-
3
1.Proveniena apelor subterane, formaiunea, perioada, aprecierea
cantitativa i calitativ din RM.
1.1. Teorii privind originea apelor subterane
Originea si modul de formare a apelor subterane au constituit
obiectul a numeroase cercetari,
unele ipoteze fiind in prezent confirmate prin masuratori
experimentale.Pe baza valorificarii unui
volum mare de date hidrogeologice, s-a ajuns la o conceptie
unitara privind clasificarea genetica
a apelor subterane, care reprezinta doar latura calitativa a
problemei.
1.1.1. Teoria infiltrarii
Teoria infiltrarii este in prezent acceptata ca fiind principala
explicatie pentru formarea
apelor subterane. Aceasta teorie a fost formulata de francezii
B.Palissy (sec.XVI) si E.Mariotte
(sec.XVII) care sustineau ca sursa de formare a acviferelor este
infiltrarea apelor din precipitatii,
din domeniul marin si din lacuri.
In procesul de infiltrare, aceste ape pot intalni un strat
impermeabil care favorizeaza
acumularea apelor infiltrate si implicit formarea unui
acvifer.
Fizicianul Mariotte a argumentat aceasta ipoteza pe baza
bilantului apei, intocmit pentru
bazinul Senei. Aceasta teorie este dovedita de unele observatii
simple:
coborarea nivelului hidrostatic al acviferelor freatice in
perioadele secetoase;
cresterea in perioadele ploioase a nivelului hidrostatic al
acviferelor freatice;
variatia debitelor izvoarelor generate de acvifere freatice.
Teoria Palissy-Mariotte nu poate explica acumularile de apa
subterana cu mineralizatie
redusa din regiunile cu climat arid, regiuni cu veri lipsite de
precipitatii si evaporari intense.
1.1.2. Teoria condensarii vaporilor de apa
Teoria condensarii vaporilor de apa a fost formulata in anul
1877 de hidrotehnicianul
vienez O.Volger, care sustinea ca apele subterane provin din
condensarea vaporilor de apa din
aerul care circula prin porii si fisurile rocilor.
Partizanii teoriei condensarii combat teoria infiltrarii
sustinand ca in urma ploilor terenurile
se umezesc pe o adancime redusa, sub care urmeaza o zona relativ
uscata (zona de aerare) si
apoiacviferul. Din aceasta cauza intre precipitatiile
atmosferice si acvifere nu ar exista o legatura
directa.
-
4
Teoria lui Volger se bazeaza pe faptul ca la scaderea
temperaturii aerul saturat cu vapori
de apa devine suprasaturat iar o parte din vaporii de apa se
condenseaza si trec in stare lichida. In
prezenta unui strat impermeabil aceasta apa se acumuleaza si
poate forma un acvifer.
Fig.1 Variaia umiditii aerului n funcie de
temperatur
Din variatia umiditatii aerului in functie de temperatura
(Tabelul 1, Fig.1) se poate estima
cantitatea de apa cedata. De exemplu, un metru cub de aer
saturat la 150C contine 12,7 grame de
apa in stare de vapori iar la +50C contine 5,36 grame; prin
racire se condenseaza in stare lichida :
grame de apa 959g68j
Tabelul 1 Variatia umiditatii aerului saturat in functie de
temperatura
Temperatura punctului de
roua [0C]
0 +5 +10 +15 +20 +25 +30
[g/m3] 4,80 5,36 9,40 12,70 17,50 22,80 30,80
Umiditatea [mm.col.Hg] 4,56 6,60 9,25 13,20 16,90 22,30 31,40
[milibar(mb)] 6,17 8,96 12,00 20,60 22,80 30,20 42,50
Alimentarea acestui proces are loc cand aerul mai cald din
atmosfera patrunde in teren, la o
temperatura mai scazuta, cedand o parte din apa sub forma de
picaturi, care sub actiunea gravitatiei
se infiltreaza pana la un teren impermeabil, dand nastere unui
acvifer.
