivelul apei freatice urmrete variaiile suprafeei topografice,dar nu ntr-o form de regularitate, ci foarte variat.

    Suprafeele piezometrice pot prezenta forme negative datorate pierderilorde ap n adncime prin intermediul fisurilor existente n patul impermeabil, ndepresiunile din cadrul substratului impermeabil sau al unor lentile cu

    permeabilitate mai redus.

    Fig. 11. Suprafa piezometric cu forme negatice, dup Pantazic, 1983

    12

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    13/30

    Fig.12. Modaliti de coborre a nivelului freatic

    Fig. 13. Schema piezometric cu forme pozitive, dup Pantazic, 1983

    Fig.14. Influena faliilor asupra stratelor acvifere

    Formele pozitive ale suprafeei piezometrice se datoresc neregularitilorsubstratului impermeabil sau al unor lentile sedimentare mai permeabile. naceeai msur pot fi produse modificri ale nivelului freatic i ca urmare aexistenei unor accidente tectonice (fig. 15) .

    Coborrea nivelului freatic se poate datora, fie crerii unei suprafeedepresionare prin tasare (mai ales n nisip, loess), fie prin sparea unui canal. nurma apariiei unei suprafee lacustre (lac antropic, baraj) sau a irigaiilor (ex:Lacul Techirghiol), nivelul freatic sufer o ridicare. n principiu, climatul este

    cel care influeneaz preponderent alimentarea freaticului.

    Fig.15. Modificarea nivelului freatic dup apariia unui lac

    innd cont de criteriile amintite, dar avnd n vedere i condiiilegenetice, pe cele de zcmnt, caracteristicile hidraulice i fizico-geografice,

    13

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    14/30

    se pot deosebi: ape subterane cantonate n zona de aeraie, ape freatice i apecaptive, fie cu nivel liber, fie arteziene.

    Apele din zona de aeraieSunt apele care se ntlnesc n depozitele permeabile existente ntre

    suprafaa topografic i nivelul piezometric. Uneori, pot forma lentile de ap nsubzona intermediar (Preda, Marosi, 1971).

    Fig.16. Zonalitatea subteran sol - ap

    Apele acestei zone prezint caracteristici de baz:-au caracter temporar datorit faptului c sunt alimentate din precipitaii;

    -coninutul de sruri depinde de aceste fluctuaii (mai mari n perioadelesecetoase i mai mici n cele ploioase);-conin substane organice i microorganisme ca urmare a filtrrii

    incornplete (nu sunt recomandate pentru alimentarea cu ap);- principalul vehicul al elementelor chimice din scoara de alterare l

    reprezintcaracterul descendent al apelor de infiltrare.

    Stratele acvifere freatice

    Sunt acviferele situate deasupra primului strat impermeabil. Nivelul freatical acestor strate urmrete, cu un anumit grad de atenuare, suprafaa topografic(fig.17). Pot aprea dereglri n condiiile unor accidente locale sau ca urmare ainterveniei omului.

    Alimentarea apelor freatice este dubl: din precipitaii i prin intermediulrurilor. Legtura dintre ru i orizontul freatic este reciproc. La ape mari rul

    poate alimenta pnza, n timp ce la ape mici fenomenul este invers. n plan,curbele echipoteniale i schimb alura n cele dou cazuri. Morfologia pnzeifreatice poate cpta forme diferite .

    Strate acvifere situate la baza teraselor sunt bogate, ca urmare a faptului cdepozitele permit infiltrarea rapid a apei. De regul, acviferul are deversarespre o teras inferioar sau spre albia major.

    14

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    15/30

    Fig.17. Gradientul hidraulic i elementele lui hidrologice: P2 i P2-puuri;H1-nivelul apei n P1; H2-nivelul apei n P2; 1-distana dintre puuri; h-

    diferena de nivel dintre P1 i P2.

    Fig.18. Distribuia apei subterane n stratul de sol

    La baza teraselor pot aprea i izvoare. Sunt cele mai bune ape pentrualimentarea localitilor.

