Отмостка при высоком уровне грунтовых вод: Отмостка при высоком уровне грунтовых вод

Содержание

Влияние сложности грунта на устройство отмостки у дома

Устройство отмостки по периметру здания является одним из наиболее важных этапов завершающих строительных работ по возведению частного дома.

Специалисты не просто рекомендуют, а настаивают на устройстве отмостки, чтобы избежать проблем при эксплуатации дома, потому что отмостка – это один из важнейших элементов системы гидроизоляции фундамента и самого дома.

В городских многоэтажных зданиях отмостка строится в виде пешеходных дорожек вдоль фасада здания. В частных домах такой дополнительной функции она может и не нести, но целостность фундамента в любом случае зависит именно от качества выполнения этого важного элемента.


С О Д Е Р Ж А Н И Е

  1. Назначение отмостки.
  2.  Основные требования к устройству отмостки.
  3.  Технология проведения работ по строительству отмостки на простых высоких грунтах.
  4.  Влияние сложных грунтов на устройство отмостки.

 

устройство отмостки

 


Назначение отмостки


Основное назначение отмостки состоит в предохранении несущих конструкций фундамента и цоколя строительного сооружения от воздействия ливневых и талых вод, которые в основном стекают с крыши здания, и часто в очень большом количестве.

Таким образом возникает угроза подтопления дома этими водами, которые могут проникнуть в прилегающий грунт и испортить фундамент при изменении линейных размеров при промерзании грунта у основания дома.

 

без отмостки

без отмостки1

 

Дополнительное назначение отмостки – это использование как пешеходного тротуара, но, как писалось выше – в загородных домах эта функция далеко не главная.

При изготовлении отмостки по периметру дома устраивается водонепроницаемый слой, который отводит воду от стенки фундамента в грунт за отмосткой, в каналы ливневой канализации, которая является частью дренажной системы загородного участка.

Каналы могут изготавливаться из распиленных вдоль (или цельных) водопроводных труб, выполненных из материалов, не подвергающихся коррозии.

Проектные решения по устройству отмостки регулируются несколькими СНиПами, в которых содержатся указания по проведению подготовительных и монтажных работ.


Основные требования к устройству отмостки


После окончания работ по строительству дома, рекомендуется , не откладывая, приступить к устройству отмостки. При проведении работ учитываются следующие показатели:

  1.  Уклон отмостки в противоположном от стенки цоколя направлении обычно составляет 2-10 градусов. Величина уклона зависит от разных обстоятельств, например, будет ли она нести функцию пешеходной дорожки. Конечно, чем уклон больше, тем лучше работа отмостки, но для ходьбы по ней это неудобно.
  2.  Полотно отмостки должно вплотную примыкать к цоколю, при этом, в случае устройства ее в виде железобетонной ленты, вдоль цоколя устраивается деформационный зазор 10-20 мм. Дело в том, что при весеннем оттаивании грунта бетонная отмостка может сдвигаться и образовываются щели между ней и цоколем. Для того, чтобы в эти щели не попадала вода, следует на цоколь здания монтировать гидроизоляцию.
  3.   Рекомендуемая ширина отмостки составляет 0,8 – 1,2 м для простых грунтов, и более 1,5 м – для сложных. Но в любом случае ширина должна быть больше выноса ската крыши примерно на 30 – 50 см. Это надо делать, чтобы вода с крыши (если нет сливов) попадала на отмостку, а далее в дренажную систему.
  4.  Материалы с плотной структурой для изготовления отмостки должны быть влаго- и морозостойкими (бетон, асфальт, тротуарный камень). Чаще всего используется железобетон, реже – асфальтобетон. Простым решением является уплотненный гравий, уложенный на гидроизолирующий материал – рубероид или ПВХ пленку. По всему периметру отмостки устраивается водосток с уклоном, по которому вода будет попадать в дренажную систему.

 

отмостка простая

 


Технология проведения работ и устройство отмостки на несложных высоких грунтах


Устройство отмостки представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из подготовленного основания и защищенного покрытия, нанесенного поверх основания.

Для подготовки основания снимается растительный слой до плотного грунта. Дно траншеи выравнивается, уплотняется, обрабатывается средствами для уничтожения корневой системы растений, задается уклон.

Далее укладывается гидроизоляционный материал с выводом выпусков на высоту планируемой отмостки. На него насыпается влажная песчано-гравийная смесь толщиной 10-15 см, которая трамбуется. Эта подушка является дренажным слоем. Она должна упираться наружной кромкой либо в плотный материнский грунт, либо в опорную стенку. Это необходимо для исключения вымывания песка и формирования пустот, которые со временем могут разрушить тело отмостки.

Как дополнительный вариант: на слой гидроизоляции можно положить геотекстиль с большим запасом и завернуть его свободную часть на песочную подушку. Когда будет залит бетон, он прижмет геотекстиль, песок окажется в мешке не будет вымываться.

На основание отмостки монтируется защитный слой: асфальтобетонная или железобетонная лента с армирующей сеткой. Заливка смеси осуществляется картами для формирования деформационных зазоров по общему периметру ленты с определенным шагом, зазор между картами составляет 5-10 мм, зазор между внутренним периметром ленты и стенки цоколя составляет 10-20 мм.

 

устройство отмостки 1

 

Толщина ленты должна быть не менее 50 мм. Шаг устройства деформационных зазоров на линейных участках составляет не более 2 м. Но не менее 75 см. Величина шага зависит от ширины отмостки.

После набирания лентой необходимой прочности (примерно через 7 дней, если не используется ускоритель), швы заполняются гидроизолирующими составами, строительными герметиками. В качестве опорной стенки внутреннего периметра ленты часто используют тонкие, до 20 мм, плиты экструдированного пенополистирола.

Следует еще раз напомнить о том, что при облицовке цоколя отделочный материал должен нависать над зазором. Это делается для исключения попадания воды при осадках, стекающей с фасадов дома.


Влияние сложных грунтов на устройство отмостки


В случае простых грунтов проведение работ, указанных выше, будет достаточным для дальнейшей нормальной эксплуатации.

Сложные грунты характеризуются наличием неглубокого залегания грунтовых вод и пучинистой основы почвы (остаточное содержание влаги). Такие неравномерности плотности материнского грунта требуют проведения дополнительных видов работ. К ним относятся:

  •  водопонижение;
  •  устройство дренажной и ливневой канализации;
  •  использование геотекстильного полотна с двойной укладкой песчаной подушки;
  •  увеличение ширины и толщины железобетонной ленты;
  •  дополнительная связка отмостки и цоколя дома.

 

О необходимости проведения последнего вида работ у специалистов нет единого мнения. Часть из них считает обязательным наличие жесткой связки верхнего слоя отмостки и цоколя. Она выполняется с помощью металлической арматуры. Это позволит долгие годы сохранить подложку отмостки и, в свою очередь, всю конструкцию от разрушения.

Противники настаивают на том, что такая жесткая связка к добру не приведет. Фундамент может быть залит не плитой, а лентой. Тогда дом постепенно садится и у отмостки появится отрицательный угол наклона в сторону дома. Это приведет к нежелательному подтеканию воды под фундамент.

 

Отмостка просела

Рекомендации

  1. В качестве основания отмостки нельзя использовать песок и гравий. Они легко пропускают воду под фундамент  дома из сложного грунта с повышенным уровнем грунтовых вод.
  2.  В качестве подложки вместо песка необходимо использовать влажную мягкую глину. В нее добавляется гравий с послойной трамбовкой. Гравий поможет уменьшить линейные расширения глины при отрицательных температурах.
  3.  Отмостка должна меньше отходила от цоколя дома. Для этого делается глиняный замок с обратным к дому уклоном его основания. Поверхность замка должна иметь уклон от дома. На него укладывается гидроизолирующий материал, армирующая сетка и затем заливается бетон.

 

Чем жестче будет бетон, тем прочнее получится отмостка. Его нужно как следует провибрировать. С таким бетоном легче получить любой угол наклона поверхности.

Эстетические и архитектурные предпочтения рекомендуется оставить на последующие работы. Сегодня существует огромное многобразие отделочных материалов. Они позволяют найти оптимальное решение на любой вкус с учетом накладываемых ограничений.

 

декорирование отмостки

 

Всем удачи в вашей работе и до новых встреч на страницах kamsaddeco.com.

 

Статьи на тему

Материал для загородного дома – пенобетон, кирпич, теплоблок или железобетон?

Бетонные постройки на приусадебном участке

Садовые дорожки

Декоративные бетонные плитки

Как просто изготовить бетонные плитки под кирпич

Отмостка вокруг дома своими руками

В статье об особенностях строительства фундамента при высоком уровне грунтовых вод мы уже касались вопроса устройства отмостки вокруг дома, поэтому уже понятно, что строительство отмостки – мероприятие обязательное, поскольку именно отмостка защищает фундамент деревянного дома от действия как поверхностных вод так и верхнего слоя грунтовых вод («верховодка»).

Для чего нужна отмостка вокруг дома

Когда идет дождь, вода, стекая с крыши дома, капает на землю прямо рядом со стеной дома. Просачиваясь в грунт она вступает в прямое взаимодействие в бетоном, пагубно воздействуя на него.

В результате чего бетонный материал со временем может просто разрушиться, а до этого момента он будет подвержен различным видам грибка и плесени. И все это будет происходить отнюдь не только на его внешней, уличной, стороне. Бетонный фундамент рано или поздно пропитается водой насквозь, из-за чего проблемы, связанные с постоянной сыростью, начнутся и в подвальном помещении.

Но если подвала вовсе нет, то это не значит, что о пагубном действии воды на основание дома вспоминать не надо. Фундамент будет разрушаться, давать трещины, расслаиваться и рано или поздно его придется попросту менять.

Замена фундамента – мероприятие крайне трудоемкое и дорогостоящее, куда проще изначально построить качественную и правильную отмостку вокруг дома, которая убережет фундамент вашего деревянного дома от возможных проблем.

Самые простые виды отмостки вокруг дома

На сегодняшний день самыми популярными и оттого распространенными видами отмостки вокруг дома являются

  • Отмостка из щебня;
  • Отмостка из тротуарной плитки или брусчатки;
  • Отмостка из бетона.

Какую бы из предложенных ниже видов отмостки вы не выбрали или решили сделать свою собственную конструкцию, как правильно сделать отмостку – главный вопрос. Ведь только при правильном устройстве она будет работать качественно и по назначению.