Acestei ipoteze i s-au adus o serie de critici, si anume:
formarea unui acvifer implica o viteza minima de 5 cm/sec pentru
aerul cald si saturat cu
vapori de apa care patrunde in teren pentru a ceda apa prin
condensare ;
caldura latenta de condensare a apei conduce la incalzirea
terenului si deci la incetinirea
procesului de condensare;
atmosfera nu poate furniza cantitatea de vapori de apa necesara
pentru a explica
alimentarea exclusiva a acviferelor prin condensare;
-
5
conditiile meteorologice nu sunt intotdeauna favorabile formarii
apei subterane prin
condensare deoarece:
in timpul iernii se produce o evaporare a apei din acvifere
chiar si in zilele calde;
rareori se intampla ca aerul sa ajunga la umiditatea de
saturatie;
1.2. Circulaia apelor subterane
Deplasarea apei prin porii si fisurile rocii se desfasoara dupa
reguli hidrodinamice specifice, in
functie de starea sa de agregare si de raporturile acesteia cu
particulele rocilor.
1.2.1.Miscarea apei sub forma de vapori
Vaporii de apa care ocupa spatiile libere (fara apa) din roci se
deplaseaza impreuna cu
aerul, atunci cand tensiunile acestora sunt echivalente, sau in
functie de diferentele de tensiune,
atunci cand acestea exista.
Vaporii de apa din roci provin prin patrunderea lor odata cu
aerul de la suprafata, sau prin
evaporarea apelor subterane. Se cunoaste cresterea temperaturii
odata cu adancimea. De asemenea
multe strate acvifere sunt situate in regiuni vulcanice sau cu
un metamorfism intens, care degaja
caldura. Vaporii de apa se deplaseaza astfel:
- de la zone cu tensiune mai mare spre zone cu tensiuni mai
mici;
- de la stratele mai calde spre cele mai reci;
- din roci catre atmosfera, in cadrul unui schimb permanent si
complex de gaze intre
litosfera si atmosfera;
1.2.2. Miscarea apei legate
Dupa cum am mentionat intr-un subcapitol anterior (1) apa legata
din roci poate fi: legata
chimic, higroscopica si peliculara.
- Apa legata chimic circula numai sub forma de vapori, la
temperaturi foarte ridicate, capabile
sa produca reactii cu degajare de apa.
- Apa higroscopica circula tot numai sub forma de vapori, dar la
temperaturi mai mici de 100 oC.
In cazul apei peliculare circulatia se efectueaza atat sub forma
de vapori cat si in stare lichida.
Atunci cand peliculele au grosimi diferite, exista tendinte de
uniformizare a acestora. La grosimi
egale ale peliculelor acest transfer inceteaza.
Cand peliculele sunt prea groase, depasind higroscopicitatea
particulelor, o parte din apa
legata trece in apa libera.
-
6
1.2.3. Circulatia apelor libere
Apa libera circula prin porii si fisurile rocilor sub actiunea a
doua forte: capilara (ape capilare)
si gravitationala (apa gravifica). Aceste forte care actioneaza
intr-un complex extrem de variat de
situatii reale (porozitate, dimensiunile porilor, existenta
fisurilor si a golurilor etc) fac ca circulatia
apelor libere din stratele acvifere sa fie foarte diferita. In
functie de modul in care apa circula prin
roci se pot deosebi:
- roci acvifere, prin care apa circula cu usurinta (grohotisuri,
bolovanisuri, pietrisuri,
prundisuri, nisipuri);
- roci acvilude, cu pori mici, prin care apa circula cu viteze
mici;
- roci acvifuge, in care apa nu circula din cauza porozitatii
reduse (roci eruptive, metamorfice
si sedimentare cimentate).
In functie de gradul de saturatie al rocilor cu apa acestea sunt
de doua categorii: nesaturate,
prin care apa se infiltreaza si circula gravitational, sau se
ridica prin capilaritate si saturate,
respectiv stratele acvifere prin care apa circula sub actiunea
legilor proprii.
In functie de marimea porilor si de dimensiunile fisurilor si a
golurilor, apa circula laminar
(in linii paralele) sau turbulent.
Circulatia apelor subterane se face in regim natural sau
influentat antropic (prin drenuri,
campuri de puturi de captare etc.).
