Классификация подземных вод

Понятие о водоносных и водоупорных породах

Тема: Подземные воды

 

 

В соответствии с аккумуляцией подземных вод, просачиванием их через толщи пород, а также отдачей породами воды в колодцы и скважины выделяются водоносные (заключающие гравитационную воду) и водоупорные (водонепроницаемые) породы.

Водоносными называют такие породы, которые содержат свободную воду, способны пропускать ее через свою толщу и сравнительно легко отдавать под действием силы тяжести. К таким породам относятся галечники, гравелиты, слабосцементированные конгломераты и песчаники, пески, алевролиты, известняки, трещинные магматические и метаморфические породы.

К водоупорным (водонепроницаемым) относят такие породы, которые слабо пропускают (фильтруют) воду или совсем не способны пропускать и отдавать ее в природных условиях. Такими породами являются глины, тяжелые суглинки, плотный хорошо разложившийся торф, глинистые сланцы, аргиллиты, каменная соль, гипс, мергели, а также все плотные и нетрещиноватые магматические и часть метаморфических пород.

 

В 1948 г. А. М. Овчинниковым была разработана классификация подземных вод по условиям залегания (табл. 19).

А. М. Овчинниковым выделены три основных типа вод: верховодка, грунтовые и артезианские. В зависимости от состава водосодержащих пород намечены подтипы вод, движущихся в пористых и трещиноватых горных породах. В качестве особых подтипов рекомендуется различать воды районов вечной мерзлоты и молодого вулканизма.

Еще одна классификация подземных вод, подразделяющая их по условиям залегания, характеру напора, особенностям режима, происхождению и использованию в народном хозяйстве, разработана А. М. Овчинниковым и П. П. Климентовым приведена в табл. 20 . В этой классификации выделяются три основных типа подземных вод: воды зоны аэрации, грунтовые и артезианские.

1. Верхняя часть подземных гравитационных вод называется зоной аэрации. Верхней границей этих вод является обычно условная поверхность, совпадающая с уровнями воды, устанавливающимися в колодцах, скважинах и других выработках при вскрытии водоносных горизонтов. В почвах и породах до этих уровней находится кроме связанной и капиллярной воды, еще и воздух. В пределах зоны аэрации выделяют почвенные воды и верховодку (рис. 23).

Верховодка представляет собой временный водоносный горизонт. Она формируется в зоне аэрации выше водоупорных пород и имеет сезонный характер. Время ее существования зависит от размеров водоупорной толщи и условий питания. Воды верховодки изменчивы по качеству и подвержены загрязнению. В пределах городов, крупных промышленных предприятий, где наблюдаются значительные утечки воды, возникают техногенные верховодки, вызывающие заболачивание территорий.



Верховодки имеют свободный уровень, капиллярную кайму, незначительную мощность, расходуются на испарение и питание грунтовых вод, формируются на плоских водоразделах, под депрессиями и понижениями. Режим их весьма изменчив и зависит от климатических факторов. Водоупорным ложем для верховодки служат линзообразные пласты, слабо проводящие воду (суглинки, супеси и т. п.), или отдельные линзы водонепроницаемых пород (глины).

Почвенные воды находятся в почвенном слое близ поверхности земли, являются связанными, капиллярными подвешенными или гравитационными (в период снеготаяния и интенсивного выпадения атмосферных осадков). Эти воды образуются за счет инфильтрации атмосферных осадков, конденсации паров, поливных и других вод, играют очень важную роль в жизнедеятельности растений и влияют на инженерные сооружения. Основной формой их передвижения в зоне аэрации является влагоперенос.

2. Ниже зоны аэрации, где вода заполняет все пустоты в горных породах, находится зона насыщения (рис. 23 — Распределение воды в верхней части земной коры).

В зоне насыщения, на некоторой глубине от поверхности земли, в водопроницаемых породах находятся постоянные гравитационные воды, имеющие «свободную» поверхность, давление на которой равно атмосферному, ограниченные снизу первой от поверхности водонепроницаемой, выдержанной по площади горной породой (на первом водоупорном слое). Такие воды, обычно безнапорные, называются грунтовыми.

