9.8.1. Водний баланс підземних вод

Рівняння водного балансу для поверхні басейну:

x = y_пов + y_інф + z_пов ±∆ u_пов,

де х – опади, що випали на поверхню басейну;

у_пов – поверхневий стік;

у_інф – вода, яка надходить до зони аерації у процесі інфільтрації;

z_пов – випаровування з поверхні басейну;

±∆ u_пов – зміна запасів води на цій поверхні.

Рівняння водного балансу для зони аерації:

у_інф + z_гр.в = y_грунт. + y_{жив.гр.в} + z_тр + z_з.а ± ∆u_з.а,

де у_інф – надходження води в процесі інфільтрації з поверхні;

z_гр.в – випаровування з поверхні ґрунтових вод;

y_грунт. – стік у ґрунтовому шарі;

y_{жив.гр.в} – вода, яка надходить із зони аерації до ґрунтових вод і бере участь у їхньому живленні;

z_тр – поглинання води із зони аерації кореневою системою рослин, яка витрачається потім на транспірацію, а частково на збільшення біомаси рослин;

z_з.а – підземне випаровування води із зони аерації і витрати її в атмосферу;

± ∆u_з.а – зміна запасів води в зоні аерації.

Рівняння водного балансу для водоносного горизонту:

у_{жив.гр.в} = у_гр.в + z_гр.в ± y_гл ± ∆u_гр.в,

де у_{жив.гр.в} – живлення ґрунтових вод із зони аерації;

у_гр.в – стік ґрунтових вод;

z_гр.в – випаровування з поверхні ґрунтових вод;

± y_гл – живлення ґрунтових вод із глибини напірних горизонтів або розвантаження ґрунтових вод у ці глибинні горизонти;

± ∆u_гр.в – зміна запасів води у водоносному горизонті ґрунтових вод.

Водний режим зони аерації визначається режимом надходження до неї інфільтруючих вод після дощів або сніготанення. Зміна вмісту води в зоні аерації залежить від співвідношення складових частин рівняння водного балансу.

Розрізняють три основних типи водного режиму зони аерації: промивний, компенсований та випарний.

Промивний тип водного режиму – величина інфільтрації (у_інф) перевищує втрати на десукцію кореневої системи рослин (z_тр) і підземне випаровування (z_з.а.): у_інф > z_тр + z_з.а..

При компенсованому типі водного режиму: у_інф ~ z_тр + z_з.а.

Випарний тип режиму характеризується переважанням транспірації і підземного випаровування над інфільтрацією: у_інф < z_тр + z_з.а.