1.2.4.Micarea apelor capilare
Micarea capilara a apelor subterane are loc sub aciunea forelor
capilare, rezultate din
interaciunea forei gravitaionale cu fora tensiunii
superficiale.
Tensiunea superficiala rezulta din atracia reciproca dintre
moleculele de apa care ii confer
acesteia o anumita coezivitate. La limita cu aerul apare si
atracia moleculara a acestuia, mai slaba, dar
existenta in realitate. Acest fenomen se numete tensiune
superficiala si se manifesta intre particulele de
apa si perei porilor din roci.
Forele capilare apar ca urmare a atraciei pe care pereii porilor
o exercita asupra apei, in sens
contrar forei gravitaiei. Cnd aceste forte capilare sunt mai
mari dect gravitaia, in condiiile unor
dimensiuni reduse ale porilor apa se ridica pana la nlimi
diferite, in funcie de aceste dimensiuni si de
timp.
-
7
De regula capilaritatea se produce in cazul diametrelor
mai mici de 0,5 mm si se poate constata prin introducerea
unui
tub cu un astfel de diametru intr-un vas cu apa. Lichidul nu
rmne la acelai nivel ci se nal n tub pana la o anumita
valoare h (nlimea capilar) si face la partea superioara un
menisc bine definit. Inaltimea de ridicare capilara este
direct
proporionala cu valoarea tensiunii superficiale si invers
proporionala cu diametrul tubului capilar, acceleraia
gravitaionala si densitatea lichidului (Figura nr. 2).
Fig. 2 Fora capilar
Porii mai mici ai rocilor reprezint medii capilare complexe,
prin care aceste forte se exprima in
mod diferit.
In zona de aeraie a unui strat acvifer, in apropierea nivelului
piezometric apa
capilara este continua, ridicndu-se de la suprafaa piezometrica
la diferite nlimi. Aceasta subzona se
numete zona de saturaie capilara sau franje capilara. In funcie
de locul de formare si modul de
comportare, apa capilara din zona de aeraie poate fi ascendenta,
descendenta (funiculara)
si pendulara (manseta). Apa capilara ascendenta este situata
deasupra nivelului freatic (pana la nlimi de
10 15 m in cazul nisipurilor si 6 12 m in argile). Viteza
ascensiunii capilare difer in funcie de
granulometria rocilor.
Mai sus, in sol si sub nivelul acestuia, apa capilara este
suspendata si se menine un timp dup
infiltrarea precipitaiilor.
1.3.Rezervele de ape subterane
Conform datelor .S. Expeditia Hidrogeologica din
Moldovarezervele de ape subterane
prognozate i confirmate la 01.01.2011 constituie 3478,3 mii m3
/zi (1 269 579,5 mii m3/an), cu
15,522 mai mult de ct au fost apreciate la 01.01.2006. n
Republica Moldova, n anii 2007-2010,
n exploatare s-au aflat 7801 sonde, care extrag apa din diferite
orizonturi i complexe acvifere,
ncepnd de la complexul vendian-rifeu, exploatat n regiunea de
nord-est a republicii i terminnd
cu orizonturile aluviale din rocile i depozitele
pliocen-cuaternare din vile Nistrului si Prutului.
Cel mai bogat complex acvifer este complexul Badenian-Sarmaian
inferior, rezervele cruia
alctuiesc 998 150,9 mii m3/an, (77% din total), care, mpreun cu
complexul cretacic-silurian i
orizontul de Congeria alctuiesc 90% din resursele de exploatare
a apelor potabile. n regiunea de
sud-sud-vest se exploateaz orizontul pontic i complexul
Sarmaianului superior-Meoian cu
rezerve mai reduse, n cea central i de sud-est se exploateaz
orizontul Sarmaianului mediu
(Basarabianului) i complexul Badenian-Sarmaian inferior. Ultimul
complex, graie calitii bune
i rezervelor apreciabile, reprezint principala surs de
aprovizionare centralizat cu ap a
municipiului Chiinu i a altor localiti din regiunea central a
rii.