Грунтовые воды – это подземные воды первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта, залегающего на выдержанной по площади и мощности водонепроницаемой толще пород.

Особенности грунтовых вод:

1) это воды со свободной поверхностью, т. е. при вскрытии их уровень устанавливается на той же глубине, на какой он был встречен;

2) питание их осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, фильтрации поверхностных вод и вод верховодки;

3) неглубокое залегание грунтовых вод обусловливает их вскрытие оврагами, балками, долинами рек и другими эрозионными формами, где и происходит разгрузка (дренирование) вод в виде источников, высачивания;

4) близкое залегание к поверхности земли определяет сильное воздействие на них поверхностных факторов, вызывающих резкие изменения в них;

5) условия питания и интенсивное движение к местам разгрузки обусловливают малую минерализацию грунтовых вод (при достаточно влажном климате);

6) выше поверхности грунтовых вод расположена кайма капиллярных вод;

7) грунтовые воды обычно гидравлически связаны либо с поверхностными водоемами (озерами, морями, водохранилищами) или водотоками (реками, каналами), либо питают водоемы и водотоки, либо сами получают от них питание;

Поверхность грунтовых вод называется зеркалом, а расстояние от зеркала до водоупора составляет мощность горизонта. Зеркало (поверхность) грунтовых вод наклонено в сторону места разгрузки, и чем большее сопротивление испытывает поток, тем больше кривизна зеркала.

В основном грунтовые воды получают питание через зону аэрации за счет инфильтрации атмосферных осадков и поглощения поверхностных вод. Здесь наблюдаются максимальные уровни, а на участках разгрузки (долины рек, балки) – минимальные. В целом же поверхность грунтовых вод повторяет в сглаженном виде поверхность рельефа.

Выше уровня грунтовых вод находится капиллярная кайма (или зона капиллярной каймы), высота которой определяется в основном составом и состоянием пород в пределах каймы (рис. 24). Водой заполнены капиллярные поры, имеющие диаметр менее 1 мм. Более крупные поры свободны от воды.

Напоры в грунтовых водах наблюдаются редко и носят местный характер.

Ниже первой от поверхности водонепроницаемой выдержанной по площади породы на большей части площади суши подземные воды залегают в осадочных породах. Эти воды называются межпластовыми. Они могут быть безнапорными и напорными (рис. 24).

Иногда вода может изливаться (или фонтанировать) из вскрывших эти воды скважин. Уровень воды в этом случае устанавливается выше поверхности земли. Напорные воды называются артезианскими. Они распространены на значительной площади между водонепроницаемыми породами кровли и подошвы, образующими синеклизы, синклинали или моноклинали.

Если воды залегают в водоносных пластах, подстилаемых и перекрываемых водонепроницаемыми породами, но не насыщают водоносные пласты полностью, то такие воды называют межпластовыми безнапорными.

По температуре (в ºС) подземные воды подразделяют, по О. А. Алекину:

1) на весьма холодные: ниже 4;

2) холодные: 4–20;

3) теплые: 20–37;

4) горячие: 37–42;

5) очень горячие: 42–100;

6) исключительно горячие или перегретые (термы): свыше 100.

Таким образом, основные особенности подземных вод – условия питания, гидравлические свойства, закономерности движения, температура, газовый и химический состав – обусловлены нахождением вод в соответствующих географических и вертикальных зонах, т. е. закономерности их существования зависят от характера рельефа, климатических особенностей, геологического строения, тектоники, литологических и геоморфологических условий.

Подземные воды играют большую роль в развитии верхней части земной коры: в перераспределении химических элементов и соединений в земной коре, в образовании некоторых полезных ископаемых, в изменении состава, состояния и свойств горных пород.

Т.к. подземные воды представляют собой сложные растворы с меняющимися во времени химическим и газовым составами, то, двигаясь в горных породах (пластах-коллекторах) и взаимодействуя с ними, они производят следующие виды работ:

1) частично или полностью разрушают породы;

2) переносят продукты разрушения;

3) откладывают продукты разрушения или новые соединения.