    Strate acvifere pot fi cantonate i la baza conurilor de dejecie sau adepozitelor deluviale. Ca urmare a structurii complexe, cu alternane dedepozite permeabile i impermeabile, se ntlnesc strate acvifere libere saucaptive. Curgerea apei este radiar.

    Acvifeiele din roci compacte cu fisuri mici nu formeaz strate deoarecereelele sunt izolate.

    Acviferele din rocile cu fisuri largi sunt rspndite n rocile solubile, degenul calcarului i gipsurilor. Fisurile se lrgesc ca urmare a dizolvriicarbonatului de calciu sau a gipsului. Apele ncrcate cu bicarbonat de calciu

    pot da natere unor roci de genul travertinului.

    15

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    16/30

    Stratele acvifere captiveSunt cantonate ntre dou strate impermeabile i alimentarea nu

    corespunde cu arealul pe care-1 ocup stratul. Mai poart i denumirea de stratede adncime. Regimul de variaie nu depinde de condiiile climatice.

    Fig.19. Interaciunea apei curgtoare cu stratul freatic: a-alimentarea rului dectre pnza freatic; b-alimentarea pnzei freatice de ctre ru.

    n funcie de nivelul piezometric stratele acvifere captive pot fi clasificaten:a. strate acvifere captive fr presiune, se formeaz doar n cazul n care

    nu toat grosimea stratului permeabil a devenit strat acvifer; n acest caz stratulpermeabil nu este pe deplin saturat cu ap.

    b. strat acvifer captiv sub presiune, se formeaz n cazul n care ntregul

    strat permeabil este saturat cu ap. Este cazul stratelor care prezint un oarecaregrad de nclinare, n procesul de echilibrare a apelor se exercit o presiuneasupra plafonului impermeabil.

    n cazul n care plafonul impermeabil este strpuns, apa aflat sub presiunetinde spre suprafa. Se deosebesc:

    - apa ascensional, este cea care se ridic pn sub suprafaa terenului.Ridicarea n foraj este n funcie de presiunea hidrostatic existent. Nivelul

    piezometric este negativ deoarece el se afl situat sub nivelul topografic (fig.20);

    16

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    17/30

    Fig.20. Distribuia izofreatelor n funcie de raportul ru-pnz freatic: a-pnza freatic alimenteaz rul; b-rul alimenteaz pnza freatic

    - apa artezian, este cea care iese din foraj, sub presiune, deasupra nivelului

    topografic. Sunt foarte cunoscute apele din Bazinul Parizian (regiuneaArtois).n Romnia se gsesc n Cmpia Romn, Cmpia Banato-Crian,Depresiunea Huedin, Zalu etc. Nivelul piezometric este pozitiv deoarecese afl situat deasupra solului.

    Fig.21. Pnz captiv cu exutor artificial - ape arteziene, dup Trombe, 1969

    c. Tipurile de ape subterane i caracteristicile lorApa eliberat din acvifer, sub aciunea gravitaiei, poart denumirea deap gravitaional.

    17

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    18/30

    ntr-un eantion al scoarei terestre o parte din ap se va scurgegravitaional pn cnd acesla va rmne uscat: n acest caz poart denumireade eantion sec. Plasat ntr-o centrifug va mai elibera un anumit volum de apcare este n funcie de fora centrifug, adic depinde de viteza de rotaie aaparatului (pn la 50.000 rot./min.); aceasta este apa de retenie (reinut,adsorbit) din trama solid a acviferului (suprafaa particulelor, pereiimicrofisurilor).

    Forele care le rein, mai ridicate ca acceleraia gravitaional, sunt date deatracia molecular (1.000 pn la 100.000 bari).

