Подземные воды

                                                          План

1)         Виды подземных вод.

2)         Почвенные воды, верховодки, грунтовые воды.

3)         Межпластовые воды.

4)         Жильные и трещинные воды, родники или источники.

5)         Химически состав подземных вод.

6)         Зональность грунтовых вод.

7)         Оценка пригодности воды.

                                        Подземные воды

Подземные воды образуются путем просачивани я воды, выпадающей в виде осадков, сквозь толщу пород.Однако и в пустын я х подземные воды существуют, благодар я конденсации из атмосферы.

            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, держиваемые 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 словии 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 ровн 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, 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 влажнением, 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 силенной 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 для хоз я йственно-производственных целей. Добавочными факторами образовани я верховодки служит течки 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 ровнем грунтовых вод и водоупорное ложе. По слови 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 ровень 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 слови я х залегани я грунтовых вод стро я т карты гидроизогипс-линиий, соедин я ющих точки грунтовых вод, лежащих на одном ровне. По отношению к зеркалу грунтовых вод они играют ту же роль. Что и горизонтали по отношению к рельефу данной поверхности. Гидроизогипс  фиксирует ТВ на определенное врем я . Колебани я ТВ учитывают составленные графики. Рельеф ложа УТВ существенно вли я ет на слови я залегани я и на расположение зеркала грунтовых вод. В определенных слови 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 словий данной местности.

ПЕРВАЯ ЗОНА - начинаетс я на Северном рале 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 рала, 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, понижения рельефа приближаютс я к поверхности и сливаютс я с болотами.

ТРЕТЬЯ ЗОНА – зона неглубоких оврагов от западных склонов фимского 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 ль я новского Поволжи я в Правобережье реки Днепр, расшир я я сь в районе Тулы, Воронежа т я нетс я зка я лента. Грунтовые воды глубоко залегают и обладают высокой степенью минерализации.

ПЯТАЯ ЗОНА – южнее зоны глубоких оврагов от фимского плато, пересика я Поволжье по линии ль я новска. Грунтовые воды сильно минерализированны, залегают на глубине 50- 60 м. ключи редки, встречаются 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 словия х малорасчлененного рельефа, характерно дл я пустынь и полупустынь, в низовь я х рек Волга, рал, 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 слови 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 ровней 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 ровн 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 ровн я . Следовательно если лини я пьезометрического ровн 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 ровн 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, словии 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, 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 ровн 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 величиваетс 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 ровн 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 содержится 0.1 грамм воды. Определ я ют также количество растворенных веществ. Количество растворенных в воде глекислых и сероводородных солей кальци я и магни я обуславливает так называемую жесткость воды, измер я емую градусами жесткости. Существует 3 системы градусов жесткости: немецка я ,французска я , английска я .

7.В зависимости о растворенных в воде веществ может быть сделана оценка ее пригодности  дл я различных целей. Вода считаетс я пригодной дл я использовани я в качестве питьевой если довлетвор я ет следующим требовани я м:

1)сухой остаток после перегонки составл я ет не более 1 мг/л.

2)обща я жесткость не более 7 мг-экв.

3)посто я нна я жесткость не более 5 мг-экв.

4 )содержание отдельных растворенных веществ мг/л: хлориды- 15, органические вещества – 10, сульфаты- 100, азотна я кислота- 15, азотиста я кислот –следы, железо – 1, свинец- 0.1, мышь я к – 0.05, фтор – 1.5, медь – 3, цинк – 5, фенол – 0.001.

Питьева я вода должна быть прозрачна, бесцветна не иметь запаха, быть при я тной на вкус. Бура я окраска свидетельствует о наличие в ней органических веществ. Наличие солей азотной и азотистой кислоты, аммиака казывает на св я зь этой воды с частками. Где происходит разложение органических веществ и наличие болезнетворных бактерии.