Разрушительная работа подземных вод заключается в растворении (выщелачивании) горных пород, гидратации, окислении и гидролизе.

Транспортирующая деятельность подземных вод сравнительно невелика и состоит преимущественно в переносе продуктов разрушения в растворенном состоянии.

При изменении условий растворяющая способность может снижаться, а растворенные в ней соли – выпадать в осадок, формируя специфические горные породы. Таким образом возникают известковые (травертины) и кремнистые туфы, кристаллы поваренной соли, железистые и марганцевые руды, кремень, халцедон, опал, барит, гипс, пирит, марказит и т. д.

 

 

 

Подземные воды, как и многие минералы и горные породы в земной коре, являются полезными ископаемыми. В отличие от твердых полезных ископаемых подземные воды находятся в непрерывном движении. При откачке подземных вод для водоснабжения они поступают на поверхность со значительно большей территории, чем площадь расположения водозабора.

Потребность в воде, в том числе и подземной, непрерывно возрастает. Поэтому определение запасов и ресурсов подземных вод, особенно пресных подземных вод, становится важной задачей. Принято выделять:

– запасы;

– ресурсы;

– эксплутационные запасы.

Запасы подземных вод в водоносном горизонте – это масса гравитационной воды, которая содержится в водоносном пласте и которую можно извлечь из водоносных пород.

Ресурсы представляют часть запасов подземных вод, восполняемых питанием водоносного горизонта, и измеряются в м3/сут или л/сек.

Количество забираемой из водоносного горизонта воды определяется так называемыми эксплуатационными запасами.

Эксплуатация подземных вод в России регламентируется и контролируется соответствующими органами. Запасы подземных вод делятся на две группы: балансовые и забалансовые.

К балансовым водам относятся воды, использование которых в настоящее время экономически целесообразно и технически возможно.

К забалансовым относятся воды, использовать которые в настоящее время нецелесообразно либо из-за их малого количества, либо из-за сложных условий эксплуатации, либо из-за их низкого качества.

 

 

Источник: studopedia.su

Запасы

Подземные воды составляют около 20% от мировых запасов пресной воды, и около 1% от всей гидросферы Земли, включая всю океаническую воду и ледники.

Ученые говорят, что Земля может быть не единственной планетой в Солнечной системе, содержащей подземные воды. Возможно, они давно существуют на Марсе. Подземные воды могут также быть на Европе, шестом спутнике Юпитера.

Крупнейшим скоплением подземных вод является Западно-Сибирский артезианский бассейн, площадью 3 млн. км². Водоносные слои в нем начали образовываться еще в мезозойской эре.

Образование

Подземные воды отличаются от поверхностных вод, которые встречаются в больших объектах гидросферы, таких как океаны, моря, озера, или реки. Как поверхностные, так и подземные воды связаны через гидрологический цикл (непрерывный круговорот воды в природе).

Большинство подземных вод образуются от осадков. Они проникают ниже поверхности земли в почву. Когда почвенная зона становится насыщенной, вода просачивается ниже. Зона насыщения находится там, где все пустоты заполнены водой. Существует также зона аэрации, где пространство частично занято водой и частично воздухом.

Подземные воды продолжают спускаться ниже, пока, на некоторой глубине, они не достигнут горной породы. Вода накапливается в порах и трещинах, и образует водоносный горизонт, также называемый аквифером. Процесс осаждения, благодаря которому увеличиваются объемы подземных вод, известен как подпитка. В общем, подпитка происходит только во время сезона дождей в тропическом климате или зимой в умеренном климате. Как правило, от 10 до 20% осадков попадают в водоносные горизонты.

Подземные воды постоянно движутся. По сравнению с поверхностными водами это происходит очень медленно. Фактическая скорость движения зависит от пропускной способности и объема водоносного горизонта. Естественный отток грунтовых вод происходит через источники и русла рек, когда давление грунтовых вод выше атмосферного давления вблизи поверхности земли. Внутреннюю циркуляцию нелегко определить, но вблизи уровня грунтовых вод среднее время круговорота воды может составлять год или меньше, тогда как в глубоких водоносных горизонтах этот процесс длится тысячи лет.