Слои отмостки вокруг дома

  • Верхний слой;
  • Дренажный слой;
  • Гидроизоляционный материал;
  • Подстилающий слой.

Важно. Для того, чтобы конструкция работала, необходимо не только правильно сделать отмостку, но и смонтировать специальные «козырьки» в нижней части фундамента, для того, чтобы вода, стекающая по наружной стене дома не попадала между фундаментом и отмосткой.

Так же и наружная отделка дома устраивается как бы «внахлест», перекрывая стык отмостки с фундаментом. Чтобы атмосферные осадки по стенам стекали уже на саму отмостку и по уклону отводились от фундамента.

Причем сайдинг, независимо от его разновидностей, ни в коем случае нельзя спускать прямо до отмостки. Ведь зимой, под действием сил морозного пучения грунтов, отмостка может приподняться всего на пару-тройку сантиметров, но этого будет достаточно, чтобы сломать нижний слой наружной отделки здания.

Делаем отмостку вокруг дома своими руками

Отмостка вокруг дома из щебня

Простейшая, но абсолютно надежная конструкция, доступная каждому как в денежном эквиваленте, так и с точки зрения простоты ее устройства.

Отмостка из щебня

Отмостка из щебня

Вдоль стены фундамента дома, строящегося или уже возведенного, выкапывается траншея шириной от 60 см. до 1 метра и глубиной в полметра.

На дно этой траншеи укладывается слой из глины толщиной где-то 10-15 см. Глина обязательно должна быть утрамбована и разровнена, но ее слой должен быть наклонен от стены где-то на 5-6%. То есть при ширине отмостки в 1 метр внешний край отмостки фундамента должен быть ниже на 5-6 см. чем внутренний, прилегающий к фундаменту.

Сверху на слой глины укладывается любой крепкий гидроизоляционный материал. Для его выбора вам потребуется обратиться в строительный магазин с вопросом о необходимости гидроизоляции отмостки. Например, для этого можно использовать обычную пленку из ПВХ.

Пленку можно уложить или как есть, то есть по ширине слоя глины. А можно вдоль ее наружной кромки устроить дополнительный лоток, обеспечив его продольный уклон, а в этот лоток засыпать мелкий щебень. Такое мероприятие поспособствует не только отводу воды от фундамента в поперечном направлении, но и организованный сток скопившейся таким образом воды по этим лоткам в продольных направлениях вдоль стен со всех сторон дома. Организовав тем самым отвод всей воды в каком-то одном конкретном месте, допустим в канаву за домом.

Отмостка с дренажным лотком

Отмостка с дренажным лотком

Сверху на слой гидроизоляции укладывается слой дренирующего материала, например крупного гравелистого песка толщиной так же как и слой глины 10-15 см. А песок, в свою очередь, засыпается сверху щебнем.

К сведению. Для того, чтобы щебень с течением времени не «тонул» в песке и не перемешивался с ним, перед его отсыпкой нужно закрыть слой песка геотекстилем или любым подходящим материалом, выполняющим те же функции.

К тому же в слое песка, как бы вы ни старались этого не допустить, останутся семена трав и прочих растений, которые будут постепенно год от года прорастать все интенсивнее, и однажды начнут проклевываться и сквозь слой щебня. Геотекстиль помогает решать и эту проблему не давая прорастать траве сквозь себя.

Для эстетики слой щебня можно засыпать не до уровня земли, а чуть ниже, сантиметров на 5, а сверху него уложить рулонную траву. Она будет прекрасно пропускать через себя воду, которая сквозь слой из песка будет достигать гидроизоляционного материала и отводиться от фундамента.

Таким образом поверхность отмостки вокруг дома можно облагородить и она не будет бросаться в глаза.

Отмостка вокруг дома из плитки или брусчатки

Собственно, эта отмостка устраивается так же как и отмостка фундамента из щебня, за одним исключением.

Для того, чтобы плитка не сползала по уклону от фундамента (напомним, что отмостка устраивается с уклоном 5-6% в сторону от фундамента), ее необходимо упирать в бордюрный камень. А для того, чтобы сам бордюрный камень стоял на свое месте крепко и не двигался под весом слоя плитки или брусчатки, под ним, прямо на слое песка, необходимо устроить бетонный замок.

Отмостка из плитки или брусчатки

Отмостка из плитки или брусчатки

Как правильно сделать отмостку вокруг дома из бетона

Слои для отмостки фундамента из бетона выстилаются точно так же

  • Подстилающий слой из глины или песка, толщиной 10-15 см.;
  • Слой гидроизоляции;
  • Второй слой песка толщиной 10-15 см.;
  • А сверху слой щебня 10-15 см.

Затем над слоем щебня монтируют опалубку из досок. Не нужно забывать, что для обеспечения положительного уклона в сторону от фундамента дома высота опалубки у фундамента принимается около 10 см., а ширина досок опалубки с другой стороны должна быть около 5 см. Тем самым получается трапеция.

Опалубка монтируется не целиком вдоль всей стены, а разбивается на фрагменты около 1 метра, образуя как бы клетки из досок.

Это необходимо для того, чтобы под воздействием низких температур и сил морозного пучения бетон не растрескался, а получившиеся отдельные друг от дуга части опалубки двигались не касаясь друг друга.

Отмостка из бетона

Отмостка из бетона

Внутрь опалубки укладывается арматурная сетка с ячейками 100×100 мм. (крупнее брать не стоит, иначе опалубка будет достаточно слабой), под которой по всему периметру дома на расстоянии 20-25 см. друг от друга можно так же уложить продольные стержни арматуры диаметром 10-12 мм.

Важно. Арматурная сетка, как и возможно используемые продольные арматурные стержни не должны лежать прямо на щебне. Их следует подпереть небольшими камнями или иными материалами, чтобы этот каркас как бы висел в воздухе. Это делается для того, чтобы после заливки в опалубку бетонной или цементно-песчаной смеси она смогла протечь насквозь каркаса до основания из щебня и после затвердевания арматурный каркас оказался  в теле получившегося монолитного бетона. Так арматура будет работать совместно с ним.

Отмостка вокруг дома на столбчатом фундаменте

Несмотря на уже устроенную гидроизоляцию столбчатого фундамента, еще на этапе его строительства, отмостку желательно делать и для такого вида основания.

Отмостка и столбчатый фундамент

Отмостка и столбчатый фундамент

Причем если это именно любой столбчатый фундамент, то отмостку можно делать и до строительства самого деревянного дома, просто для ее устройства, например из цемента, отмостку придется делать с обеих сторон.

© 2013 – 2017, ДД. Все права защищены.

для чего нужна и как правильно сделать

Отмостка не только выполняет декоративную роль, но и защищает фундамент от разрушительного действия воды. В официальных строительных нормативах существует более 20 схем, учитывающих климатические условия, тип грунта и вид здания. Какой вариант выбрать для частного дома? Разбираемся в нюансах.

Отмостка здания представляет собой невысокий карниз цоколя, сделанный с небольшим уклоном. Для ее обустройства используются влагостойкие материалы, плохо пропускающие газообразные вещества. Конструкция выполняет следующие функции:

  • Защитную. В процессе эксплуатации дома между фундаментом и грунтом неизбежно образуется зазор – это происходит из-за неравномерной усадки грунта и тепловых деформаций материалов. Сквозь образовавшиеся щели талые и дождевые воды проникают к основанию дома и постепенно размывают его. Отмостка под уклоном защищает фундамент от пагубного воздействия атмосферных осадков.
  • Предохранительную. В прифундаментном грунте могут находиться корни растений и жить роющие животные. И те, и другие создают в почве ходы, открывая доступ для воды. Отмостка перекрывает приток кислорода и препятствует разрастанию корней. В то же время она стабилизирует газовый режим в почве, выпуская избыток образовавшегося пара.
  • Утепляющую. Морозное пучение грунта чревато неравномерным боковым давлением, которое может привести к перекосу. Простейшая отмостка действует по принципу снеговой шубы при посеве озимых, в сложных климатических условиях проводится дополнительное утепление системы.

Декоративная отмостка из бетонной плитки

Чтобы защита была эффективной, она должна обрамлять дом непрерывной лентой. Трещины и промежутки недопустимы – они повлекут за собой ослабление фундамента, сконцентрированного на небольшом участке. Подушка отмостки должна «играть» вместе с грунтом, поэтому ее нельзя заглублять более чем на 50% расчетной глубины промерзания.

Схема обустройства отмостки из глины

Отмостку обустраивают по нескольким технологиям: классическая предполагает укладку многослойного «пирога», монолитная – заливку бетоном, асфальтовая – добавление булыжника. Все типы хорошо справляются с поставленными задачами, но служат разное время. Выбор материала зависит от его долговечности, эстетической привлекательности, сложности монтажа и, конечно же, цены. Рассмотрим основные варианты.

Бетонная или каменная брусчатка ↑

Наиболее распространенный материал. Бетонная брусчатка отличается большим разнообразием форм, размеров и цветов; ее края могут быть ровными либо срезанными под небольшим углом. Для обустройства отмостки лучше всего подходят элементы толщиной 6 см, рекомендованная ширина составляет 6-20 см, длина – от 10 до 28 см. Закругленная форма значительно снижает вероятность скалывания краев. Для декоративной отделки используются краевые элементы и бордюры. Большое преимущество бетона – устойчивость к температурным перепадам.

Каменная брусчатка проигрывает искусственной в вариативности форм и цветовой гамме, но выигрывает в прочности. Чаще всего ее выпускают в форме параллелепипеда либо куба. «Бруски» из одной партии могут незначительно отличаться оттенками – это связано с природными особенностями материала. На укладку квадратного метра отмостки из брусчатки уходит 60-70 минут.

Универсальная схема обустройства отмостки

Бетонная смесь ↑

Самый недорогой и простой способ. Материал обеспечивает отличную водонепроницаемость конструкции, а внешнюю неприглядность можно скрыть под слоем гальки или других мелко фракционных камней. Рекомендованная толщина бетонной отмостки составляет 7-10 см, минимальная толщина подготовки – 10 см. Для строительных работ используется бетон классом не ниже В15.

К минусам относится необходимость четко соблюдать технологию (требуется обустройство компенсационных швов) и выставлять опалубку. На изготовление «квадрата» отмостки из бетона уйдет 25-30 минут. Если смесь замешивается на месте, к расчетному времени прибавится 10-15 минут.

