Формування та класифікація підземних вод

ПІДЗЕМНІ ВОДИ

Вода, що випаровується з поверхні океанів, морів, озер, боліт, річок і ґрунту, знову випадає у вигляді рідких або твердих опадів. З опадів, що випали на суші, частина стікає в річки і моря, інша частина, випаровуючись, знов потрапляє в атмосферу, а третя—просочується в гірські породи. Підземні води рухаються в товщах гірських порід, місцями виходять на поверхню, частково поповнюють річки, озера, болота і випаровуються з ґрунтів в атмосферу.

Таким чином, води гідросфери і земної кори безперервно здійснюють загальний кругообіг — випаровування, випадання на поверхню у вигляді атмосферних опадів, поверхневий і підземний стік, знов випаровування і т.д. Обмін води між океанами і морями, атмосферою і сушею називається великим кругообігом води в природі. Якщо вода, що випарувалася з поверхні моря, знову випадає в морі, це називається малим кругообігом. Обмін вод в межах суші — внутрішній кругообіг.

Основна маса підземних вод утворюється шляхом просочування (інфільтрації) атмосферних опадів (дощових і талих) в пори і тріщини гірських порід. У пустелях, горах, районах різко континентального клімату підземні води конденсуються з пари атмосферного повітря, що торкається з охолодженими скелями та кам'яними глибами і проникає в ґрунти. Це відбувається в тому випадку, якщо температура повітря вища за температуру скель, глиб, щебеня і ґрунту. Конденсаційна волога по тріщинах в скелях, по поверхні глиб і з ґрунту стікає в глибші і холодніші шари гірських порід. Крім того, волога поступає на поверхню землі у вигляді роси в теплому і інею в холодному сезоні. У менших кількостях вода поступає в гірські породи, просочуючись з русла річок, через дно боліт, озер і морів. Частина води віджимається в навколишні гірські породи з морських, лагунних, лиманових і озерних намулів. Деяка кількість води поступає в породи з пари, що виділяється з магми і лави.

У гірських породах вода присутня в різних фазах:

- пари води;

- вода у складі мінералів породи (кристалізація),
наприклад, в гіпсі (СаSО4*2Н2О), лимоніті (2Fе2О3*3Н2О) та інших мінералах;



- вода, що облямовує частинки породи шаром товщиною
в одну молекулу (гігроскопічна) або в декілька молекул
(плівкова). Кристалізаційна, гігроскопічна і плівкова вода настільки міцно пов'язані з породою, що можуть бути видалені з останньої тільки шляхом нагріву і випаровування;

- капілярна вода, що міститься в тонких порах і тріщинах породи і пересувається під дією сил поверхневого натягу (капілярних сил);

- вільна зкраплено-рідка вода, що заповнює пори і
тріщини в породі і пересувається під дією сили тяжіння (гравітаційна вода). Оскільки гірські породи відносно легко віддають капілярну і гравітаційну воду, під терміном «підземні води» переважно розуміють саме ці води, проте це
не зовсім точно;

- вода в твердому стані, що міститься в гірських породах, що мають від’ємну температуру (сезонно- або вічномерзлих), у вигляді окремих кристалів, жил, лінз і пластів льоду.

Вологість гірської породи— це вміст в ній води всіх видів, виражений у відсотках по відношенню до маси породи в заданому об'ємі, що не містить вологи. Вологість визначають по втраті маси при висушуванні породи до постійної маси при температурі +105° С.

Отже, утворення підземних вод пов'язане з наявністю у гірських породах пор і тріщин, здатністю пропускати, поглинати, притягати і віддавати воду. Ці властивості гірських порід називаються пористістю, тріщинуватістю, водопроникністю, вологоємністю, вологістю, капілярним підняттям, водовіддачею. Насамперед відзначимо, що не тріщинуваті щільні породи (граніти, габбро, кварцити та ін.) і породи з дуже дрібними порами (глини, аргіліти та ін.) практично не пропускають воду і тому називаються водотривкими. Проте, якщо ці породи тріщинуваті або мають агрегатну текстуру, вони будуть водопроникними. Зокрема, добре проникні глинисті ґрунти (чорноземи, сіроземи). Агрегатні (зерниста і грудкувата) текстури глин на поверхні землі формуються в результаті процесів вивітрювання і ґрунтоутворення.