Значение

Подземные воды играют жизненно важную роль в развитии засушливых и полузасушливых зон. Они способны поддерживать огромные сельскохозяйственные, и промышленные предприятия, которые иначе не могли бы существовать. Особенно удачным является то, что водоносные горизонты, предшествующие образованию пустынь, с течением времени не подвергаются воздействию засушливости.

Чтобы вывести грунтовые воды из-под земли на ее поверхность, ученые и инженеры используют специальные добывающие скважины.

Некоторые подземные воды растворяют вещества из горных пород и могут содержать следы древней морской воды. Однако большинство подземных вод не содержат патогенных организмов, и очистка для хозяйственного или промышленного использования не требуется. Кроме того, запасы подземных вод не подвержены серьезному воздействию коротких засух и доступны во многих областях, которые не имеют надежных источников поверхностных вод.

Проблемы

Ученые беспокоятся о проблемах, которые возникают при использовании слишком больших объемов подземных вод для повседневной жизни, в том числе дома, бизнеса и сельского хозяйства. Одна из проблем заключается в том, что эти воды все больше и больше удаляются от поверхности Земли. Люди используют подземные воды быстрее, чем дождь или таяние снега могут пополнить водоносные горизонты. Это означает, что необходимо глубже производить бурение, чтобы добраться до источника.

Это может показаться не очень важным, но когда грунтовые воды настолько далеки, почва и глина, составляющие поверхностный слой Земли, подвергаются напряжению и становятся слабыми. В конце концов, может упасть слабая поверхность и образоваться воронка. Воронки являются серьезной проблемой и встречаются в районах, где происходила добыча глубоких подземных вод.

Источник: natworld.info

Подземные водыПодземные воды – это воды, находящиеся ниже земной поверхности и содержащиеся в водовмещающих осадочных породах верхнего слоя земной коры и в почве.

Подземные воды — общая характеристика. — История изучения подземных вод. — Химический состав подземных вод. — Минеральные воды. — Происхождение подземных вод. Образование подземных вод. — Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

 

Подземные воды – запасы подземных вод, ресурсы подземных вод.

Подземные воды являются частью гидросферы планеты (2 % от объема) и участвуют в общем круговороте воды в природе. Запасы подземных вод еще до конца не разведаны. Сейчас в официальных данных фигурирует цифра в 60 млн кубических километров, но гидрогеологи уверены в том, что в недрах Земли находятся колоссальные неразведанные месторождения подземных вод и общее количество воды в них может исчисляться сотнями миллионами кубометров.

Подземные воды встречаются в буровых скважинах на глубине до нескольких километров. В зависимости от условий, в которых залегают подземные воды (таких как температура, давление, виды горных пород и т.п.), они могут быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. По данным В.И. Вернадского, подземные воды могут существовать до глубины 60 км в связи с тем, что молекулы воды даже при температуре 2000о С диссоциированы всего на 2%.

  • О запасах подземной воды читайте: Океаны воды под землей. Сколько же воды на Земле?

При оценке подземных вод, кроме понятия «запасы подземных вод» используется термин «ресурсы подземных вод», характеризующий питание водоносного горизонта.

Классификация запасов и ресурсов подземных вод:

1. Естественные запасы – объем гравитационной воды, заключенной в порах и трещинах водовмещающих пород. Естественные ресурсы – количество подземных вод, поступающих в водоносный горизонт в естественных условиях путем инфильтрации атмосферных осадков, фильтрации из рек, перетекания из выше- и нижерасположенных водоносных горизонтов.

2. Искусственные запасы — это объем подземных вод в пласте, сформировавшийся в результате орошения, фильтрации из водохранилищ, искусственного пополнения подземных вод. Искусственные ресурсы – это расход воды, поступающей в водоносный горизонт при фильтрации из каналов и водохранилищ, на орошаемых площадях.

3. Привлекаемые ресурсы – это расход воды, поступающей в водоносный пласт при усилении питания подземных вод, вызванном эксплуатацией водозаборных сооружений.