Rezervele apelor subterane sunt repartizate neuniform pe uniti
administrative. De rezerve mai
apreciabile dispun raioanele Anenii-Noi, Criuleni, Orhei,
tefan-Vod, municipiul Bli. Mai slab
sunt asigurate cu resurse de ape subterane potabile raioanele
Rcani, Glodeni, Fleti, Ungheni,
Nisporeni, Leova, Cahul .a., deci, preponderent segmentul de
dreapta al bazinului rului Prut.
-
8
Rezervele de exploatare totale confirmate a apelor subterane n
anul 2010 alctuiesc 1062,75 mii
m3 pe zi sau 387 903,75 mii m3 pe an (fig. 2).
Volumul total al rezervelor aproximate ale apelor subterane
constitue 1080 mln.m3.
Din ele 85 % (824 mln.m3) revin bazinului fluviului Nistru, iar
restul 15% se formeaz n limitele
bazinului rului Prut i a interfluviului Prut-Nistru (tabelul
3).
Tabelul 2. Repartizarea rezervelor de ape subterane dup bazine
de recepie
Ponderea rezervelor de ape subterane (modulul de scurgere) sunt
repartizate neuniform pe
teritoriul republicii, valoarea mediei maxime (1,37 l/s.km2)
revenind bazinului fluviului Nistru, iar
cea minim (0,44 l/s.km2) bazinului rului Prut. Valoarea medie pe
republic a modulului
scurgerii subterane a constituit 1,01 l/s.km2. Rezervele
echilibrate de exploatare a apelor subterane,
conform datelor din [16] constituie 1262 mln.m3, deci cu
aproximativ 20% mai mult dect
rezervele confirmate.
1.3.1.Rezervele de ape subterane dup bazine de recepie,
orizontul acvifer i
conform destinaiei de utilizare
n tabelul 3 sunt prezentate datele generalizate a rezervelor de
exloatare de ape subterane
(confirmate de CSR, prognozate) pe sectoare de gospodrire a
apelor din bazine hidrografice,
orizonturi i complexe acvifere. Apele subterane se prezint dup
modul de utilizare: ape potabile
(AP), ape tehnice de producie (ATP) i ape minerale curative
(AMC).
Rezervele confirmate (de CSR) reprezint cantitatea de ape
subterane care poate fi obinut dintr-
un zcmnt prin intermediul sistemelor de captare raionale din
punct de vedere tehnico-
economic, n regimul acceptat de exploatare i cantitii, calitii
apei care corespund cerinelor de
folosin n perioada de referin de gospodrire a apei.
Resursele prognozate reprezint acele rezerve ale apelor
subterane care se apreciaz dup
bazinele apelor subterane sau dup pri ale acestora n baza
analizei i sistematizrii materialelor
de arhiv. Cratima (-) din tabele semnaleaz lipsa datelor.
-
9
Fig. 3 Principalele orizonturi acvifere ale Republicii
Moldova
Legend:
A3 depozite aluviale ale luncilor si ale teraselor
N2 p nisipurile Poniene
N1S3m complexul acvifer al Sarmaianului Superior - Meoian
N1b N1S1-2 complexul acvifer Baden-Sarmaian
K calcarele carstice ale Cretacicului
S1 calcarele cristaline ale Silurianului
VR Rocile cristaline bazale ale Vendianului
Tabelul nr.3 Rezervele de ap subteran n R. Moldova
-
10
-
11
1.3.2..Regimul apelor subterane dup datele msurtorilor nivelului
apei n sonde
n tabel 3 sunt prezentate valorile nivelului pentru forajele de
baz n care se efectueaz
msurtori permanente de regim.
Datele observaiilor, prezentate n coloanele 6-18, caracterizeaz
valorile medii lunare i anuale ale
nivelului apelor subterane, reprezentnd bazinele principale ale
republicii. Materialele sunt grupate
dup bazinele rurilor Prut i Nistru, inclusiv a afluenilor
principali Rut, Ichel, Bc i a rurilor din
interfluviul Prut-Nistru Coglnic, Ialpug i Cahul.