Тротуарные плиты ↑

Главным преимуществом такого решения выступает простой монтаж и возможность быстрой замены поврежденных участков. На рынке представлены тротуарные плиты в виде прямоугольников и квадратов, их поверхность может быть гладкой, рифленой либо с насечками. Толщина варьируется в пределах 4-8 см, стандартный размер стороны квадрата составляет 35, 40 или 50 см. Классический размер прямоугольной плиты – 50*100 см.

Поскольку подрезку элементов довольно сложно выполнить, лучше делать отмостку шириной в 1-2 плиты. На укладку квадратного метра потребуется 30-40 минут. Длительность работ зависит от размера плит.

Отмостка из тротуарной плитки

Отмостка из щебня ↑

Оптимальный вариант при высоком уровне грунтовых вод – отмостка из щебня. В качестве дренажа можно также использовать керамзит, гальку или гравий. Лучше брать наполнитель разной фракции – он лучше утрамбуется, и по поверхности будет приятнее ходить. Технология требует обустройства качественных водостоков с крыши, в противном случае осадки будут размывать подсыпку. Рекомендованная толщина слоя составляет 10 см. На засыпку «квадрата» уйдет 20-25 минут.

Важно! Примерные сроки приведены в расчете на одного работника. Если укладку будет проводить бригада, время сократится.

Прочность конструкции зависит от правильной подготовки грунта. Утрамбовку периметра фундамента необходимо провести сразу после нулевого цикла строительства. Если на поверхности остался растительный слой, его лучше снять. Дерн будет поглощать и удерживать влагу, что негативно повлияет на состояние стен ниже уровня отмостки. Освободившееся место заполняют дренажем, его толщина зависит от качества песочной «подушки» и вида финишного покрытия. Например, планируется уложить брусчатку толщиной 6 см, было снято 20 см растительного слоя, а засыпка песком займет 5 см. На щебенчатый дренаж остается 9 см.

Размеры отмостки

При проведении работ необходимо учесть:

  • Уклон отмостки. Он должен быть направлен от стен здания и составлять как минимум 2%.
  • Зазор между отмосткой и стеной. Он защищает плиты фундамента от избыточного давления, возникающего при перепаде температур. Достаточно оставить компенсационный шов шириной 10-20 мм и наполнить его пенополистеролом либо песком. Сыпучие материалы можно заменить двумя слоями рубероида.
  • Высоту цоколя. Для гравийной и щебневой отмостки достаточно цоколя высотой 30 см. Если будут использованы твердые материалы, высоту придется увеличить до 50 см.

Водонепроницаемое покрытие вокруг дома должно выступать за пределы навеса кровли не менее чем на 20 см – так она сможет принять и перенаправить дождевые потоки, стекающие с крыши. Минимально допустимая ширина составляет 60 см, но лучше сделать небольшой запас.

Важно! На пучинистом грунте необходимо провести дополнительное утепление отмостки. Для этого под декоративный или бетонный слой укладывают листы экструдированного пенополистерола.

Бетонная отмостка свайного фундамента

Существует несколько десятков вариантов обустройства отмостки, но мы рассмотрим классический, проверенный временем вариант.

Порядок проведения работ:

  • Сделайте разметку будущей отмостки. Отмерьте необходимое расстояние по углам дома, вбейте колышки и натяните между ними веревку.
  • В обозначенных границах снимите верхний слой грунта (около 25 см), уберите дерн от места работы.
  • Установите и тщательно закрепите съемную опалубку по краю траншеи.
  • Дно выемки засыпьте слоем песка (около 10 см), полейте водой для усадки и утрамбуйте.
  • Следующий этап – насыпка щебня слоем 5-8 см. Здесь необходимо выполнить армирование отмостки – уложить и закрепить металлическую сетку.
  • Для профилактики появления трещин установите через каждые 1,5 метра небольшие деревянные планки. Их необходимо заранее обработать водоотталкивающей пропиткой и закрепить так, чтобы верхний край совпадал с уровнем отмостки. Они же послужат маяками для выравнивания поверхности на финишном этапе.
  • Залейте подготовленную опалубку бетоном, затем разгладьте поверхность правилом.
  • Завершающий этап – железнение отмостки. После того как смесь немного подсохнет, поверхность посыпают сухим цементом, слегка втирая его в бетон.

Большим недостатком такой технологии является то, что бетон растрескивается с течением времени. Если вы не хотите заниматься постоянным ремонтом либо вам нужна гидроизоляция для отмостки вокруг дома, используйте следующую схему:

  • Дно траншеи покройте слоем глины (10 см).
  • Поверх уложите рулонную гидроизоляцию, подняв ее край на 10-15 см и прижав его к фундаменту при помощи деревянной планки. Следите за тем, чтобы лист не был слишком натянут. В противном случае он порвется при перепадах температуры.
  • Следующий слой – песок (5 см).
  • Завершает работу засыпка щебнем или галькой.

Важно! Если вас не устраивает внешний вид мягкой отмостки, можно сделать слой щебня тоньше, а поверх него уложить облегченную тротуарную плитку.

При выборе отмостки следует учесть не только сиюминутные затраты, но и надежность используемой технологии. Не стоит экономить на материалах – ремонт или переделка размытого водой фундамента обойдется гораздо дороже.

Устройство отмостки вокруг дома своими руками

Отмостка необходима при любом фундаменте, ее делают сразу после окончания строительства стен, чтобы грунтовые воды не размывали землю вблизи фундамента. Отмостка защищает фундамент от стекающей с крыши воды, предотвращает проседание фундамента, служит декоративным элементом, выполняет роль дорожки вокруг дома. Сделать отмостку вокруг дома своими руками — значит сэкономить, поэтому многие выполняют этот этап самостоятельно, а бригаду нанимают для более квалифицированной работы.

Отмостка из тротуарной плитки

Отмостка из тротуарной плитки

Что нужно знать, чтобы делать отмостку

В устройстве отмостки выделяют два основных слоя: подстилающий и покрытие. Подстилающий слой — ровное и плотное основание для покрытия — песка, глины, щебня, гарцовки (смеси песка и цемента). Материал покрытия не должен размываться водой. Используют булыжник, бетон, тротуарную плитку, смесь глины и щебня, дерн.

Отмостку делают с уклоном, чтобы стекала вода. Уклон зависит от материала покрытия и составляет: для щебня — 5-10% от ширины отмостки (5-10 см на 1 м), для асфальта и бетона — 3-5 %.

Устройство отмостки

Устройство отмостки

Отмостка должна быть на 20 см шире карнизных свесов крыши, но не уже 60 см. Для просадочных грунтов — не уже 1 м. При расчете ширины учитывают размеры выбранной плитки, чтобы не пришлось подрезать ее. Гидроизоляцию фундамента выводят на уровень отмостки.

Между отмосткой и цоколем делают компенсационный зазор 1-2 см, на случай осадки и заполняют его битумом, герметиком или прокладывают рубероид.

Особенности работ при разных видах отмостки

Основные этапы: выемка грунта, засыпка подстилающего слоя и укладка покрытия не зависят от выбранных материалов. Различие — в толщине слоев, особенностях гидроизоляции, дренажа и утепления.

Подготовительный этап

По периметру здания вынимают грунт на расстоянии равном ширине отмостки на глубину штыка лопаты. Для пучинистых грунтов глубину выемки увеличивают до 30 см. При этом сразу задают уклон. Встречающиеся корни удаляют.

Подготовка опалубки

Подготовка опалубки

Экономичный вариант

Для подстилающего слоя используют утрамбованную глину, которая служит для гидроизоляции и слой песка. Далее покрытие — бетон или тротуарная плитка. По краю устанавливают съемную опалубку или бордюрный камень. Для улучшения гидроизоляции прокладывают слой рубероида или полиэтилена высокого давления.

Отмостка из гравия

Отмостка из гравия

Дренаж и гидроизоляция

Дренаж из щебня улучшает отвод воды. На слой глины укладывают нетканый геотекстиль, немного загибая по краю, чтобы он не порвался. Насыпают песок, щебневую подушку, закрывают геотекстилем и делают еще один песчаный слой. Геотекстиль не дает песку «уходить» в щебень и защищает дренаж от засорения. В верхний слой песка утрамбовывают плитку или камень и засыпают щели.

Если дом построен на глинистом грунте, по периметру щебниевой подушки в землю укладывают дренажные трубы для отвода воды. Трубы оборачивают геотекстилем, чтобы дренажные отверстия не забивались.

Утепление

Утепление необходимо для пучинистых грунтов, которые при замерзании вспучиваются и неравномерно давят на конструкции дома. Для утепления отмостки используют экструдированный пенополистирол, который не пропускает влагу. ЭППС укладывают между подстилающим слоем и покрытием.

Слой утеплителя 100 мм обеспечивает защиту грунта от промерзания примерно на 30 см (если обычно промерзает на 1-1,2 м), поэтому дефекты фундамента, если они есть, утепление отмостки не исправит.

Выбор материалов

Задумываясь, как сделать отмостку вокруг дома своими руками, начинать стоит с анализа плюсов и минусов популярных материалов. При выборе учитывают свойства грунта и финансовую составляющую:

  • тротуарная плитка долговечна, элементы можно заменять, но обходится дороже других материалов.
  • глина — укладывается на слой песка с камнем и задерживает воду, но недолговечна и неудобна при использовании в качестве дорожки.
  • асфальт — сложен для укладки и не экологичен, при нагревании выделяет вредные вещества, поэтому используется редко.
  • водопроницаемая отмостка из щебня — недорогой и декоративный вариант, нуждается в хорошем дренажном слое и периодическом обновлении.
  • бетон — самый популярный материал, на пучинистых грунтах между бетоном и глиной делают песчаный слой в качестве амортизатора.

Отмостка фундамента из плитки

Отмостка фундамента из плитки

Бетонная отмостка — инструкция

При наличии пошаговой инструкции бетонную отмостку легко сделать самостоятельно. Для этого не потребуется специальное оборудование или навыки.

Бетонная отмостка столбчатого фундамента

Бетонная отмостка столбчатого фундамента

  1. Слой глины 10-15 см укладывают в подготовленную выемку и трамбуют.
  2. Насыпают песок (10 см) и для лучшей утрамбовки проливают водой.
  3. Укладывают армирующую сетку 10×10.
  4. Делают опалубку из досок. Сплошная плита из бетона трескается зимой из-за вспучивания грунта, поэтому нужны деформационные швы. Для этого через 2-2,5 м вставляют обработанные антисептиком доски, уложенные на ребро. Верхняя часть реек находится на уровне верха отмостки, по ним при заливке выравнивают бетон.
  5. Край дома в месте прилегания отмостки изолируют двумя слоями рубероида.
  6. Заливают бетонную смесь (до 15 см).
  7. Бетон «железнят» — посыпают тонким слоем цемента и заглаживают мастерком. Это усиливает влагостойкость и износостойкость. В процессе застывания в первую неделю бетон периодически поливают водой. Можно закрыть ее влажной тканью и периодически смачивать.