    Ti uri de a subteran Extrac ieMi loace For e use n oc

    Apa disponibil Apa gravitaional GravitaieDesicaie

    GravitaiaCldura

    Apa nedisponibil Apa de retenie Centrifuga

    Calcina ia

    Atracia molecular

    Tabel 1 Marile tipuri de ape subterane

    c.1. Apa de retenieCaracteristicile apei de retenie sunt datorate proprietilor particulare ale

    structurii moleculare a apei. Ea mai este cunoscut sub numele de ap legat.Molecula de ap, de model triangular, cu ioni de H ncrcai pozitiv i ioni deO ncrcai negativ, se comport ca un dipol dotat cu un moment electric

    permanent; aceast proprietate explic existena forelor electromagnetice saude atracie molecular de cteva mii de bari. Aceste fore acioneaz ntremoleculele de ap, pe de o parte, i ntre acestea i particulele solului ncrcateelectric, pe de alt parte. Moleculele, puternic legate ntre ele, constituie lanurisau particule. Formula molecular a apei este complex, de tip (H2O)n, cu n =2,3,4...n = 2 fiind cel mai frecvent.

    n mediu poros exist un cmp electric natural ce provoac o polarizare asuprafeei particulelor, care atrag dipolii; se constituie astfel, la suprafaa

    particulelor, o pelicul continu de ap adsorbit, cu o grosime de civa zecide microni.

    Acest fapt explica proprietile fizice ale apei de retenie: o densitate

    ridicat ce variaz ntre 1,25 -1,70 i o puternic vscozitate vecin cu aceea aglicerinei.

    Volumul apei de retenie depinde, n mod esenial, de talia particulelor:reprezint 40-45% din volumul total pentru argilele (grunele foarte fine) i 3-10% pentru nisip.

    Dup raportul pe care-1 are cu particulele de roc, apa poate fi legalsau liber.

    c.2. Apa legat determin umiditatea natural a rocilor i poate fi

    legat chimic sau fizic.Apa legat chimic face parte clin compoziia chimic a rocilor, listestrns legat de reeaua cristalin a mineralelor sub trei forme:

    18

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    19/30

    - Apa de constituie intr n compoziia chimic a mineralelor subform de ioni de H i OH (micele de genul muscovitului sau halitului),hidrat de calciu ele. Este eliberat la temperaturi ridicate cnd mineralelerespective se descompun i dau natere altora noi.

    Formele de a din roci

    A a le at A a liberA a le at chimic A a de constitu ie A a ca ilar

    A a de cristalizareA a zeolitic

    A a le at fizic A a hi rosco ic A a ravificA a elicular stabil le atApa pelicular labil legat

    Tabel 2 Formele de ap din roci

    Fig.22. Categoriile de ap fizic legat

    -Apa de cristalizare intr n alctuirea unor reele cristaline, dar estemai slab legat chimic. Intr n compoziia unor minerale sau roci: gips isulfat de cupru. Este eliberat la temperaturi ridicate cu schimbareacalitativ a rocilor.

    -Apa zeolitic se prezint sub form de molecule n spaiile reeleicristaline, liste strns legat de structura mineralelor. Se elibereaz prinnclzire fr a distruge reeaua cristalin. Dup eliminare, aceast ap

    poate fi absorbit din nou.Apa legat fizic (adsorbit) nconjoar particulele minerale datorit

    forelor moleculare i electrochimice. Se departajeaz apa higroscopic icea pelicular (fig. 37).

    -Apa higroscopic nconjoar granulele rocilor sub forma uneipelicule i se menine la suprafa datorit aciunii reciproce dintre forelemoleculare ale apei i granulele solide.

    Apa higroscopic nu transmite presiune hidrostatic, fapt pentru carepoate fi deplasat numai n stare de vapori.

    Cantitatea de ap higroscopic existent n porii rocilor este n funciede umiditatea atmosferic; valoarea ei maxim este ntlnit numai n

    cazul unei saturaii complete de umiditate a aerului atmosferic. De obicei,se gsete n proporie de 15-18% la nisipuri fine i medii i scade lanisipuri grosiere pn la 1,2-0,5%.