4. Понятия эксплуатационные запасы и эксплуатационные ресурсы являются, в сущности, синонимами. Под ними понимается то количество подземных вод, которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и при качестве воды, удовлетворяющем требованиям в течение всего расчетного срока водопотребления.

Мировые запасы подземных вод. Карта.

ЮНЕСКО опубликовала карту мира запасов пресных подземных вод.

www.whymap.org – полная версия карты запасов подземных вод.

  • Синие области на карте – территории, богатые грунтовыми водами,
  • Коричневые – зоны, где ощущается нехватка подземных пресных вод.

Мировые запасы подземных вод. Карта. 

Как видно по карте, Россия относится к числу стран со значительными запасами подземных вод. Недостатка в подземных водах также не испытывают Бразилия и страны Центральной и Южной Африки, где проливные тропические ливни способствуют круглогодичному пополнению запасов подземных вод. Но не везде на земном шаре запасы подземных вод являются возобновимыми. Например, в Северной Африке и на Аравийском полуострове резервуары подземных вод заполнились 10 000 лет назад, когда в этом районе был более влажный климат.

Во всем мире запасы подземных вод активно используются, но в некоторых странах подземные воды являются практически единственным источником водопотребления.

  • В Евросоюзе уже 70% всей воды, используемой водопотребителями, берётся из подземных водоносных слоёв.
  • В засушливых странах вода практически полностью берётся из подземных источников (Марокко – 75%, Тунис – 95%, Саудовская Аравия и Мальта – 100%)

 

Подземные воды — химический состав подземных вод.

Химический состав подземных вод неодинаков и зависит от растворяемости прилегающих пород. Подземные воды представляют собой природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов, а также микроорганизмы. Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию (выражаемую в г/л или мг/л).

По химическому составу различают следующие виды подземных вод:

  • — пресные (до 1 г солей на 1 л воды),
  • — слабоминерализованные (до 35 г солей на 1 л воды),
  • — минерализованные (до 50 г солей на 1 л воды).

При этом верхние горизонты подземных вод обычно пресные или слабоминерализованые, а нижние горизонты могут быть сильноминерализованными.

Подземные воды, которые благодаря сво­им физико-химическим свойствам оказывают благотворное физиологическое воздействие на организм людей и используются для лечебных целей, называются минеральными. Химический состав минеральных вод весьма разнообразный: бы­вает углекислая вода (Кисловодск и другие ку­рорты района Кавказских Минеральных вод, Боржоми, Карлови-Вари и др.), азотная (Цхал-тубо), сероводородная (Мацеста), железистая, радоновая и др.

Подробнее о минеральных водах читайте в отдельной статье: Минеральные воды.

По степени общей минерализации выделяют воды (по В.И. Вернадскому):

  • пресные (до 1 г/л),
  • соло­новатые (1 —10 г/л),
  • соленые (10—50 г/л),
  • рассолы (более 50 г/л) — в ряде классификаций принято значение 36 г/л, соответствующее средней солёности вод Мирового океана.

В бассейнах Восточно-Европейской платформы мощность зоны пресных подземных вод варьирует от 25 до 350 м, солёных вод — от 50 до 600 м, рассолов — от 400 до 3000 м. 

Приведенная классификация указывает на значительные изменения в минерализации воды – от десятков миллиграммов до сотен граммов на 1 литр воды. Максимальная величина минерализации, достигающая 500 – 600 г/л, встречена в последнее время в Иркутском бассейне.

Более подробно о химическом составе подземных вод, химических свойствах подземных вод, классификации по химическому составу, факторах,  влияющих на химический состав подземных вод, и других аспектах читайте в отдельной статье:  Химический состав подземных вод.

Подземные воды — происхождение и образование подземных вод.

В зависимости от происхождения подземные воды бывают:

  • 1)      инфильтрационные,
  • 2)      конденсационные,
  • 3)      седиментогенные,
  • 4)      «ювенильные» (или магмогенные),
  • 5)      искусственные,
  • 6)      метаморфогенные.

Более подробно о каждом из видов происхождения подземных вод читайте в отдельной статье: Происхождение подземных вод. Образование подземных вод.

