Классификация подземных вод

Рис. 8.3. Схема залегания грунтовой воды и соотношение ее с верховодкой:

1 – зона аэрации; II – зона насышения водой (грунтовая вода); III – водоупорное ложе; IV – зона капиллярного поднятия; V – верховодка; 1 – песок; 2 – водонасышенпый песок; 3 – глина; 4 – тяжелый суглинок; 5 – источник; 6 – направление движения грунтовых вод; 7 – зеркало, или уровень, грунтовых вод

Подразделение подземных вод на ряд типов может быть осуществлено по различным признакам: по происхождению, условиям залегания, гидравлическим свойствам, химическому составу, возрасту и т.п. Имеется много различных систем классификации.

Подразделение подземных вод по их происхождению приведено выше (см. § 3). По условиям залегания выделяются три основных типа подземных вод: верховодка, грунтовые воды и напорные межпластовые или артезианские, воды. Иногда выделяют межпластовые безнапорные воды.

Слайд 15

Верховодка. К верховодке относятся подземные воды, залегающие на небольшой глубине от поверхности земли в зоне аэрации. Отличие верховодки от грунтовых вод в основном заключается в том, что она располагается выше них и, кроме того, ограничена площадным распространением.

Это периодически существующие локально развитые подземные воды, не имеющие регионально выдержанного водоупора. Они накапливаются на поверхности небольших линз или перемежающихся слоев водонепроницаемых и полупроницаемых горных пород.

Таковы, например, линзы морен в флювиогляциальных отложениях, погребенные почвенные горизонты в лёссовидных суглинках, глинистые линзы в песчаном аллювии и т.п. (рис. 8.3).

Слайд 16

Мощность верховодки (0,5 – 1, редко 2 – 3 м) и ее вровень подвержены значительным колебаниям которые находятся в соответствии с климатическими изменениями. Наибольшей величины мощность верховодки достигает весной или осенью. Часто, при малом количестве осадков, верховодка совсем исчезает. Большое количество таких линз верховодки можно наблюдать в степных районах юго-востока европейской части СССР, где они обычно локализованы под степными блюдцами и другими понижениями рельефа, развитыми на поверхности лёссовидных суглинков. Местное население использует эту воду для водоснабжения.

Слайд 17

Грунтовые воды. Грунтовые воды пользуются большим распространением. Это воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта, залегающего на первом более или менее выдержанном водонепроницаемом слое.

Слайд 18

Они могут накапливаться как в рыхлых пористых антропогеновых и доантропогеновых породах, так и в трещиноватых твердых горных породах. Отсутствие водоупорной кровли обусловливает питание их на всей площади распространения, или, иначе, область питания грунтовых вод совпадает с областью их распространения.

Слайд 19

Почвенные воды воды - «подвешены» в пóрах почвы непосредственно у поверхности земли. Им свойственны сезонные колебания температур, сезонный характер, наличие органических веществ и микроорганизмов;

Слайд 20

В грунтовых водах следует различать верхнюю поверхность, или зеркало грунтовых вод, и водоупорное ложе (водонепроницаемая горная порода, подстилающая грунтовые воды). Порода, насыщенная водой, называется водоносным слоем или водоносным горизонтом.

Слайд 21

Мощность водоносного слоя – расстояние от зеркала грунтовых вод до водоупорного ложа. Грунтовые воды по своим гидравлическим особенностям – безнапорные или обладающие небольшим местным напором. Уровень грунтовых вод подвержен достаточно резким колебаниям в зависимости от метеорологических условий. К зеркалу грунтовых вод примыкает капиллярная кайма, в которой поры породы лишь частично заполнены водой, поднимающейся по капиллярам.

Слайд 22

Режим грунтовых вод. Уровень, количество и качество грунтовых вод с течением времени меняется. Они чувствительно реагируют на изменение внешних гидрометеорологических условий, будучи тесным образом связаны с водным режимом Земли.

Основным ведущим фактором при этом являются климатические условия и особенно количество атмосферных осадков. В многоводные годы, когда атмосферных осадков выпадает много, уровень грунтовых вод повышается, в маловодные годы, наоборот, понижается. Иногда колебания уровня имеют резко выраженный сезонный характер и в течение года достигают нескольких метров. При этих колебаниях некоторые слои пород периодически то заполняются водой, то осушаются.

Слайд 23

Таким образом, на пространстве от поверхности Земли до водоупорного ложа отчетливо выделяются 3 зоны: 1) зона аэрации, располагающаяся над уровнем грунтовых вод, она не заполнена водой, и атмосферные осадки через нее лишь просачиваются в нижележащие зоны; 2) зона периодического насыщения водой, расположенная между минимальным уровнем подземных вод, соответствующим засушливым периодам, и наивысшим, устанавливающимся в многоводные периоды. Эта зона характеризуется периодическим смачиванием и осушением; 3) зона полного насыщения между наинизшим уровнем грунтовых вод и водоупорным ложем (рис. 8.4). Вместе с изменением уровня грунтовых вод изменяется дебит источников и химический состав воды.

Слайд 24

Безнапорные межпластовые воды. Помимо грунтовых вод иногда выделяются безнапорные межпластовые воды, отличающиеся от грунтовых вод тем, что находятся между двумя выдержанными водоупорными пластами (рис. 8.6). Питание их происходит не на всей площади распространения водоносного слоя, а только в месте выхода его на поверхность (а). Обычно такие воды развиты в условиях расчлененного рельефа и залегают выше базиса эрозии (местной гидрографической сети). Они не заполняют полностью водоносного слоя, не имеют соприкосновения с водонепроницаемой кровлей и характеризуютеа свободной ненапорной поверхностью. На береговых склонах оврагов и рек часто образуются источники, или родники, при вскрытии контакта водоносных и водоупорных пород. Таким образом, межпластовые воды являются проточными и по условиям передвижения аналогичны грунтовым нисходящим водам подчиняющимся законам силы тяжести.

Слайд 25

Напорные, или артезианские, межпластовые воды. К напорным водам относятся воды, залегающие между двумя водонепроницаемыми пластами горных пород ниже базиса эрозии. Артезианские воды получили свое название от провинции Артуа (фр. artesien) во Франции. котория в древности называлась Артезия. Там впервые в Европе в 1226 г. при помощи трубчатых колодцев получена самоизливающаяся подземная вода.

Слайд 26

Наиболее благоприятные условия для формирования напорных вод создаются в пределах различных прогибов земной коры, а также при моноклинальном залегании горных пород.

Слайд 27