    19

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    20/30

    Acest tip de ap nu respect legile dinamicii fluidelor; ea putnd findeprtat din porii rocilor la temperaturi mai mari de 104,5C i numaisub form de vapori. Punctul su de nghe se ridic la -78C, iar cel defierbere la +100C.

    -Apa pelicular stabil legat constituie un al doilea nveli careacoper granulele rocilor sub forma unui strat subire de ap.Acest tip de ap se menine la suprafaa granulelor prin aciunea forelorde atracie molecular cu intensitate mijlocie existente ntre particulele deroc i moleculele de ap. Nu dizolv srurile, nu conduce curcnlul electric,nu se mic i nu transmite presiune hidrostatic i hidrodinamic.

    Se elimin la temperatura de 105C i ofer o oarecare coeziune argilelor.- Apa pelicular labil legat cunoate un oarecare grad de vscozitate, are o

    uoar conductibilitate, dizolv foarte puin srurile i nghea la temperaturisituate

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    21/30

    grosier). nghea la temperaturi situate

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    22/30

    particulele solide i volumul total al materialului (inclusiv porii). Volumulporilor depinde de tipul de granule care alctuiesc roca, de modul lor de sortare,de felul cum acestea sunt aranjate i dac sunt sau nu cimentate. Porozitateaunei roci (pori, fisuri, interstiii) se exprim prin coeficientul de porozitate(n), definit ca raport ntre volumul porilor (Vp) i volumul total al rocii (Vt) (seexprim n %):

    n=Vp/Vt*100(%).

    Coeficientul de porozitate se determin prin metoda volumetric. Aceastaconst n determinarea volumului total al rocii (Vt) i volumul scheletului solid(Vs), cu ajutorul crora se obine coeficientul de porozitate prin relaia:

    n=Vt-Vs/Vt*100 (%); Vt-Vs=Vp.

    Valoarea porozitii rocilor variaz n funcie de dispoziia particulelor, de

    forma i dimensiunile lor, precum i de gradul de cimentare; ea poate fi total ieficace.

    Felul rocii Porozitatea%

    Sol 30-50Ar il 10-50Cret 10-40

    Nisi ietri 18-47Calcar 2 5-20Gresie 5-15

    Roci eru tive 1Cuar ite 0,5

    Tabel 3 Valoarea porozitii rocilor

    Porozitatea total depinde de gradul de cimentare i de compactare arocilor; se are n vedere volumul total al porilor i cel al rocilor. Poate fievaluat cu ajutorul coeficientului de porozitate (n) care reprezint raportuldintre volumul porilor (Vp) i volumul total al rocii (Vt) multiplicat cu 100:

    n = (Vp/Vt)*100(%).

    Porozitatea eficace reprezint raportul dintre volumul total al golurilor princare apa se poate deplasa gravitaional i volumul total al rocii. Se refer doar lavolumul porilor prin care poate circula apa sub aciunea gravitaiei. nsuirean cauz are o importan practic deosebit. Ca valoare, ea deine cca. .25%din porozitatea total.

    Cea mai mare porozitate eficace o au: pietriurile (25%); nisipul fin 20%;argila (5%) etc.

    Sunt dou mari categorii de roci: poroase i compacte.Rocile poroase sunt alctuite din materialele sedimentare: nisipuri,

    pietriuri, bolovniuri, marne, argile, piroclastite etc. Au proprietatea de adeine spaii libere ntre granule i prezint interes din punct de vederehidrogeologic.

    22

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    23/30

    Comportamentul acestor roci, n raport cu apa, depinde de dimensiuneagranulelor i de dispoziia acestora. Infiltrarea apei poate fi influenat i destructura solului. Spaiile dintre granule pot varia de la dimensiunea micronilorla cea a centimetrilor. Golurile pot fi ocupate cu aer, vapori de ap sau cu apn stare lichid sau solid. Granulele pot fi nelegate ntre ele sau unite cuajutorul unui liant. Particulele rocilor poroase sunt aezate dezordonat, dar cutimpul pot suferi unele procese de ndesare i prin urmare de micorare aspaiilor dintre ele.