Бетонная отмостка

Бетонная отмостка

Работа достаточно проста и под силу новичку. Отмостка вокруг дома, выполненная своими руками, поможет перераспределить бюджет строительства, например, заказать на сэкономленные деньги более дорогие материалы для других этапов.

Видео: как сделать отмостку своими руками

Закладка Постоянная ссылка.

отмостка на участке с уклоном

Возведение дома на склоне имеет особенности, поскольку на такие строения влага оказывает более разрушительное влияние, в результате чего разрушается фундамент дома.  Важное значение в минимизации пагубного влияния влаги имеет отмостка. Наклон участка не требует изменения технологии сооружения конструкции, но важно четко следовать алгоритму и выполнять действия в четкой последовательности.

Особенности при изготовлении отмостки на склоне

Наклон участка не требует изменения технологии сооружения конструкции, но важно четко следовать алгоритму и выполнять действия в четкой последовательности.

Главная особенность – время возведения отмостки. Лучше ее делать сразу после того, как возведен фундамент. Типы основания отличаются, что влияет на вид придомовой дорожки и технологию ее обустройства. Ранее изготовление конструкции позволит защитить фундамент уже на этапе строительства дома. Отмостка вокруг дома на участке с уклоном возводится с соблюдением трех ключевых условий:

  1. Утепление конструкции позволит исключить промерзание основания дома.
  2. Обустройство водоотвода по периметру отмостки позволит исключить просачивание влаги под фундамент дома.
  3. Правильная ширина, которая должна быть больше, чем свес кровли на 20 см., при этом минимальный показатель составляет не менее 1 м.

Правильно обустроенная конструкция прослужит долго без необходимости ремонта и обеспечит надежную защиту фундаменту дома.

Правильное утепление

Использование полиуретана нерационально с экономической точки зрения. Пенопласт требует проведения трудоемких работ. Оптимальный вариант для теплоизоляции – экструдированный пенополистирол. Это связано со следующими его достоинствами:

  • небольшой вес, что упрощает монтаж;
  • прочность, что повышает устойчивость к различным видам воздействия;
  • долговечность;
  • высокий уровень гидрозащиты.

Укладывают пенополистирол в два слоя, чтобы перекрыть стыки, которые в свою очередь проклеиваются герметиком. Предварительно в траншею засыпают слой песка, и укладывают рубероид. На утеплитель застилается пленка, сверху насыпают песок и покрывают дополнительным слоем пленки.

Водоотведение

Для отвода влаги воль всей отмостки укладывается специальный желоб в предварительно подготовленную траншею.

В качестве желоба используют водонепроницаемый материал. Можно использовать разрезанную трубу или приобрести готовые желоба. Они изготавливаются из цемента, асбоцемента или пластика. Ширина изделия составляет 15-20 см. Монтируют их на глубину 15-20 см. На уклонной стороне желоба укладываются с уклоном от середины здания к углам. Стыки желобов склеиваются герметиком или цементной смесью.

Как правильно сделать уклон

Согласно стандарту уклон отмостки составляет не менее 3-5% ширины конструкции. При сооружении следует учитывать тип придомовой дорожки. Если она изготавливается из щебня или гравия, то уклон следует делать больше – 10%, а для заливки асфальта или бетонного слоя достаточно 5%.

Требуемые размеры и параметры

Отмостка на участке с уклоном по основным параметрам не отличается от конструкций, сооруженных на ровной поверхности. Ключевые характеристики следующие:

  • ширина – не менее 1 м.;
  • уклон – от 3 до 10%;
  • толщина – от 21 до 50 см, в зависимости от типа верхнего покрытия.

При расчете толщины следует учитывать следующие рекомендации:

  1. Подушка из песка составляет 10-15 см. и укладывается в подготовленную траншею на утрамбованный плотный глинистый слой.
  2. Щебеночная прослойка варьируется от 6 до 9 см.
  3. Толщина верхнего слоя отличается в зависимости от используемого материала. Для асфальта достаточно 5 см, бетонная заливка составляет 7-12 см, железобетон – 10 см.

Превышение и уменьшение рекомендованных параметров приведет к ухудшению эксплуатационных качеств конструкции, разрушению основания дома, появлению трещин на стене дома.

Компенсационные швы

Для компенсации температурного расширения следует предусмотреть специальные швы между фундаментом дома и отмосткой, а также по периметру самой конструкции. Монтаж компенсационного шва осуществляется с использованием герметика, битума, мастики или пенопласта.

Последовательность монтажа отмостки

Отмостка на склоне сооружается по четко определенной технологии. Работы выполняются в следующей последовательности:

  1. Осуществляется разметка по периметру дома. Устанавливаются колышки, между которыми натягивается лента или леска.
  2. Подготавливается траншея, снимается рыхлый слой, поверхность обрабатывается составами, предотвращающими рост растений, которые могут нарушить целостность отмостки.
  3. Монтируется компенсационный шов на фундамент дома.
  4. В качестве нижнего слоя можно использовать глину, ее хорошо утрамбовывают. Сверху настилается гидроизоляционная пленка. Она укладывается с заходом на основание дома.
  5. Выше засыпается песок. Слой составляет 6-8 см.
  6. Далее монтируются рубероид, утеплитель, геотекстиль, что позволит не только защитить фундамент дома от влаги, но и теплоизолировать основание дома, поскольку это – источник утечки тепла.
  7. На уложенные слои засыпается песок и щебень, после чего следует приступать к верхнему покрытию.

Создавать уклон следует на начальном этапе изготовления отмостки, на этапе трамбования нижнего слоя глины.

Устройство отмостки из бетона

После подготовки подстилающих слоев можно приступать к заливке бетона.

Предварительно следует подготовить опалубку для бетонного слоя. После этого проводится армирование. Делать его можно двумя путями:

  1. Засыпать щебень, поверх которого смонтировать сетку стальную или стеклотканевую. В таком случае удастся сэкономить бетон.
  2. На теплоизоляционный слой монтировать армирующую сетку. Этот вариант более надежен, но в таком случае расход бетона больше.

Во время армирования следует на определенном расстоянии друг от друга устанавливать деревянные доски, которые выполнят роль деформационного шва, предотвратят растрескивание покрытия. Бруски предварительно обрабатываются специальным составом для предотвращения гниения. Монтируются доски под уклоном. Во время схватывания бетона, его разравнивают правилом, формируя необходимый уклон.

Заключение

Дома, расположенные на склоне, более подвержены влиянию влаги, поэтому правильно изготовленная отмостка поможет сохранить целостность фундамента и всего дома. Следование технологии сооружения конструкции, использование качественных материалов, правильный уклон позволит создать отмостку, которая надежно защитить дом от пагубного влияния влаги.

какая щебенка нужна для отмостки вокруг дома? Пошаговая инструкция отсыпки своими руками, схема

Для защиты дома от паводковых, дождевых вод необходимо сооружать отмостку. Для неё потребуются разнообразные материалы. Кто знает особенности и обустройство отмостки из щебня, выбирают именно этот материал.

Достоинства и недостатки

Отмосткой является непроницаемая для влаги полоса, проходящая по периметру здания, имеющая уклон от здания. Это конструкция многослойная, которая изготавливается по одинаковой технологии, отличие имеет лишь верхний слой. Можно выбрать твёрдое покрытие, например, бетон, плитку или искусственный камень.

Лучшим вариантом будет так называемое мягкое основание – отмостка из щебня

Щебёночная конструкция проста в изготовлении, может применяться в любой климатической зоне, на разном грунте.

Положительные стороны данного материала:

  • улучшает теплоизоляцию дома;

  • доступная стоимость;

  • не подвергается деформации при оседании фундамента;

  • ремонт простой, нет необходимости приглашать специалистов;

  • нет риска растрескивания;

  • хорошая устойчивость к резким температурным переменам;

  • работа со щебнем проводится без особых строительных навыков и дополнительной техники;

  • в продаже имеется большой выбор декоративной щебёнки, что позволяет создать необычные дизайнерские решения, например, высадить вокруг дома растения непосредственно в отмостку.

Недостатками этого вида считается необходимость ремонта. Уже через 7 лет надо переделывать отмостку. А также потребуется регулярный уход за поверхностью. Нужно очищать поверхность от сухих листьев, веток, иного мусора с участка, следить за внешним состоянием.

Есть вероятность зарастания щебня сорной травой.

Какой щебень нужен?

Выполнение функций сооружения во многом зависит от правильного подбора материала. Щебень бывает разный, качественный производят из горных пород – известняка, гранита. Есть вторичный щебень, который дробят из строительных остатков мусора, например, бетона. Он будет дешевле, но и уступает по качественным характеристикам – твёрдости, устойчивости к перепадам температур, холоду. Выбор щебня зависит от личных предпочтений, финансовых возможностей, марки, климата, вида здания. Надо учитывать, что щебень известковый, доломитовый хорошо переносит колебания температур. Гравий отлично переносит морозы. Гранитный щебень часто применяют при строительстве многоэтажных зданий.

Для строительства отмостки применяется разный щебень. Качество укладки зависит от размера камня.

  • Самый мелкий размер – до 5 мм. Используют для окончательной присыпки.

  • Мелкий размер щебня – до 20 мм. Лучше всех утрамбовывается.

  • Средний размер камней – до 40 мм. Красивый вид, но такой щебень трудно укладывать.

  • Крупная фракция – от 40 мм. С ней сложно работать, поэтому её лучше не покупать

Для надёжной отмостки специалисты рекомендуют смесь размером от 5 до 40 мм. Это будут стоить дешевле, проще утрамбовываться, интереснее смотреться.

Инструменты и материалы

Перед началом строительства надо приготовить всё необходимое для работы. Понадобится глина, она разделяется на несколько типов. Надо брать жирную – так называется глина, которая содержит мало песка. Еще надо купить битумную мастику, материал для гидроизоляции, практичнее в рулонах. При необходимости утепления приобретается теплоизоляционный материал. Он нужен при постройке дома в холодном климате и подвала с отоплением. Специалисты советуют экструдированный пенополистирол. Подойдёт толщина 10 см.