n coloana 2 sunt prezentate orizonturile acvifere sub form de
indici acceptai n hidrogeologie:
3 orizontul acvifer aluvial Holocen
N2p orizontul acvifer Ponian
N1S3+m complexul acvifer al Sarmaianului superior - Meoian
N1S2 orizontul acvifer al Sarmaianului mediu
N1S1 orizontul acvifer al Sarmaianului inferior
N1S1+b3 complexul acvifer Badenian-Sarmaian inferior
N1S1+2 orizontul acvifer Sarmaian inferior-Sarmaian mediu
N1S1+K2 complexul acvifer Sarmaian inferior-Cretacic
2s1 orizontul acvifer Cretacic
+S complexul acvifer Cretacic-Silurian
V-R orizontul acvifer Vendian-Rifeic
AR-PR complexul acvifer Arheozoic-Proterozoic
Valorile nivelului cu semnul (+1,2) nseamn c nivelul 0 al
forajului se afl mai jos
-
12
de nivelul apei din foraj. Cratima (-) arat c observaii nu au
fost efectuate.
Tab. 4 Nivelurile medii anuale ale straturilor apelor
subterane
-
13
-
14
2.Calitatea apelor subterane, regionalizarea teritorial a
Republicii Moldova n funcie
de indicii de calitate
2.1.Concentraiile medii i maxime anuale ale principalilor ioni n
apele subterane
Studierea compoziiei chimice a apelor freatice a fost efectuat n
baza cercetrii fntnilor. n tabel
sunt prezentate rezultatele msurtorilor indicatorilor din apele
fntnilor localitilor mari,
predominant din nordul republicii. Compoziia chimic a apelor
subterane a fost studiat,
predominant, n sondele de regim, prelevarea probelor
efectundu-se numai n timpul curirii
sondelor. Aprecierea compoziiei chimice denot, c n majoritatea
fntnilor apa nu corespunde
GOST 2874-82 Apa potabil. Sunt i sonde n care apa nu corespunde
acestui standard.
n coloanele 1-4 sunt prezentate punctele (1) din care se preleva
proba pentru aprecierea compoziiei
chimice a apelor dintr-un orizont sau complex acvifer (2) n
exploatare n aria respectiv (3). n
coloana 4 este prezentat adncimea de prelevare a probei din
fntni.
Din sondele arteziene probele s-au prelevat prin pompare n
procesul de reparaie (curire) sau de
amorsare a sondei. n coloanele 5-10 este prezentat compoziia
chimic a probei n (mg/dm3),
evaluat n laboratorul Expediiei Hidro-Geologice din Republica
Moldova i sunt prezentate valorile
cationilor i anionilor predominani n majoritatea orizonturilor i
complexelor acvifere.
Tab. 5 Calitatea apelor subtenare n funcie de stratul acvifer
respectiv
-
15
Fig. 4. Rezervele de exploatare a apelor subterane confirmate,
anul 2010, %
Rezervele de exploatare a apelor
subterane confirmate, anul 2010,
mii m3/an
Potabile
317367,50
Tehnice
70536,25
-
16
1.1. Concentraiile medii i maxime anuale ale substanelor ce
determin indicele de
poluare a apei (IPA)
Sunt prezentate valorile msurate ale substanelor ce determin
indicele de poluare a apelor
subterane (IPA) n baza rezultatelor analizelor probelor de ap,
efectuate n Laboratorul Expediiei
Hidrogeologice din Moldova EHGeoM.
n coloanele 1-4 sunt indicate denumirea bazinului (sectorului)
de recepie (1), vrsta orizontului
acvifer (2), localizarea sondei de observaie (3) i adncimea de
prelevare a probei (4).
n coloanele 5-10 sunt prezentate valoarea duritii i
concentraiile a cinci indicatori (fier (Fe),
azotat amoniacal (NH4), nitrii (NO2), nitrai (NO3) i fluor) n
baza unei msurtori. Pentru a facilita
analiza strii ecologice ale apelor n paranteze sunt prezentate i
limitele admisibile de concentraie
(CLA) a indicatorilor.
-
17
Bibliografie:
http://reteaualiterara.ning.com/profiles/blogs/apa-simbol-al-vietii-si-al
http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/2401/vesi2.zip/2__.html
httpwww.apetratate.rofiles_pdf98-dezinfectia-cu-clor.pdf
http://www.ludoterm.ro