    Fig.24. Dependena porozitii rocilor de forma granulelor (A), de felul deaezare a acestora (B), de gradul de sortare (C) i de gradul de cimentare (D),

    dup Gtescu, 1998

    Convenional, dup dimensiuni, porii se mpart n:- supracapilari, cu diametre cuprinse ntre 0,5-1,2 mm; circulaia apei

    are loc n conformitate cu legile hidrodinamicii; cnd porii supracapilaridepesc diametrul de 1,2 mm nu se consider porozitate obinuit, cimacroporozitate (cavernozitate);

    - capilari, cu diametre cuprinse ntre 0,5-0,0002 mm; circulaia nuare loc n conformitate cu legile hidrodinamicii;

    -subcapilari, cu diametre mai mici de 0,0002 mm; apa nu circul.

    23

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    24/30

    Fig.25 Porozitatea total (A) i eficace (B)

    Fig. 26. Relaia dintre infiltrarea apei i structura solului, dup Jones, 1998

    Gradul de ndesare natural (D) exprim ntr-o oarecare msur i volumulrocilor. Din acest punct de vedere rocile se pot clasifica n:

    -afnate (D = 0,00-0,33);-ndesate (D = 0,33-0,66);-foarte ndesate (D = 0,66-1,00).Dup modul de alctuire a rocilor se pot distinge dou tipuri principale de

    porozitate: primar i secundar.Porozitatea primar este reprezentat de golurile existente ntre granulele

    rocilor sedimentare, de spaiile dintre feele de stratificaie sau prin fisuriledepozitelor de roci sedimentare cimentate, roci metamorfice sau chiar eruptive.Porozitatea secundar este reprezentat de spaiile rezultate din aciunea

    24

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    25/30

    de dizolvare a apei, de fisurile ce rezult din contractarea rocilor precum i defisurile sau porii rezultai din procesele de cristalizare, deshidratare i eroziuneeolian.

    Rocile compacte strbtute de fisuri dein un volum redus de pori sau suntlipsite total de goluri. Din aceast categorie fac parte rocile eruptive, isturilecristaline precum i o serie de roci sedimentare (gresii, gipsuri, calcare etc).

    4. Zonalitatea subteran sol-apPrimul acvifer (adic cel superior) prezint dou zone de ap subteran:

    zona nesaturat (la partea superioar) i zona saturat (la partea inferioar),separate de suprafaa pnzei.

    a. Zona saturatCuprinde complexul solid - ap i nchide pnza de ap subteran. Dei

    sunt prezente cele dou tipuri de ap - de retenie (legat) i gravitaional(liber) - este totui domeniul celei din urm. Toate golurile sunt umplute cu

    ap, coeficientul de saturaie este egal cu 100%, n timp ce umiditatea atingevaloarea maxim.

    Suprafaa superioar a acestei zone este chiar suprafaa pnzei. Grosimeavariaz n funcie de structura geologic i de gradul de alimentare. n cazulunor exploatri exagerate grosimea poate scdea la limite alarmante.

    n raport cu procesele geochimice care au loc ntre ap i roci, sepot separa,de la suprafaa solului pn n interiorul stratului acvifer, dousubzone:

    -de oxidaie , corespunde cu cea de aeraie.

    -de cimentaie , este situat sub nivelul apelor freatice, pn laadncimi ce pot ajunge la 9-12km. Temperatura acestor sectoare sepoate ridica la 365C i apa sufer un proces de disociere n elementeleei componente (Piota, Buta, 1981).

    b. Zona nesaturat (de aeraie)

    Se caracterizeaz prin prezena complexului solid - ap - aer.Cuprinde apa de retenie (legat) i gravitaional (liber). Cantitatea deap gravitaional este foarte slab sau chiar nul. Orizontul permeabil

    are porii capilari saturai, dar nu i pe cei subcapilari. Conine numaiap suspendat i permite circulaia descendent.

    n funcie de valorile coeficientului de saturaie i de umiditatecare, n mod sumar descresc spre suprafa, zona nesaturat estesubdivizat n trei subzone (de sus n jos):

    -de evaporaie (sau evapotranspiraie);-de tranziie (sau intermediar);-franj capilar (sau capilar).