Заменить можно пенопластом.

Для дренажа понадобится чистый, речной крупнозернистый песок. Хорошо подходит размер 3-5 мм. Понадобится геотекстиль с плотностью 100-150 г/кв. м. Это нетканый материал, который хорошо пропускает воду. Продаётся в рулонах, что хорошо для покупки нужной длины. Он применяется для разделения слоёв.

Пошаговая инструкция

Чтобы правильно выполнить отмостку своими руками, важно соблюдать схему, очерёдность и величину слоёв. Отмостка представляет собой своеобразный многослойный пирог.

Есть разные виды отмосток. При сооружении из бетона важно соблюдать соотношение цемента в составе. При этом 1-2 раза в год надо будет устранять появившиеся трещины. В этом основной недостаток бетонного вида отмостки. Выкладывание тротуарной плиткой требует привлечение специалиста. Материал укладывается на своеобразную подушку из щебня и песка, на основе из глины, служит долго, привлекательно выглядит. Но выкладывание плитки считается самым дорогим видом.

Отмостка из щебня подходит для любого фундамента – ленточного, столбчатого, на винтовых сваях, её можно сделать утепленной. Устройство конструкции простое, можно сделать самостоятельно.

Отсыпка щебнем – самый бюджетный способ.

Разметка и планирование

Приступая к изготовлению конструкции, надо произвести расчёт объема. Для качественного выполнения своей задачи нужна правильная ширина отмостки. Для её вычисления надо знать тип почвы, длину выступа крыши. Для обычного грунта хватит 60 см, при проседании грунта требуется ширины 1 м. Ширина готовой конструкции должна превышать выступ крыш на 20 см, если позволяет площадь, то лучше сделать от 30 до 35 см. Отмостки должны сооружаться с уклоном под 0,03, то есть 3 см на 1 м ширины.

Чтобы определить длину выступа карниза, надо по приставной лестнице подняться к крыше дома, приложить к краю длинный отвес, на земле отметить место проекции груза, вбить колышек. Прибавить нужное расстояние к этой величине. Отметить расстояние колышками с величиной шага 1,5 метра по всему периметру дома, для этого надо натянуть между колышками верёвку.

Земля

По полученной границе следует выкопать траншею глубиной 50 см. Дно разровнять при помощи лопаты, утрамбовать.

Обустройство

Далее последовательно выполняются несколько действий.

  1. Первый слой выкладывается из глины, он обязательно выполняется под углом. Укладывается глина слоем толщиной в 15 см. Он выравнивается лопатами, тщательно трамбуется.

  2. Второй уровень нужен для гидроизоляции. Раскатывается рубероид или плёнка из поливинилхлорида. Для лучшей изоляции на фундамент, стенки траншеи делаются припуски, между собой куски соединяются внахлест примерно на 10 см. Участки стыков промазываются битумом.

  3. Если решили уложить теплоизолирующий слой, то следующим слоем делают его. Швы промазывают любым герметиком. Сверху накрывают толстой полиэтиленовой или поливинилхлоридной плёнкой.

  4. Это слой дренажа, он будет из песка толщиной 10-15 см. Его надо аккуратно разровнять лопатами, тщательно утрамбовать.

  5. Следующий слой будет защитным. Он не допустит проседания камней, распространения сорной травы. На песок кладут геотекстильное полотно. Его можно обработать химическими средствами от сорняков.

  6. Сверху надо выложить щебень. Он должен оказаться на одном уровне с почвой. Утрамбовать слой вибротрамбовкой.

Сверху можно высадить зелень, цветы, уложить газон в рулонах, засыпать декоративными камешками или оставить утрамбованный щебень.

Рекомендации

Для возведения надёжной конструкции надо прислушаться к советам специалистов и строителей.

  • Строительные материалы следует выбирать качественные. От хорошей отмостки зависит наличие влаги, плесени в подвале, доме.

  • Важно плотное прилегание отмостки к фундаменту здания. Вода может протекать в промежуток, замёрзнуть, расшириться, увеличить щель. Это приведёт к постепенному отдалению отмостки от фундамента. Конструкция не сможет хорошо выполнять свои задачи.

  • Расчёты надо проводить правильно, учитывая каждый миллиметр.

  • Не нужно откладывать работу по изготовлению отмостки. Её надо сделать через год после постройки здания.

  • Для сооружения щебеночной отмостки важно знать уровень грунтовых вод. Они должны быть не менее 1 метра.

  • С определённым углом должен слой щебёнки и глины. Это обеспечит стекание воды в грунт.

  • Чтобы реже ремонтировать отмостку, надо сделать на крыше водоотводы.

Самостоятельно можно сделать некоторые виды строительных работ. Не представляет особой сложности изготовление щебёночной отмостки. У этого строительного материала есть свои положительные и отрицательные стороны, но его часто выбирают для работы по облагораживанию участков. Имея информацию, пошаговую инструкцию можно изготовить отмостку. Конструкция обеспечит отвод дождевой, талой воды от здания, послужит элементом декора, если применить дизайнерские решения при обустройстве.

О том, как правильно сделать щебёночную отмостку, вы можете узнать из видео ниже.

Последствия изменения климата и антропогенного стресса

Водоразделы, расположенные в пределах от горы до побережья, были описаны как имеющие сильно взаимосвязанную среду поверхностных и грунтовых вод. Количественная оценка взаимодействия грунтовых и поверхностных вод в масштабе водораздела требует масштабирования. В этом исследовании используется комбинированная численная модель MIKE SHE для изучения сезонной и пространственной динамики этих взаимодействий в водоразделе Коуичан на острове Ванкувер, Британская Колумбия, Канада.Откалиброванная модель имитирует переход реки Коуичан от большей части притока в долине к теряющемуся потоку у побережья, где сосредоточен отбор грунтовых вод. Проходящие и набирающие участки коррелируют с геологическим субстратом. Пополнение водораздела составляет 17% осадков. Согласно прогнозам, изменение климата приведет к уменьшению накопления снежного покрова в высокогорье и изменению сроков таяния снегов, что приведет к увеличению весеннего и зимнего стока реки и снижению летнего стока.

1.Введение

Водоразделы, расположенные в пределах физико-географических условий от гор до побережья, уникальны тем, что они были описаны как имеющие тесную взаимосвязь между поверхностными и грунтовыми водами [1]. Высокая степень крупнозернистости аллювиального материала в сочетании с крутым рельефом создают условия, при которых системы поверхностных и грунтовых вод сильно взаимодействуют. В регионах с сезонно засушливым климатом основным источником воды в ручье часто является сток грунтовых вод [1–3].Тем не менее, ручьи могут также подпитывать водоносный горизонт, особенно во время паводка (например, [4]). Эти взаимосвязи часто являются плохо изученными аспектами гидрологии горного водораздела. Водные балансы, включая оценки подпитки и сброса, также сильно варьируются в рамках этого типа условий, особенно потому, что градиент климата (сильные осадки в горах к относительно небольшому количеству осадков возле океана) изменчив как сезонно, так и пространственно. Кроме того, существует высокая степень геологической изменчивости (неглубокая или обнаженная коренная порода у гребня долины и аллювий переменной мощности и состава в пределах долины).Таким образом, управление водными ресурсами в таких водоразделах требует глубокого понимания ряда гидрологических процессов и, в частности, тех факторов, которые влияют на взаимодействие подземных и поверхностных вод в различных пространственных и временных масштабах [1, 2, 5].

Совместные модели подземных и поверхностных вод все чаще используются для изучения различных взаимодействий с окружающей средой, включая взаимодействия в небольших горных водосборах [6]; перенос растворенных веществ [7, 8], моделирование паводковых волн [9], управление и понимание водных ресурсов водосбора [10–17], роль неоднородности водоносных горизонтов [18, 19], а также изменения водно-болотных угодий и аквакультура [20, 21].

Это исследование направлено на расширение знаний о взаимодействии поверхностных и грунтовых вод в водоразделе от гор до побережья, в частности путем изучения того, как на эти взаимодействия могут влиять различные факторы стресса в водоразделе. Район исследования — водораздел Коуичан, расположенный на острове Ванкувер в Британской Колумбии, Канада (Рисунок 1). Крутой топографический ландшафт и геологические условия создают условия, при которых подземные и поверхностные водные системы динамически связаны.Водораздел состоит из нескольких водосборных бассейнов, занимает площадь около 930 км 2 , достигает максимальной отметки около 1483 метра над средним уровнем моря (над уровнем моря) в районе верховья на западе и заканчивается на высоте моря около его восточной части. степень. Озеро Ковичан имеет площадь 62 км 2 и простирается почти на 31 км с запада на восток. Река Коуичан течет из истоков озера Коуичан на восток на протяжении почти 45 км до устья в заливе Коуичан около Дункана.

Сам водораздел представляет собой обширную долину с большим скоплением наносов насыпи долины, окруженную стенками долины с тонкими слоями почвы. Климат умеренный, с прохладными и влажными осенними и зимними сезонами, в то время как весенние и летние месяцы теплые и, как правило, гораздо более сухие. Существует сильный градиент осадков (уменьшающийся к востоку) из-за эффекта тени дождя. Нижняя прибрежная часть водораздела получает вдвое меньше осадков (~ 1000 мм / год), чем на озере Коуичан (~ 2000 мм / год).Подсчитано, что горные районы на западной границе этого водораздела могут получать до 4500 мм осадков ежегодно [22]. Большинство осадков выпадает в зимние месяцы, а в летние месяцы их очень мало. Максимум снега составляет ~ 5–15% от суммы осадков.

Водораздел обеспечивает пресной водой более 43 000 человек, а также сельское хозяйство и несколько отраслей промышленности (рыбные фермы, бумажные фабрики и т. Д.). Было выдано более 530 лицензий на использование поверхностных вод для отвода воды из ручьев и озер в водоразделе, и более 1300 скважин было пробурено для откачки воды из водоносных горизонтов [23].К водопользователям в пределах водосбора относятся сельское хозяйство, промышленность, а также городское и сельское водоснабжение. В пределах водораздела есть несколько крупных водопользователей, включая целлюлозно-бумажную промышленность (Catalyst Paper), рыбоводные заводы и городское водоснабжение (Рисунок 2).