Подземные воды — температура подземных вод.

По температуре подземные воды подразделяются на холодные (до +20 °С) и термальные (от +20 до +1000 °С). Термальные воды обычно отличаются высоким содержанием различных солей, кислот, металлов, радиоактивных и редкоземельных элементов.

По температуре подземные воды бывают:

Холодные подземные воды подразделяются на:

  • переохлажденные (ниже 0°С),
  • хо­лодные (от 0 до 20 °С)

Термальные подземные воды подразделяются на:

  • теплые (20 – 37 °С),
  • горячие (37 – 50 °С),
  • очень горячие (50 – 100 °С),
  • перегретые (свыше 100 °С).

Температура подземных вод зависит также и от глубины залегания водоносных пластов:

1. Грунтовые воды и неглубоко залегающие межпластовые воды испытывают сезонные колебания температуры.
2. Подземные воды, залегающие на уровне пояса постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности.

  • Там, где средние годовые температуры отрицательные, подземные воды в поясе постоянных температур круглый год находится в виде льда. Так образуется многолетняя мерзлота («вечная мерзлота»).
  • В районах, где среднегодовая температура положительная, подземные воды пояса постоянных температур, наоборот, не замерзают даже зимой.

3. Подземные воды, циркулирующие ниже пояса постоянной температуры, нагреты выше среднегодовой температуры местности и за счёт эндогенного тепла. Температура вод в данном случае определяется величиной геотермического градиента и достигает максимальных значений в областях современного вулканизма (Камчатка, Исландия и др.), в зонах срединно-океанических хребтов, достигая температур 300-4000С. Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчат­ка) используются для отопления жилищ, стро­ительства геотермальных электростанций, теп­личного теплоснабжения и т. д.

 

Подземные воды — методы поиска подземных вод.

  • геоморфологическая оценка местности,
  • геотермические исследования,
  • радонометрия,
  • бурение разведочных скважин,
  • изучение керна, извлечённого из скважин, в лабораторных условиях,
  • опытные откачки из скважин,
  • наземная разведочная геофизика (сейсморазведка и электроразведка) и каротаж скважин

Подземные воды – добыча подземных вод.

Важной особенностью подземных вод как полезного ископаемого является непрерывный характер водопотребления, что вызывает необходимость постоянного отбора воды из недр в заданном количестве.

При определении целесообразности и рациональности добычи подземных вод учитываются следующие факторы:

  • Общие запасы подземных вод,
  • Ежегодное поступление воды в водоносные горизонты,
  • Фильтрационные свойства водовмещающих пород,
  • Глубина залегания уровня,
  • Технические условия эксплуатации.

Таким образом, даже при условии больших запасов подземной воды и значительном ежегодном ее поступлении в водоносные горизонты, добыча подземных вод не всегда является рациональной с экономической точки зрения.

Например, нерациональным будет добыча подземных вод в следующих случаях:

  • очень маленькие дебиты скважин;
  • сложность эксплуатации в техническом отношении (пескование, солеотложение в скважинах и др.);
  • отсутствие необходимого насосного оборудования (например, при эксплуатации агрессивных промышленных или термальных вод).

Высокотермальные подземные воды в районах современного вулканизма (Исландия, Камчат­ка) используются для отопления жилищ, стро­ительства геотермальных электростанций, теп­личного теплоснабжения и т. д.

Более подробно о добыче подземных вод, порядке получения лицензии на добычу подземных вод, правовом регулировании пользования недрами земли и других аспектах читайте в отдельной статье: Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

В этой статье мы рассмотрели тему Подземные воды: общая характеристика. Далее читайте: История изучения подземных вод.

 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

 


 

Другие статьи по теме Подземные воды:

Подземные воды — общая характеристика.

История изучения подземных вод.

Химический состав подземных вод.

Минеральные воды.

Происхождение подземных вод. Образование подземных вод.

Добыча подземных вод. Лицензия на подземные воды.

 

Нужно больше информации? Воспользуйтесь поиском от Гугл!


 

Избранные мировые новости.