    25

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    26/30

    Fig.27. Relaia dintre gradul de saturare, capacitatea pentru ap ncmp i coeficientul de ofilire, dup Newson, 1994

    Subzona de evaporaie vine n contact cu atmosfera deoarece estesituat n orizontul superior unde se dezvolt i sistemul radicular. Apainfiltrat din precipitaii i reinut prin capilaritate poate fi cedatatmosferei n urma procesului de evaporare sau prin sistemul radicular al

    plantelor (evapotranspiraie). Cnd cantitatea de precipitaii este sczutrezerva de ap se poate epuiza i plantele ofilesc.

    Subzona de tranziie este situat ntre subzonele de evaporalie i capilar.Grosimea ei este n funcie de nivelul la care se afl orizontul freatic. Se

    pstreaz umiditatea suspendat n cadrul porilor capilari. Umiditatea nucunoate o variaie prea mare i nu poate ceda apa subzonei de evaporaie.

    Franjul capilar este alimentat de apele zonei saturate, urcate princapilaritate (ascensiune capilar). Cunoate grosimi variabile n funcie de

    starea de capilaritate pe care o au rocile respective. Umiditatea ei este mairidicat dect subzona de tranziie i conine ap higroscopic, pelicular icapilar. Umiditatea provine din orizontul freatic. Grosime subzonei depindede porozitate: cu ct aceasta este mai mic cu att apa poate urca mai mult. Lanisipurile grosiere apa urc 12-15 cm, n nisipul mediu 40-50 cm, n cel fin 90-100 cm, n pmntul nisipos 175-200 cm, n cel argilos 225-250 cm etc.

    Se remarc faptul c dac suprafaa pnzei (noiune teoretic) corespundevrfului zonei unde golurile sunt saturate (adic include o parte a franjuluicapilar), din contra, suprafaa piezometric, msurat n cadrul franjului i la

    izvoare, se plaseaz sub limita superioar a zonei saturate.

    26

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    27/30

    5. Calitatea apei subterane. HidrogeochimiaHidrogeochimia, sau chimia apei, se ocup cu studiul elementelor chimice

    din ap (dizolvate sau n suspensie), a parametrilor fizico-chimici carecondiioneaz punerea lor n soluie i comportamentul lor n cursul scurgeriisubterane (interaciuni ntre ap i roca rezervor). Hidrochimia nglobeazstudiul substanelor minerale dizolvate i izotopii naturali stabili i radioactivi(izotopii mediului). Este un mijloc de prospeciune hidrogeologiccomplementar ce permite identificarea originii apei subterane i definireamodalitilor scurgerii subterane. Aduce, n egal msur, o mare contribuiecartografiei hidrogcologice prin executarea hrilor hidrochimice. ntre altele,determinnd calitatea apei, hidrogeochimia poate limita posibilitile de utilizarei reducere a resurselor.

    a. Principalele substane dizolvate n apa subteranApa subteran nglobeaz, n soluie, numeroase substane minerale, gaze

    i' sruri solubile.Principalele gaze dizolvate (uneori n stare liber de suspensie) sunt:

    compuii aerului (oxigen, hidrogen, azot), anhidrida carbonic (CO2), amoniac(NH3), sulfura de hidrogen i un coninut mai mic de argon, xenon, heliu imetan. Majoritatea acestor gaze au o solubilitate slab, cuprins ntre 0,01 i0,02 cm3/cm3 la temperatur normal, excepie fcnd CO2, H2 i NH3 care au osolubilitate de 40, 200 i 60.000 de ori mai mare.