В последнее время сезонные колебания и изменения во времени выпадения осадков создали проблемы для управления водными ресурсами в водосборе. Изменчивость сезонных осадков чрезвычайно велика; зимой могут происходить наводнения, а летом — засуха.Потребность в воде создает дополнительную нагрузку на гидрологическую систему, так как пик потребности в воде приходится на летний период низкого стока. В 2012 году серьезность проблемы стала очевидной, поскольку возвращающийся лосось изо всех сил пытался добраться до мест нереста; это привлекло внимание прессы. Чтобы решить эти проблемы и получить представление о гидрологических условиях, с помощью MIKE SHE [24] была разработана сопряженная модель грунтовых и поверхностных вод. Откалиброванная модель используется для оценки пополнения и разгрузки подземных вод, оценки вклада грунтовых вод в систему поверхностных вод, определения ключевых участков реки Коуичан и оценки воздействия локализованной откачки на систему.Наконец, модель используется для прогнозирования того, как будущий климат может повлиять на динамику гидрогеологической системы (в течение следующих 40 и 70 лет).

2. Материалы и методы
2.1. Интерфейс моделирования MIKE SHE

MIKE SHE — это детерминированная и распределенная система моделирования, в которой используются представления конечных разностей массы и энергии и измеренные эмпирические зависимости для моделирования аспектов гидрологического цикла [24]. В его основе лежит структура модулей, которые используются для моделирования следующих процессов: перехват и испарение, наземный сток, поток в ненасыщенной зоне, потоки в зоне насыщения и качество воды.Реки, озера и другие каналы используются в одномерной модели MIKE 11, которая напрямую связана с моделью MIKE SHE. Модуль перехвата и испарения вычисляет фактическое испарение (AET) из области, используя определяемое пользователем потенциальное испарение (PET), используя модель Кристенсена и Йенсена [25]. Для этой модели требуются параметры, зависящие от растительности, такие как индекс площади листа (LAI), характеристики корней и параметр перехвата. Ненасыщенный поток рассчитывается в 1D по вертикали.Кривая удержания влаги в почве вместе с насыщенной гидравлической проводимостью определяется для каждого класса почвы в пространстве и для вертикального слоя. Уравнение Ричардса решается, и вода течет из ненасыщенной зоны в насыщенную или наоборот. Компонент наземного стока моделирует сток, когда проницаемость почвы превышена, когда грунтовые воды выходят на поверхность или когда ручьи затопляют свои берега. В этом исследовании решение потока использовало приближение диффузных волн уравнения Сен-Венана, в соответствии с которым топография и коэффициент Маннинга определяют направление и скорость стока соответственно.Составляющая потока насыщенной зоны в MIKE SHE является трехмерной и основана на уравнении Дарси. Граничные условия, такие как фиксированный напор, нулевой поток, градиент и заданный поток, являются параметрами, которые контролируют поток подземных вод в модели. Подземные условия моделируются в виде слоев и линз с заданными типичными гидравлическими свойствами.

Как уже упоминалось, MIKE 11 управляет маршрутом воды в реках и озерах. Модуль «реки» состоит из четырех основных компонентов: речной сети, поперечных сечений рек, граничных условий и гидродинамических параметров.MIKE 11 решает поток в канале с помощью одномерного уравнения Сен-Венана, основанного на полной формулировке динамических волн [26]. MIKE SHE и MIKE 11 связаны за счет использования речных переходов (точек). Во время моделирования количество воды, поступающей в соединительные ячейки или выходящей из них, рассчитывается на основе уравнения Дарси. Боковой приток и отток от сухопутного стока, а также обмены река-водоносный горизонт завершаются для каждого шага расчетного времени [24].

2.2. Настройка модели

Период моделирования длился с 1 января 1998 г. по 31 декабря 2012 г. (самая последняя дата доступных данных).Было важно запечатлеть 2012 год, так как мотивацией для этого исследования был аномально низкий расход реки Коуичан во время нереста лосося и время дождей в конце лета в этом году. Начальные уровни грунтовых вод были заданы на поверхности земли, как обсуждается ниже; поэтому модель должна была раскручиваться, чтобы достичь динамически стабильного состояния, в котором уровни глубинных грунтовых вод больше не снижаются с течением времени. Было обнаружено, что запуск модели в 1998 году был достаточным как для раскрутки, так и для обеспечения подходящих временных рамок (12 лет) для анализа.Все временные интервалы вывода данных были установлены на 24 часа, за исключением грунтовых вод, которые были установлены на 48 часов.

Размер сетки модели составлял 200 м на 200 м. Топография была задана с помощью цифровой модели рельефа (ЦМР) 200 м. Граничные условия модели состоят из границы с нулевым потоком, чтобы представить топографическую границу водораздела, и заданного напора (уровня моря) в пределах аллювиального слоя, где модель встречается с океаном и заливом Коуичан. Под аллювиальным слоем слой коренных пород установлен на границу нулевого потока.Эти граничные условия пытаются имитировать расход грунтовых вод в прибрежной среде, при этом глубокие грунтовые воды направляются вверх, когда они пересекают границу раздела пресной и соленой воды. Таким образом, любой сток из коренной породы будет направлен вверх в поверхностные отложения, а затем за пределы модели. В целом, заданные граничные условия направляют любые осадки, попадающие в область модели, из модели по трем потенциальным путям: испарение, прекращение поверхностных вод в океане и сброс подземных вод вверх вдоль побережья и непосредственно в океан.

2.3. Метеорологические данные

Осадки были импортированы в MIKE SHE с использованием временного формата «на основе станции». Годовое количество осадков на всем водоразделе составляло от 1000 до 5600 мм / год и было использовано в качестве основы для разделения водосбора на 10 зон, исходя из увеличения на 500 мм / год для каждой зоны (Рисунок 3). Зоны 1 и 2 были представлены осадками, зарегистрированными на климатической станции Кельвин-Крик, а зоны с 3 по 10 были представлены станцией исследований лесного хозяйства (рис. 3).Чтобы смоделировать увеличение количества осадков из-за орографических эффектов и эффектов дождевой тени, для каждой зоны было применено пропорциональное соотношение, основанное на среднем количестве осадков, наблюдаемых в этой зоне, как показано на рисунке 3.

Температура воздуха была определена с использованием набора данных от Лесной научно-исследовательской станции, поскольку между этой станцией и станцией Кельвин-Крик были незначительные различия. Пространственное изменение температуры было изменено на основе данных станции в соответствии с фиксированным градиентом температуры (рис. 4 (а)).Температура, зарегистрированная на снежной подушке Jump Creek, использовалась в качестве калибровки для параметра градиента температуры.

Потенциальная эвапотранспирация (ПЭТ) была рассчитана с использованием метода Пенмана-Монтейта, выполненного с использованием программного пакета AWSET [27]. Ежедневные климатические данные включали среднюю температуру воздуха, влажность, солнечную радиацию и скорость ветра. Из-за изменчивости этих климатических параметров в масштабе водораздела ПЭТ была оценена путем регистрации изменчивости среднесуточной температуры в зависимости от высоты и местоположения (рис. 4 (а)), а затем картирования пространственной изменчивости солнечного излучения (наклон и аспект) в пределах региона с помощью инструмента анализа солнечного излучения в ArcGIS [28] (рис. 4 (b)).Затем эти два набора пространственных данных были объединены для создания карты зоны PET, состоящей из

.

Оценка пространственно-временного изменения глубины / уровня грунтовых вод на Пекинской равнине, подпитываемой грунтовыми водами с 2001 по 2010 годы

Подземные воды всегда были ценным ресурсом в Пекине, столкнувшись с резким падением уровня грунтовых вод в течение последних десятилетий. Однако несколько предыдущих исследований выявили пространственное изменение уровня грунтовых вод на Пекинской равнине. В этом исследовании изучались пространственно-временные изменения уровня грунтовых вод с 2001 по 2010 год на Пекинской равнине.Для определения основного влияющего фактора был проведен факторный анализ. Результаты показали, что уровень грунтовых вод снизился на 8,41 м с 2001 по 2010 год, со средней линейной скоростью снижения 0,954 м в год. Выявлены значительные пространственные вариативные характеристики. Северный район пострадал от более сильного истощения грунтовых вод, чем южная часть в целом. Самый низкий уровень подземных вод был обнаружен ниже по течению от водохранилища Миюн, в центральной части равнины. Тем не менее, большая часть южной части засвидетельствовала небольшое оживление в период с 2001 по 2010 год.Это может быть связано с различиями социально-экономических условий на равнине. В модели водного баланса были определены три влияющих фактора, а именно: «фактор спроса», «фактор предложения» и «фактор потерь». Собственные значения этих факторов равны 3,563, 2,910 и 1,632 соответственно, что указывает на то, что эти факторы в разной степени влияли на систему подземных вод, причем фактор спроса является основным.

1. Введение

Пекин известен своей большой зависимостью от грунтовых вод.Межгодовые колебания глубины / уровня грунтовых вод имеют большое значение для управления водными ресурсами в Пекине. Хотя сети мониторинга с высоким временным разрешением были созданы во многих областях, получить эти данные во многих частях Китая непросто. Более того, межгодовые колебания глубины подземных вод могут предоставить долгосрочную информацию о территориальном водном кризисе для городского планирования по сравнению с сезонными и месячными данными [1]. По практическим соображениям в большинстве городов или бассейнов ежегодно регистрируются данные о глубине / уровне подземных вод в Китае, что необходимо для межгодового анализа.Кроме того, межгодовые колебания глубины / уровня грунтовых вод можно адаптировать для отражения крупномасштабных сухих / влажных условий во временном масштабе [1–3].

В начале 21 века наблюдалось резкое снижение уровня грунтовых вод на Пекинской равнине. В прошлом этот мегаполис сильно зависел от ресурсов подземных вод. В начале 21 века запасы подземных вод составляют более 70% от общего объема водоснабжения. Согласно бюллетеню Beijing Water Resources Bulletin 2013 , в Пекине 3 запаса воды.64 млрд куб. %), очищенная вода объемом 0,8 миллиарда м 3 (22%) и вода из водозабора с юга на север объемом 0,35 миллиарда м 3 (10%). Чтобы избавиться от истощения традиционных водных ресурсов, Пекин в последнее десятилетие разработал переработанную воду и перекачку воды.Поскольку в 2014 г. был завершен проект отвода воды с юга на север (средний маршрут) , Пекин постепенно увеличивал объем перекачиваемой воды (1,05 млрд. М 3 в год) из бассейна реки Янцзы. Казалось вероятным, что нехватка воды в Пекине будет до некоторой степени смягчена; однако ресурсы подземных вод по-прежнему составляли более 50% от общей суммы в 2013 г. [4].

