Подземные воды

Подземна я вода может образоватьс я также из подземной росы, путем конденсации водных пород воздуха, наход я щегос я в породах и пустотах горных пород. Эти воды учавствуют в общем круговороте воды в природе и получили название вадозных(странствующих). Кроме того вода может образоватьс я из магмы и дегидратации минералов.

Образовавшиес я таким образом пары воды поднимаютс я вверх из зоны высоких температур в зоны более низких и конденсируютс я .Эти воды были названы нильными. Таким образом следует признать, что подземные воды образуютс я в различных случа я х по разному : иногда бесспорны я вление информации осадков, иногда – вполне очевидно по я вление ювенальных вод, иногда – несомненно действие механизма движени я и конденсации вод я ных паров. Если представить себе вертикальный разрез какой либо местности то в общем случае подземные воды могут залегать как показано на рисунке Непосредственно у поверхности залегают почвенные воды , удерживаемые силами капилл я рного нат я жени я . Ниже, на первом водонепроницаемом пласте залегают грунтовые воды , причем над поверхностью грунтовых вод может образоватьс я кайма капилл я рного подн я ти я . В водонепроницаемых пластах , залегают межпластовые воды . В завимости от условии взаиморасположении водонепроницаемых и водопроницаемых пластов, межпластовые воды могут иметь свободную поверхность ,обусловленную действием силы т я жести , или полностью пространство между двум я водонепроницаемыми сло я ми . В первом случае межпластовые воды будут безнапорные, во втором – напорные.

Напорные межпластовые воды называютс я артезианскими. Часть водопроницаемого пласта , заполн я ема я водой, от нижней поверхности воды до ее верхнего уровн я называетс я водоносным горизонтом. В соответствии с количеством водоносных пластов ,залегающих один ниже другого ,различают первый водоносный горизонт, второй водоносный горизонт и т.д.

Очевидно, в первом водоносном горизонте будет слой грунтовых вод. 2.Почвенные воды залегают у поверхности земли. Они не имеют водоупорного ложа, а как бы подвешены в порах почвы, за счет капилл я рных я влений.

Характерными свойствами этих вод я вл я етс я сезонность, резкие колебани я температуры и наличие микроорганизмов и органических веществ . Свободные почвенные воды встречаютс я в св я зи с сезонным увлажнением, когда в следствие высокого состо я ни я грунтовых вод происходит заболачивание почвы. В остальных случа я х вода просачиваетс я к водонепроницаемому слою, образу я грунтовые воды.

Верховодки располагаютс я в самых верхних сло я х земной коры. Они имеют исключительно неустойчивый режим и по я вл я ютс я в период дождей и усиленной инфильтрации и исчезают в засушливый период. Режим верховодки тесно св я зан с я влени я ми конденсации и испарени я . Залегание верховодки может быть 2 типов – на небольших линзах водонепроницаемых пород, встречаютс я в моренных отложени я х, и на аллювиальных поймах. В первом случае линза задерживает некоторое количество инфильтрующейс я воды .Со временем часть воды стекает вниз, часть испар я етс я . Во втором случае образование верховодки объ я сн я етс я слоистостью аллювиальных отложений с неодинаковой водонепроницаемостью слоев.

Инфильтрующиес я воды скапливаютс я на слое с меньшей водонепроницаемостью и затем медленно просачиваютс я через него горизонтальные воды, часть испар я етс я в атмосферу.

Мощность верховодки 1- 2 м . Воды содержат органические вещества и малопригодные дл я хоз я йственно-производственных целей.

Добавочными факторами образовани я верховодки служит утечки воды из водопроводов.

Верховодка создает затруднение дл я строительства, заполн я ет котлованы, подтапливает фундаменты, подвалы заболачива я местность.

Грунтовыми называютс я подземные воды посто я нно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом выдержанном водоупорном слое. Они имеют свободную поверхность, называющуюс я зеркалом и уровнем грунтовых вод и водоупорное ложе. По услови я м залегани я эти воды могут образоватьс я в потоки или бассейны.

Питание вод происходит за счет инфильтрации осадков.

Уровень может мен я тьс я от дождей и та я ни я снегов. В степных област я х уровень стабильный, в горных на питание вод оказывает вли я ние роса, туман. В пустын я х уровень поддерживаетс я за счет конденсации вод я ных паров. На режим грунтовых вод иногда существенно вли я ние оказывает их взаимосв я зь с поверхностными водоемами. В зависимости от расположени я водоупора запас вод может пополн я тьс я путем питани я их из открытых водоемов и наоборот.

Знание режима грунтовых вод имеет большое значение дл я строительства. Дл я суждени я об услови я х залегани я грунтовых вод стро я т карты гидроизогипс-линиий, соедин я ющих точки грунтовых вод, лежащих на одном уровне. По отношению к зеркалу грунтовых вод они играют ту же роль. Что и горизонтали по отношению к рельефу данной поверхности.

Гидроизогипс фиксирует УТВ на определенное врем я . Колебани я УТВ учитывают составленные графики.

Рельеф ложа УТВ существенно вли я ет на услови я залегани я и на расположение зеркала грунтовых вод. В определенных услови я х возможно создание подпора грунтовых вод, возникновение наклонного быстротока и выход рудников на поверхность. 3.Количество и глубина залегани я грунтовых вод зависит не только от геологических факторов, но также и от геоморфологических и климатических условий данной местности. ПЕРВАЯ ЗОНА - начинаетс я на Северном Урале и идет к Финскому кристаллическому массиву и называетс я зона тундровых вод. Воды этой зоны не минераллизованны, содержат много органических веществ, залегает близко к поверхности, что наблюдаетс я постепенный переход их поверхностные и болотные воды. ВТОРАЯ ЗОНА – высоких вод севера идет от Урала, захватыва я верховь я рек Печоры, Северной Двины, Камы.