    Principalele sruri solubile care reprezint cauza mineralizrii apei sunt:calcarul (CaCO3), dolomita (Ca, Mg)CO3, gipsul (CaSO4,2H2O), halitul

    (NaCl), silvinitul (KCl), nitraii, silicea (SiO2). Apele subterane, n funcie deapropierea sau deprtarea fa de o mare sau un lac, pol avea concentraiidiferite; ca exemplu, se amintete cazul grindului Lelea din Delta Dunrii care,dei se afl situat n interiorul deltei, prezint ape clorurate.

    b. Parametrii minerailizaiei apei subteraneElementele chimice sunt exprimate n miligrame pe litru (mg/l).Reziduu sec (RS) reprezint totalitatea srurilor dizolvate. Este obinui

    prin desicarea apei la 104,5C.

    Duritatea apei este proprietatea ionilor de Ca++ i Mg++ de a provoca unreziduu insolubil n contact cu un lichior de spun i un depozit de carburant subefectul fierberii. Este exprimat cantitativ prin gradul hidrotimetric total (TH).Gradul hidrotimetric total francez corespunde la 10 mg CaCO3 /litru; el estesensibil egal cu 10 ppm.

    Agresivitatea calific o ap natural acid, mai ales prin coninutul ei nCO2 i care poale s exercite o aciune coroziv asupra rocilor, materialelor(evi, crepine de foraje) sau asupra conductelor.

    c. Evoluia caracteristicilor hidrochimiceApa subteran primete caracteristicile sale hidrochimice de baz n cursul

    infiltrrii n cadrul zonei nesaturate pe primii metri ai scoarei. Prin urmare,

    27

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    28/30

    mineralizarea sa sufer modificri odat cu scurgerea subteran sub aciuneasrurilor solubile ale rocii rezervor sau a influenelor exterioare (invazie marinde ape srate, ca n cazul sectorului estic al Deltei Dunrii unde predominapele clorurate fa de cele dulci din sectorul vestic, sau polurii accidentale).

    Influena rocii rezervor depinde de solubilitatea rocilor, de mrimeasuprafeei i timpului de contact. Exist o relaie ngust ntre caracteristicilefizice i geochimice ale rocilor rezervor i hidrogeochimia apelor subterane.

    d. Caracteristicile fizice ale apei subteraneTemperatura apelor subterane, msurat la emergen sau n acvifer,

    aduce date cu privire la originea i scurgerea apelor subterane. Temperaturaapei se echilibreaz cu aceea a rocii rezervor. Influena temperaturii aerului seatenueaz foarte rapid n adncime, la o limit maxim de 40 m (zona neutr saude heterotermie); de la aceast adncime temperatura este n funcie degradientul geotermic.

    Conductivitatea electric i inversul ei rezistivitatea sunt mijloaceimportante de investigare hidrogeologic. Unitatea de rezistivitate este ohm*cm,care este rezistivitatea unei prisme de ap de 1 cm2 seciune i 1 cm nlime, latemperatura de 20C; rezistivitatea, la temperatur constant, este legat dereziduu sec.

    5.Rezervele de ap subterana. Definiie i tipurile de rezerveRezerva de ap subteran (W) reprezint volumul de ap gravitaional

    coninut la un moment dat ntr-un acvifer (fig.56). Ea se exprim n uniti devolum, de obicei n milioanem3.

    n acviferele cu pnz liber volumul rocii rezervor variaz n funcie defluctuaiile suprafeei piezometrice, de unde necesitatea unei referine la o

    perioad definit, n general plurianual, substratul rmnnd fix.

    Fig.29. Tipurile de rezerve specifice apelor subterane

    Se pot distinge rezerva total (Wt), delimilat de suprafaa

    28

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    29/30

    piezometric medie, rezerva permanent (Wp), limitat de suprafaapiezometric cea mai joas i rezerva regular (Wr), care reprezintcantitatea maximal de ap gravitaional ce se afl n zona defluctuaie (ntre cea mai nalt suprafa i cea mai joas).