Хотя было хорошо известно, что подземные воды испытали серьезное истощение в последние годы, пространственные вариации грунтовых вод все еще недостаточно изучены, что имеет большое значение для управления подземными водами.Например, Пекинская равнина, одна из крупнейших городских территорий в мире, показала большие внутренние пространственные различия в развитии городов. Это указывает на то, что равнину нельзя рассматривать как единое целое. Wang et al. [5] и Song et al. [6] разделили Пекин на четыре и шесть частей, соответственно, с учетом влияния топографии и протяженности города. Быстрая урбанизация увеличивает разрыв между мегаполисами и пригородами. Zheng et al. [7] подтвердили, что возобновляемость подземных вод варьируется на Пекинской равнине.Следовательно, пространственное изменение уровня грунтовых вод необходимо как на Пекинской равнине, так и в других городских районах во всем мире.

Учитывая, что ряд исследований пространственно-временного изменения уровня грунтовых вод на Пекинской равнине был начат [8–10], очень важно искать возможные причины такого изменения. Недавние исследования показали, что истощение подземных вод может быть связано с уменьшением количества осадков, увеличением потребности в воде, нехваткой воды, низким коэффициентом полезности и другими непредсказуемыми проблемами [11-15].Доказано, что численные модели являются эффективным способом исследования взаимосвязи между уровнем грунтовых вод и экологическими и социальными факторами [16, 17]. Например, Terrie et al. исследовали долгосрочный баланс осадков и обмена грунтовых вод в озерном районе полуострова. Результаты показали, что чистый обмен грунтовых вод с озером в среднем был положительным, но слишком мал, чтобы уравновесить чистый дефицит осадков, в то время как некоторые недавние исследования показали, что осадки быстро и медленно влияют на глубину грунтовых вод [18, 19].Эвапотранспирация также была связана с грунтовыми водами в регионе с высоким уровнем грунтовых вод [20]. Однако, когда глубина грунтовых вод превышает пороговое значение, эта связь перестает быть достаточно сильной, чтобы влиять на уровень грунтовых вод [21]. Затем эвапотранспирация подземных вод ( ETg ) исключается из фактической эвапотранспирации ( ETa ).

Исследования также показали, что чистый дисбаланс грунтовых вод может быть увеличен за счет откачки грунтовых вод и забора поверхностных вод [22]. Например, Eshtawi et al.(2015) изучали потенциальное влияние расширения городов, связанное с водоснабжением и пополнением подземных вод, на глубину подземных вод с помощью комбинации модели поверхностных вод и MODFLOW-USG [15]. Местные методы управления водными ресурсами могут значительно изменить количество подземных вод в территориальной системе [23]. Сообщается, что общее потребление подземных вод составляет 43% от общего использования воды для орошения во всем мире [13]. Сообщается о росте спроса на водоснабжение в результате быстрого роста населения, урбанизации и индустриализации [24].Эта тенденция создаст больший стресс для местного водного кризиса и устойчивости подземных вод.

Большинство предыдущих исследований опирались только на несколько разрозненных станций мониторинга подземных вод и не выявляли пространственной разницы в уровнях подземных вод на равнине [8]. Следовательно, важную роль городского пролета в распределении уровня грунтовых вод, которую следует обсудить детальным подразделениям, невозможно хорошо проанализировать. В данном исследовании для исправления этого недостатка использовалась равномерно распределенная база данных об уровне грунтовых вод с высоким разрешением.Разделив Пекинскую равнину на три подрайона, можно было бы выявить пространственные характеристики вариации грунтовых вод, что могло бы принести пользу будущим физическим исследованиям.

Еще меньше из них стали свидетелями движущих сил уровня грунтовых вод с точки зрения водного баланса. Предыдущие исследования часто основывались на данных, что делало обнаружение менее эффективным. Поэтому мы предложили метод факторного анализа в сочетании с корреляционным анализом на основе региональной модели водного баланса, чтобы определить основные факторы, которые способствуют изменению.Для целей управления водными ресурсами и разработки стратегии этот метод справедливой переменной может быть более ценным и рентабельным, чем чистые математические модели, и применяться к другим городским территориям, питаемым подземными водами.

2. Район исследования

Пекинская равнина имеет географическое положение 115 ° 40′ – 117 ° 24′E и 39 ° 26′ – 40 ° 27′N с общим покрытием 116512 км. 2 , расположенное в основном в центр и юго-восток Пекина. Высота колеблется от 10 до 500 м, при этом северо-запад относительно высок, а юго-восток в целом невысок.

Пекин, столица Китая, расположенный на северо-западе Северо-Китайской равнины, является мегаполисом, напрямую контролируемым центральным правительством, а также политическим и экономическим центром. В 16 районах всего Пекина 9 районов были полностью или частично охвачены исследуемой территорией [25]. Пять естественных рек, река Джума, река Юндин, река Бэйюнь, река Чаобай и река Линьюнь с 85 водохранилищами расположены в муниципалитете Пекина, а водохранилище Миюнь и водохранилище Гуантин состоят из 90.5% поверхностных водных ресурсов [4].

Пекин, один из крупнейших городов мира, сталкивается с серьезными проблемами нехватки воды. В этом городе выпадает в среднем 595 мм осадков в год, что составляет около 9,9 млрд. М. 3 в год. Однако 37,78% осадков преобразуется в доступные водные ресурсы (3,74 млрд. М 3 ) из-за 60,6% (6 млрд. М 3 ) высокой эвапотранспирации. Население Пекина в 2014 году увеличилось, составив 21 516 000 человек, что ежегодно вызывает огромную потребность в воде.Хотя более 50% водных ресурсов получают из подземных вод, постоянное снижение уровня подземных вод стало ключевым сдерживающим фактором для социального развития. Парадокс между увеличением потребности в воде и ограничением водных ресурсов делает устойчивое развитие жизни сложной задачей. Пекин всегда считал нехватку воды одним из приоритетов в Китае, который заслуживает экономически эффективных стратегий решения водных проблем. Пекин сталкивается с тем, что водные ресурсы на душу населения в 2013 г. составляли 117 млн ​​ 3 , что составляет 12.5% Китая и 3,33% мира [4].

3. Материалы и методы
3.1. Источники данных

Временные данные о притоке (Qin) и оттоке (Qout), хранении поверхностных и подземных вод (SWR и GWR), количестве осадков (Па) и использовании воды по секторам были получены из Beijing Water Bulletin (2001-2010) и опубликованные ссылки [4]. Основная информация временного набора данных показана в таблице 1.

90 070 2001–2010


Номер Переменные Единица Символы Серия данных

1 Приток 10 E 08 м 3 Qin 2001–2010
2 Отток 10 E 08 м 3 Qout 2001–2010
3 Ресурсы поверхностных вод 10 E 08 м 3 SWR 2001–2010
4 Ресурсы подземных вод 10 E 08 м 3 GWR 2001–2010
5 Осадки 10 E 08 м 3 Па
6 Использование воды в сельском хозяйстве 10 E 08 м 3 AWU 2001–2010
7 Промышленное водопользование 10 E 08 м 3 IWU 2001–2010 гг.
8 Использование воды в хозяйстве 10 E 08 м 3 DWU 2001–2010
9 Экологическая вода использовать 10 E 08 м 3 EWU 2001–2010
10 Глубина / уровень грунтовых вод м GWD 2001–2010

Распределенные данные мониторинга подземных вод с 2001 по 2010 год были собраны из полевых скважин для мониторинга подземных вод.Мы выбрали 106 участков мониторинга подземных вод на Пекинской равнине, чтобы получить пространственные характеристики глубины / уровня подземных вод. Эти мониторинговые скважины были равномерно распределены по исследуемой территории, что могло разумно продемонстрировать пространственные вариации. Впоследствии Пекинская равнина была разделена на три подрайона в зависимости от географического положения: NBP, CBP и SBP соответственно. Эти три подобласти представляют северную, центральную и южную часть равнины (рис. 1). NBP включает районы Changping, Shunyi и Pinggu, CBP включает районы Haidian, Mentougou, Shijingshan, Fengtai, Xicheng, Dongcheng и Chaoyang, а SBP включает районы Fangshan, Daxing и Tongzhou.Как правило, северная и западная части относительно выше, чем южная и восточная части. Эти три подрайона отличаются друг от друга с точки зрения социального и экономического статуса. NBP включает большую часть орошаемых земель на Пекинской равнине, и CBP представляет собой экономический и населенный центр, в то время как SBP менее развит по сравнению с двумя другими подобластями из-за своего местоположения [26, 27].

3.2. Анализ тенденций

Методы линейной регрессии использовались для анализа временных трендов депо подземных вод

.

сезонных колебаний уровня и солености грунтовых вод на прибрежной равнине Восточного Китая под влиянием климата

Протяженность береговой линии Китая составляет примерно 18000 км. В большинстве прибрежных городов вторжение морской воды представляет собой серьезную угрозу для ресурсов подземных вод. Были построены девять неглубоких мониторинговых скважин для изучения динамики уровня и солености неглубоких подземных вод в прибрежном равнинном районе провинции Цзянсу, Китай. Результаты показали, что осадки, испарение и состояние реки повлияли на уровень грунтовых вод в районе исследования.Положительные корреляции наблюдались между уровнем грунтовых вод, осадками и уровнем реки; тогда существовала отрицательная корреляция между уровнем грунтовых вод и испарением. Факторы, влияющие на уровень грунтовых вод, были в следующем порядке: осадки> стадия реки> испарение. Достаточное количество осадков в сезон дождей снизило соленость грунтовых вод. После разбавления, в промежутке между двумя непрерывными осадками, соленость грунтовых вод увеличивалась по мере снижения уровня грунтовых вод.В сухой сезон соленость грунтовых вод быстро увеличивалась и достигла пика в декабре. Минерализация грунтовых вод в декабре была в 23 раза выше, чем в июле. Уровень и соленость грунтовых вод в этом исследовании в основном были связаны с сезоном. Климатические факторы привели к колебаниям уровня и солености грунтовых вод в сезон дождей, а вторжение морской воды увеличило соленость грунтовых вод в сухой сезон.

1. Введение

Знание гидрологических процессов (изменение уровня грунтовых вод, качества грунтовых вод и уровня приливов) в прибрежных водоносных горизонтах важно, потому что примерно 50 процентов населения мира проживает в прибрежных зонах, особенно в низколежащих дельтовых районах в пределах 60 км береговой линии [1].Прибрежные водоносные горизонты обычно служат основным источником пресной воды, такой как питьевая или оросительная вода [2].