Грунтовые воды слегка минераллизованны,меньше органических примесей и залегают на глубине 4- 6 м на водоразделах, понижени я рельефа приближаютс я к поверхности и сливаютс я с болотами. ТРЕТЬЯ ЗОНА – зона неглубоких оврагов от западных склонов Уфимского плато на запад до Девонского полеского вала. С севера в районе Нижнего Новгорода до Пензы. В оврагах и речных долинах встречаютс я обильные ключи, питающие реки. Эти воды не содержат органических примесей и более минерализованы. ЧЕТВЕРТАЯ ЗОНА – из Уль я новского Поволжи я в Правобережье реки Днепр, расшир я я сь в районе Тулы, Воронежа т я нетс я узка я лента.

Грунтовые воды глубоко залегают и обладают высокой степенью минерализации. ПЯТАЯ ЗОНА – южнее зоны глубоких оврагов от уфимского плато, пересика я Поволжье по линии Уль я новска.

Грунтовые воды сильно минерализированны, залегают на глубине 50- 60 м . ключи редки, встречаютс я часто пересыхающа я верховодка. ШЕСТАЯ ЗОНА - от Енисе я до Поволжь я и от заподных склонов Ставропольского плато, на запад до Карпатских передгорий проходит зона причерноморского блока.

Грунтовые воды сильно минерализованы и залегают на больших глубинах 100- 120 м . СЕДЬМАЯ ЗОНА - в услови я х малорасчлененного рельефа, характерно дл я пустынь и полупустынь, в низовь я х рек Волга, Урал, Ямба, в Терско-Кумской низменности находитс я зона Прикаспийских балок.

Распологаютс я близко к поверхности , они минерализованы. 4.Межпластами называетс я подземные воды , залегающие между двум я водонепроницаемыми пластами. По услови я м залегани я эти воды могут быть безнапорными и напорными.

Межпластовые воды перекрыты с поверхности водонапорной кровлей, отдел я ющей область питани я от области распространени я . По этому температура межпластовых вод не подтверждена резким колебанием как грунтовых вод и заметны лишь годовые колебани я . Напорные воды испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в област я х питани я и выхода. Пр я ма я лини я , соедин я юща я уровень питани я напорных вод с уровнем выхода, называетс я линией пьезометрического уровн я . Если в какой-либо точке в месте залегани я напорных вод будет пробурена скважина, таким образом вода поднимаетс я в ней до линии пьезометрического уровн я . Следовательно если лини я пьезометрического уровн я проходит выше земной поверхности – будет проходить фонтанирование. Дл я определени я условий залегани я артезианских вод такой иллюстрацией я вл я етс я горизонтальные линии, соедин я ющие точки с одинаковыми пьезометрическими уровн я ми - гидроизопьезы или пьезоизгогипс. Кроме гидроизопьез на гидрогеологических картах показывают в изолини я х отметки кровли напорного водоносного горизонта. Такие изолинии называютс я изогопсами водоупорной кровли. 5.В массивных горных породах подземные воды могут находитьс я и передвигатьс я только в местах нарушени я сплошности породы.

Особенно склонны к образованию трещин слоистые породы – доломиты, песчаники . Водоносность трещиноватых пород может быть различны в зависимости от характера трещин, условии их образовани я и дальнейшего развити я . Встречаютс я области, где многочисленные трещины в породах я вл я ютс я тончайшими и поэтому не водоносны, а широкие водоносные трещины располагаютс я на больших рассто я ни я х одна от другой.

Необходимо отметить, что очень часто крупные водоносные трещины в последствии закупориваютс я оседающими глинистыми частицами.

Закупорка трещин, как правило, про я вл я етс я в зонах, лежащих ниже уровн я наибольшего эрозионного размыва.

Значительное количество трещинных вод относитс я к тектоническим трещинам, образовавшимс я в результате движени я земной коры. В породах легко размываемых или раствор я емых водой водоносных трещин увеличиваетс я , и движени я воды в них приобретают более интенсивный характер.

Трещинные воды, передвигаютс я в больших трещинах тектонического образовани я или в закрытых трещинах осадочных пород, наносит название жильных пород.

Родниками или источниками называютс я естественные выходы подземных вод на дневную поверхность. Они образуютс я в результате пересечени я водоносного горизонта поверхностью рельефа.

Различают четыре типа источников питающиес я : верховодкой, грунтовыми водами, межпластовыми водами, жильными.

Источники питающиес я верховодкой распологаютс я в зоне аэрации, выше уровн я грунтовых вод.

Источники питающиес я грунотовыми водами действуют посто я нно . 6. Передвига я сь в толще горных пород, подземные воды насыщаютс я окис я ми, сол я ми и продуктами органического происхождени я . Дл я изучени я состава подземных вод провод я т их химически анализ.В 1 литр воды при температуре 22градуса содержитс я 0.0000001 грамм воды.

Определ я ют также количество растворенных веществ.

Количество растворенных в воде углекислых и сероводородных солей кальци я и магни я обуславливает так называемую жесткость воды, измер я емую градусами жесткости.