    Rezerva regular este partea variabil a rezervei unui acvifer. Eapoale fi comparat, pentru aceeai perioad de referin, cu debilulglobal al unei pnze (Qw - suma cantitilor de ap ce vin natural nacvifer n timpul perioadei de referin).

    n acviferele cu pnz captiv, unde straiele impermeabile suntfixe. poate fi definit doar rezerva total.

    b. Evaluarea rezervelor de apa subteran

    Rezerva de ap subteran (W) este determinat de volumul maseide roc rezervor (V) ce corespunde tipului de rezerv i porozitiieficace nc(W=:V*nc). Volumul rocii rezervor poate fi calculai prin

    grosimea sa medie (b) i suprafaa acesteia (A), sau, cu mai multprecizie, prin planimetrarea hrilor in curbe izopahe.

    c. Regenerarea rezervelor de ap subteran

    Rezerva de ap subteran a unui acvifer se rennoiete prinaportul apelor de alimentaie n decursul unei perioade determinate,n general an hidrologic, un volum de ap (dW) este introdus uacvifer i tranziteaz

    Indicele de rennoire reprezint raportul acestui volum de ap

    (dW) cu rezerva total (Wt). El exprim volumul de ap caretranziteaz ia acvifer (rol conductor). nmagazinarea subteran este nfuncie direct cu acest parametru.

    Durata rennoirii este timpul teoretic necesar pentru ca volumulapei de alimentaie (dW) s fie egal cu rezerva total (Wt). Prinurmare, reprezint timpul cerut pentru a reconstituii rezerva totaldac aceasta este epuizat. El variaz direct n funcie de retenianatural a rocilor rezervor (rol de nmagazinare).

    7. Resursele de ap subteran

    Resursele de ap subteran reprezint cantitatea de aputilizabil care este fizic posibil i economic avantajos de afiprelevatdin acvifere. ntr-un domeniu i n timpul unei perioade definite, inndcont de diversele caracteristici tehnice i practice (exprimate n m3/ an).

    Resursele poteniale totale de ap reprezint totalitatearesurselor poteniale, fracionale n resurse poteniale de ap desuprafa i resurse poteniale de ap subteran.

    Resursele regenerabile de ap subteran sunt exploatate cucondiia conservriiunui echilibru a! alimentrii i fr a depi iezervele Provin

    29

  • 7/29/2019 Hidrogeologie - Curs.

    30/30

    esenialmente din captarea apei pnzei libere. n acest caz, echilibru!este tradus prin stabilizarea suprafeei piezometrice medii. Resurselesunt aproximativ egale la debit mediu al scurgerii subterane.

    Resursele neregenerabile de ap subteran provin esenialmente dinexploatarea rezervelor pnzelor captive cu slab regenerare. Pot depirezerva permanent a pnzelor libere. Durata lor este limitat n timp.

    Pentru o mai bun administrare a apelor subterane trebuie realizateprobleme de o deosebit actualitate:

    - managementul resurselor de ape subterane, n general, i alsistemelor naionale, n special;

    -dimensionarea i instituirea zonelor de protecie din preajmacaptrilor;-studierea influenei condiiilor naturale asupra proceselor de

    poluare;-evaluarea vulnerabilitii la poluare a sistemelor acvifere;

    - punearea n eviden a unor noi soluii, neconvenionale, aplicabilen condiiile Romniei, care s aib n vedere remedierea calitiiapelor subterane poluate;-estimarea cantitativ i calicativ a influenei apelor subterane nmanagementul teritorial (combaterea procesului de nmltinire i afenomenelor de srturare a solurilor, studierea i combatereaalunecrilor de teren, reabilitarea stabilitii i calitii mediului nsectoarele de carier i exploatare minier, amplasarea depozitelor dedeeuri etc.) (Zamfirescu, 1997).