Уровень подземных вод является ключевым параметром для оценки пространственных и временных изменений в среде подземных вод [3]. Уровень грунтовых вод определяется различными факторами. Изменение климата, отражающееся в интенсивности осадков и испарения, влияет на колебания уровня грунтовых вод [4]. Chen et al. также обнаружили, что климатические тенденции имеют высокую корреляцию с колебаниями уровня подземных вод на юге Манитобы [5].На равнинах инфильтрация осадков и эвапотранспирация в вертикальном направлении являются основными процессами пополнения и сброса водного цикла [6]. В нашем районе исследования большая часть осадков выпадает с июля по октябрь. Сезонные колебания климата очевидны. Поэтому мы делаем акцент на влиянии краткосрочных сезонных колебаний климата на уровень грунтовых вод в этом месте. Влияние изменчивости климата на уровни грунтовых вод можно исследовать, анализируя взаимосвязь между климатическими данными и колебаниями уровня грунтовых вод.

Соленость подземных вод является важным показателем качества подземных вод, который контролируется такими факторами, как осадки, эвапотранспирация, минералогия, тип водоносных горизонтов, топография и вторжение морской воды [7]. Изменение климата и повышение уровня моря усугубили вторжение соленой воды, тем самым поставив под угрозу безопасность водопользования, особенно в сухой сезон [8]. Вторжение соленой воды может ухудшить качество воды и уменьшить доступную воду, если в систему подземных вод поступает недостаточное количество пресной воды, и это стало более серьезным, чем это было раньше, особенно в районах дельты, из-за изменения климата [8].Вторжение соленой воды произошло во всем мире в более чем 50 странах и регионах, особенно в Северной Африке, на Ближнем Востоке, в Средиземноморье, Китае, Мексике, а также на побережьях Атлантического океана и Персидского залива США, включая Южную Калифорнию [9, 10]. Вторжение соленой воды может негативно повлиять на прибрежные экосистемы с точки зрения качества пресной воды и динамики растительного сообщества. Наряду с проникновением соленой воды засоление систем подземных вод может повлиять на сельское хозяйство, бытовое и промышленное водоснабжение [11].Во всем мире проводились обширные исследования для понимания механизмов проникновения соленой воды. Условия окружающей среды, такие как осадки и эвапотранспирация, были сгруппированы с помощью гидравлических напоров, чтобы показать, что они также влияют на концентрацию солености в грунтовых водах [7]. В некоторых местах вторжение морской воды влияет на соленость грунтовых вод в определенное время года. Например, Rabbani et al. подтвердили, что соленая вода начинает проникать вглубь суши в зимние месяцы [12]. Необходимо знать сезонные колебания солености грунтовых вод.

Подземные воды играют решающую роль в социально-экономическом развитии прибрежной равнины Цзянсу, развитого района на востоке Китая. В этом месте неглубокие грунтовые воды легко зависят от окружающей среды, например, от изменения климата, уровня реки и уровня приливов в Желтом море. С ростом населения Цзянсу сталкивается с растущим спросом на пресную воду. Для решения этой проблемы необходимо глубокое понимание системы подземных вод и факторов, влияющих на нее. Кроме того, взаимосвязь между уровнем грунтовых вод и климатическими факторами, уровнем реки, уровнем прилива Желтого моря и вариациями солености грунтовых вод в этой области не изучалась.

Таким образом, целью настоящего исследования было изучить сезонные колебания уровня и солености подземных вод на прибрежной равнине Цзянсу. Конкретные цели заключались в следующем: (1) определить динамику уровня и солености подземных вод во влажный и сухой сезон; (2) для определения взаимосвязи между уровнем грунтовых вод, содержанием солей, климатическими факторами (осадки и испарение), уровнем реки и уровнем прилива Желтого моря. Это исследование может предоставить метод управления грунтовыми водами прибрежных равнин путем анализа факторов, которые влияют на уровень грунтовых вод и тенденции изменения солености грунтовых вод.

2. Материалы и методы
2.1. Описание участка исследования

Были собраны и исследованы данные наблюдений за уровнем и соленостью подземных вод в Дунтай (120 ° 07 ‘~ 120 ° 53’ восточной долготы и 32 ° 33 ‘~ 32 ° 57’ северной широты), Цзянсу на востоке Китая (рис. ). Прибрежная равнина Цзянсу расположена к западу от Желтого моря на высоте от 2,6 до 4,6 м над уровнем моря. Город Дунтай находится на востоке провинции Цзянсу, рядом с Желтым морем. Равнинная песчаная местность имеет очень проницаемую почву, состоящую из рыхлого песка и очень мелких частиц песка.Фреатическая поверхность находится на небольшой глубине, обычно от 1 м до 3 м, и даже через 0,2 м после дождя ниже поверхности земли. Среднегодовая температура, среднегодовое количество осадков и интенсивность испарения составляют примерно 15,0 ° C, 1059,8 мм и 1006,7 мм соответственно. За исследуемый период в 2013 г. среднегодовое количество осадков составило около 859 мм. Максимум осадков отмечается в июле, после чего постепенно уменьшается. Годовое испарение составляет около 651,5 мм. С июля по октябрь выпадает более 50% осадков.Большинство осадков летом выпадает в виде местных ливней и гроз, а зимой их количество невелико.

Учитывая, что большая часть осадков выпадает в период с июля по октябрь и очень небольшое количество осадков выпадает в этом месте с ноября по декабрь, июль-октябрь считается влажным сезоном, а с ноября по декабрь — сухим.

2.2. План эксперимента

Сельскохозяйственная земля площадью 50 м × 100 м была выбрана в качестве типичного участка соленых грунтовых вод с неглубоким водным зеркалом для изучения динамики воды и соли в разные сезоны.Сельскохозяйственные угодья были снесены бульдозером с помощью машины, чтобы убедиться, что земля ровная и на них нет растительности. Фермы находятся примерно в 5 км от Желтого моря и в 2 км от реки Ляндуо. Были построены и установлены девять неглубоких мониторинговых скважин на глубине 5 м в водоносном горизонте сельскохозяйственных угодий (Рисунок 2).

Данные о суточных осадках, испарении, уровне реки и уровне прилива в Желтом море были собраны с пункта мониторинга плотины реки Ляндуо Бюро исследований гидрологии и водных ресурсов провинции Цзянсу, расположенного примерно в 1.5 км к северо-востоку от сельхозугодий. Данные об осадках собирались с использованием дождемера, а испарение измерялось с помощью испарительного поддона E601. Среднесуточный уровень реки и съемка данных о приливах регистрировались вручную и автоматически с использованием системы мониторинга уровня подземных вод на плотине реки Ляндуо. Зарегистрированные уровни грунтовых вод были основаны на высоте Желтого моря 1985 года. Все данные были собраны с 1 июля 2013 г. по 31 декабря 2013 г.

Регистратор с ручным мониторингом был настроен для наблюдения за уровнем грунтовых вод и проб подземных вод, отобранных ежедневно из девяти скважин, разбросанных по территории.Зарегистрированные уровни воды ниже высоты Желтого моря 1985 года. Каждый образец объемом 100 мл собирали из верхней лунки монитора. Ежедневный уровень грунтовых вод и соленость из всех скважин контролировались вручную и анализировались. Такая же тенденция наблюдалась и по уровню грунтовых вод в девяти скважинах. Среднее значение суточного уровня и солености грунтовых вод по девяти скважинам было получено с 1 июля 2013 г. по 31 декабря 2013 г. Значение солености откалибровано при температуре ниже 25 ° C.

3. Результаты
3.1.Колебания уровня грунтовых вод

Средняя глубина залегания грунтовых вод в районе исследования составляла 1,7 м. На графике суточных колебаний грунтовых вод были определены минимальный и самый глубокий уровни грунтовых вод. Первая ситуация соответствовала одному из самых мелких уровней воды (8 октября), а вторая — самому глубокому 24 августа (рис. 3). Самый мелкий и самый глубокий уровни воды составляли 24 см и 254 см соответственно.

Основными факторами, которые повлияли на взаимодействие грунтовых вод, были климатические параметры (количество осадков и потребность в испарении) [13].Инфильтрация осадков была основным источником пополнения неглубоких подземных вод, а также основным источником пополнения подземных вод [14]. Мы заметили, что уровень грунтовых вод показывает многополосные и многодолинные кривые, а цикл колебаний грунтовых вод синхронизируется с осадками (рис. 3 (а)). Во время сезона дождей частые и достаточные осадки приводили к большим колебаниям уровня грунтовых вод, в результате чего достигался самый мелкий уровень воды. Как показано на Рисунке 3 (а), диапазон колебаний, связанный с количеством осадков, достиг пика на 188 см после сильного дождя с 74.24 августа и в день инфильтрации осадков выпало 4 см осадков. В засушливый период уровень грунтовых вод колебался в узком диапазоне с небольшим количеством осадков. В период без дождя уровень грунтовых вод демонстрировал линейную тенденцию к снижению из-за испарения, а затем повышался до тех пор, пока не выпали следующие осадки (Рисунки 3 (a) и 3 (b)). Период с 1 по 19 августа характеризуется отсутствием осадков, а также повышенными температурами и потенциальной эвапотранспирацией; самый продолжительный период без осадков во время сезона дождей.За этот период уровень грунтовых вод снизился на 175 см. Уровень грунтовых вод повысился после выпадения осадков, а затем постепенно снизился по мере испарения. Уровень грунтовых вод варьировался в течение периода от влажного до засушливого сезона и демонстрировал сезонные колебания из-за сезонного распределения осадков и испарения.

В условиях следового испарения в декабре тенденция к понижению уровня грунтовых вод не была очевидна, и даже уровень 31 декабря был на 3 см ниже, чем 1 декабря.Уровень грунтовых вод в декабре сначала снизился, а затем повысился без пополнения осадков, что означало, что, кроме дождя, на уровень грунтовых вод влияли и другие факторы. Близлежащая река Ляндуо или Желтое море могли повлиять на колебания без осадков.

Линейный регрессионный анализ был проведен для исследования взаимосвязей между осадками, испарением, уровнем реки, уровнем моря и уровнем грунтовых вод. Метод был использован для определения эффективных факторов на уровне грунтовых вод (Рисунок 4).В этом методе

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*