Трещинные подземные воды зоны экзогенной трещиноватости

Распространены повсеместно в верхней части массивов скальных пород различного состава. Мощность верхней зоны с интенсивной экзогенной трещиноватостью в зависимости от состава и возраста горных пород,степени их дислоцирванности,рельефа, климатических факторов значительно изменяется. Интенсивность трещиноватости, трещинная скважность и проницаемость горных пород в верхней зоне меняются в широких пределах(см рис № 1)

Рис № 1.

Несмотря на несколько условный характер кривых они позволяют сделать три принципиально важных вывода.

· В зоне экзогенной трещиноватости собственно водоносный горизонт может быть связан только с ее верхней частью, причем фильтрационные свойства и в определенной мере емкостные свойтсва даже пород одного состава во всех случаях могут резко изменяться на коротких расстояниях в связи с различной глубиной залегания уровня грунтовых вод.

· В однородных разрезах относительно слабопроницаемой подошвой водоносного горизонта зоны экзогенной трещиноватости могут являться породы того же состава и возраста.

· При резко расчлененном рельефе относительно возвышенные участи междуречий с глубоким залеганием уровня грунтовых вод оказываются практически сдренированными(в периоды отсутствия инфильтрационного питания), поскольку собственно водоносной является только нижняя часть зоны экзогенной трещиноватости, сложенные слабопроницаемыми породами.

Условия залегания,питание и рагрузка определяются строением гидрогеологического разреза. (см. рис № 2)

В разрезах первого типа трещинные воды верхней зоны по условиям залегания всегда являются грунтовыми со свободной поверхностью. В разрезах второго типа при неглубоком залегании уровня трещинные воды образуют единый водоносный горизонт с водами рыхлых отложений. В разрезах третьего типа при неглубоком залегании уровня слабопроницаемые породы играют роль относительно водоупорной кровли горизонта трещинных вод, в связи с чем последние приобретают местный напор.

Питание трещинных грунтовых вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков практически на всей площади массива. Однако даже в единых климатических условиях величины фильтрационного питания грунтовых трещинных вод, и как правило, резко меняются на коротких расстояниях в зависимости от рельефа и типа строения зоны аэрации.

Разгрузка грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости формируется как в виде открытых выходов, так и скрыто в гидрографическую сеть. Характерными видами разгрузки являются рассредоточенные высачивания и субфлювиальные выходы, формирующиеся в нижних частях склонов и в верховьях современной гидрографической сети.

Дебиты скважин обычно изменяются от 0.1-0.5 до 2-3 л/с. На пониженных участках территории при наличии в верхней части разреза слабопроницаемых пород (3-й тип разреза) скважины нередко вскрывают напорные самоизливающиеся трещинные воды, разгрузка которых осуществляется путем затрудненной вертикальной фильтрации. (см рис № 3)

Рис № 3.

Притоки в горные выработки в зависимости от климата территории, типа горных пород и мощности верхней зоны трещиноватости изменяются в широких пределах: от 3-5 до 1000 м³/ч.

Формирование химического состава грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости определяется основными факторами:

· Короткими путями фильтрации и в целом высокими скоростями движения грунтовых вод.

· Отсутсвием, как правило, в верхней зоне массивов скальных пород легкорастворимых минеральных соединений.

В этих условиях формируются преимущественно ультрапресные и маломинерализованные (до 150-200 мг/л) грунтовые воды гидрокарбонатно кальциевого состава. Воды сульфатного и хлоридного состава с минерализацией до 2-3 г/л и более могут формироваться в зоне экзогенной трещиноватости гипс-ангидритовых и загипсованных пород.

Режим грунтовых вод зоны экзогенной трещиноватости формируется под воздействием климатических факторов и в целом характеризуется значительной изменивостью, особенно на участках, где непосредственно с поверхности распространены интенсивно трещиноватые породы.В периоды весеннего снеготаяния или обильного выпадения жидких атмосферных осадков формируется быстрое инфлюационное питание, которое приводит при низких значениях гравитационной емкости к резкому подъему уровня ГВ.В периоды отсутствия питания происходит достаточно быстрое снижение уровня.

Основные изменения химического состава и температуры трещинных вод связаны главным образом с периодами формирования интенсивного атмосферного питания.

Использование этих вод связано главным образом с организацией индивидуального и мелкого централизованного водоснабжения.