Таблиця 1.4 – Схема класифікації підземних вод

Типи підземних вод Співвідношення областей живлення і розповсюдження підземних вод Розповсюдження підземних вод
за характером водовміщую-чого середо-вища за наявніс-тю напору
Вода в порах гірських порід
Поверхневі Безнапірні Співпадають Ґрунти, надмерз-лотні талики
Болотні Торф, мул, сапро-пель, відклади моря
Верховодка Покривні відклади (окрім грубоулам-кових) надмерзлотні шари
Ґрунтові Переважно співпадають Покривні відклади, разом з надмерзло-тними і грубоулам-ковими
Міжпластові Не співпадають Водопроникні по-роди між пластами водотривких порід
Артезіанські Напірні Те ж Водопроникні по-роди між водотри-вкими пластами в складчастих струк-турах осадових по-рід. Міжмерзлотні талі і підмерзлотні шари
Вода в тріщинах і порожнинах щільних гірських порід
Карстові Безнапірні Розташовані близько Розчинні породи, що карстуються
Напірні Не співпадають Те ж, зокрема підмерзлотні
Тріщинні Безнапірні Переважно співпадають Нерозчинні щільні породи
Напірні Не співпадають Те ж, зокрема підмерзлотні
Жильні Те ж Те ж Тектонічні розломи

Як вже було відмічено, унаслідок процесів вивітрювання стають тріщинуватими у верхній зоні і багато щільних скельних порід. Це полегшує інфільтрацію атмосферних опадів і конденсацію пари води в корі вивітрювання, сприяючи утворенню в ній підземних вод. Останні можуть стікати по нахилу покрівлі водотривких щільних не вивітрілих порід або порід, що слабо зачеплені вивітрюванням.

Територія, на якій води просочуються в гірські породи, називається областю живлення підземних вод. Площа, під якою вони залягають, називається областю розповсюдження підземних вод. Місцевість, де підземні води виходять на поверхню, називається областю дренажу або розвантаження. Поверхневі шари гірських порід, що не містять вільних капілярних і гравітаційних вод, називаються зоною аерації.

Ще при випаданні на поверхню землі у вигляді опадів вода захоплює кисень, вуглекислоту та інші гази з атмосфери. Просочуючись в землю, вона розчиняє мінеральні солі і органічні речовини, що містяться в ґрунтах і гірських породах. У поверхневих і підземних водах можуть жити мікроорганізми, що обумовлюють реакції окислення, відновлення, виділення газів та ін. Іноді підземні води збагачуються парами і газами, що поступають у водоносний пласт (горизонт) із застигаючої в довколишньому масиві магми (лави). При цьому утворюються мінеральні води (Кисловодськ, Мацеста).

Підземні води поділяють за характером водовміщуючого середовища, наявністю або відсутністю напору, умовами залягання і живлення, режиму, розповсюдженням та хімічним складом. У табл. 18 приведена схема класифікації підземних вод, що враховує частину перерахованих ознак. При складанні схеми за основу прийнята класифікація підземних вод для інженерно-геологічних цілей.

ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Участие эпидемиолога стационара в обходах врачей-клиницистов
Лекция 12. Управление рисками в организации
ПЕРВИЧНЫЙ И ВТОРИЧНЫЙ ФОНДОВЫЙ РЫНОК
Упор лежа ноги врозь с опорой на правую или левую руку
Таблицы стилей и управление стилями
Describing people: character
Мышление как свидетельство сознания
Какой фактор, согласно Клоду Менару, не относится к основным,
Brow furrowed, Frank inclined his good ear still closer to the door, listening very hard. There was a pause, and then the man called Wormtail spoke again.
Описание работы и анализ качества действия управления существующей САУ.
Тема 28. ПРОДАЖА НЕДВИЖИМОСТИ. ПРОДАЖА ПРЕДПРИЯТИЯ
СПОСОБЫ ПРЕКРАЩЕНИЯ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ
ПОНЯТИЕ лимитирующих факторов
Род Лунный в образе Перуна приходит к Селе во сне.
Організація автоматизованого обліку витрат на виробництво
Классификация перевозчиков (авиакомпаний). Цели и виды деятельности перевозчика (авиакомпании)
Робочі документи аудитора
Бахметьев-Беседин Артем Денисович
РАСЧЕТ ПРОЖЕКТОРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Свободное и несвободное агентства
Человек как объект комплексных исследований.
Главная Страница