 

 

Уважаемые посетители!
Если Вы не нашли необходимой информации или считаете ее неполной, напишите ниже в комментариях, и статья будет дополнена соответственно
Вашему желанию.


Источник: wonderful-planet.ru

Подземные воды как часть водных ресурсов планеты

подземные воды схема

Подземные воды — воды, содержащиеся в водовмещающих осадочных породах, слагающих верхний слой земной коры. В зависимости от окружающих условий, таких как температура, давление, виды горных пород, воды находятся в твердом, жидком или парообразном состоянии. Классификация подземных вод прямым образом зависит от грунтов, слагающих земную кору, их влагоемкости и глубины залегания. Слои водонасыщенных пород носят название «водоносные горизонты».

Водоносные горизонты с пресной водой считаются одним из важнейших стратегических ресурсов.

Характеристики и свойства подземных вод

Запасы подземных вод

Различают безнапорные водоносные горизонты, ограниченные пластом водонепроницаемых пород снизу и называемые грунтовыми водами, и напорные, расположенные между двумя водоупорными пластами. Классификация подземных вод по типу водонасыщенных грунтов:

  • поровые, залегающие в песках;
  • трещинные, наполняющие пустоты твердых скальных пород;
  • карстовые, находящиеся в известняках, гипсах и подобных им водорастворимых породах.

Вода, универсальный растворитель, активно поглощает вещества, входящие в состав пород, и насыщается солями и минералами. В зависимости от концентрации растворенных в воде веществ различают пресную, солоноватую, соленую воду и рассолы.

Виды воды в подземной гидросфере

Запасы подземных вод

Вода под землей находится в свободном или связанном состоянии. К свободным подземным водам относятся напорные и безнапорные воды, способные перемещаться под действием гравитационных сил. В числе связанных вод:

  • кристаллизационная вода, химически входящая в кристаллическую структуру минералов;
  • гигроскопическая и пленочная вода, физически связанная с поверхностью частичек минералов;
  • вода, находящаяся в твердом состоянии.

Запасы подземных вод

Запасы подземных вод

На подземные воды приходится около 2 % от объема всей гидросферы планеты. Под термином «запасы подземных вод» подразумевается:

  • Количество воды, содержащееся в водонасыщенном слое грунта — естественные запасы. Пополнение водоносных горизонтов происходит за счет рек, атмосферных осадков, перетока воды из других водонасыщенных пластов. При оценке запасов подземных вод учитывается среднегодовой объем подземного стока.
  • Объем воды, который может быть использован при вскрытии водоносного горизонта — упругие запасы.

Еще один термин — «ресурсы» — обозначает эксплуатационные запасы подземных вод или объем воды заданного качества, который возможно добыть из водоносного горизонта в единицу времени.

Загрязнение подземных вод

Запасы подземных вод

Эксперты классифицируют состав и вид загрязнения подземных вод следующим образом:

Химические загрязнения

Неочищенные жидкие стоки и твердые отходы предприятий индустрии и сельского хозяйства содержат различные органические и неорганические вещества, в том числе тяжелые металлы, нефтепродукты, токсичные ядохимикаты, почвенные удобрения, дорожные реагенты. Химические вещества проникают в водоносные горизонты через грунтовые воды и неправильно изолированные от смежных водонасыщенных пластов скважины. Химические загрязнения подземных вод отличаются широким распространением.

Биологические загрязнения

Неочищенные хозяйственно-бытовые стоки, неисправные канализационные магистрали и поля фильтрации, расположенные вблизи водозаборных скважин, могут стать источниками заражения водоносных горизонтов болезнетворными микроорганизмами. Чем выше фильтрационная способность грунтов, тем медленнее распространяется биологического загрязнение подземных вод.

Решение проблемы загрязнения подземных вод

Учитывая, что причины загрязнения подземных вод носят антропогенный характер, мероприятия по охране подземных водных ресурсов от загрязнения должны включать мониторинг бытовых и промышленных стоков, модернизацию систем очистки и утилизации сточных вод, ограничение сбросов стоков в поверхностные водоемы, создание водоохранных зон, усовершенствование технологий производства.

Источник: xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai