Количественное выражение круговорота.

Q_а.о.=Q_{подз.сток}+Q_{поверхн.сток}+Q_испар.

Инфильтрационная и конденсационная теории происхождения подземных вод.

Две теории образования подземных вод:

– инфильтрационная;

– конденсационная.

1) Объясняет образование подземных вод путем просачивания вглубь земли поверхностных вод и атмосферных осадков.

Инфильтрационное питание подземных вод изменчиво во времени и определяется следующими факторами:

– рельефом, водопроницаемостью породы, растительным покровом;

– деятельностью человека (строительной).

Величина этого питания может быть получена из выражения:

Q_{инф.пит}.=Q_{инф.воды}–Q_{испар.воды}

2) Объясняет возникновение подземных вод в связи с конденсацией водяных паров, попадающих в поры и трещины грунта из атмосферы вместе с воздухом.

Данная теория более приемлема для районов с небольшим количеством атмосферных осадков и высокими температурами.

Седиментационные и ювенильные воды.

Седиментационные воды – это воды, которые образуются после отложения древних морских осадков и последующего отжатия из них воды, вследствие уплотнения.

Ювенильные воды – возникают на глубине, в течение длительного геологического времени. Состоят из водорода и кислорода, выделяемых магмой.

Эти воды имеют выходы на поверхности земли в виде горячих источников и паров (гейзеров).

Влагоемкость горных пород.

Водно-физические свойства горных пород.

1) влагоемкость;

2) водоотдача;

3) водопроницаемость.

1. Влагоемкость – способность грунта вмещать и удерживать в себе определенное количество воды.

По степени влагоемкости грунты подразделяются на:

– сильновлагоемкие (глины, суглинки, торфы);

­– слабовлагоемкие (супеси, мергели, пески);

­– невлагоемкие (крупные пески, скальные грунты).

В зависимости от вида и количества воды в грунте различают следующие виды влагоемкости:

W_г – гигроскопическая влагоемкость,

W_{молекул.} – молекулярная влагоемкость,

W_к – капиллярная влагоемкость,

W_п.в. – полная влагоемкость.

W_г – это то количество воды, которое грунт получает из воздушных водяных паров и конденсирует их на своей поверхности в виде прочно связанной воды.

W_м – это то количество воды, которое соответствует величине связной воды, находящейся в грунте.

W_к – максимальное количество воды, содержащееся в капиллярных порах грунта.

W_п.в. – это максимальное количество воды, находящейся в грунте в условиях полного водонасыщения.

Водоотдача горных пород.

2) Водоотдача – это способность водонасыщеных паров отдавать гравитационную воду в виде свободного стока.

Для оценки водоотдачи используют коэффициент водоотдачи:

,

Отношение количества воды вытекшей из породы к объему осушенной части породы.

Величина μ может быть определена по следующим формулам:

μ=n–γ·d·W_мол.,

Наибольшей водоотдачей обладают следующие грунты (обладающие наименьшей влагоемкостью): крупные пески, гравийные грунты, скальные грунты => μ=0,2…0,35.

Наименьшей водоотдачей обладают: суглинки, глина (т.е. грунты, которые обладают высокой влагоемкостью).

Дефицит водонасыщения – разность между W_п.в. и естественной влажностью.

μ_насыщ.=W_п.в.–W .

Водопроницаемость горных пород.

3) Водопроницаемость – это способность грунта пропускать через себя воду под напором или при наличии разницы гидравлических уровней.

Она зависит:

– от размеров сообщающихся между собой пор;

– от величины напора;

– от состава и особенностей сложения грунта;

– от минерализации и вязкости воды.

Она характеризуется коэффициентом водопроницаемости (коэффициент фильтрации):

[k_f]=м/сут.=см/с ,

В зависимости от k_f грунты подразделяются:

1) грунты с высокой водопроницаемостью:

k_f > 1 м/сут.

2) грунты с невысокой водопроницаемостью:

k_f = 0,001…1,0 м/сут.

3) водонепроницаемые грунты практически:

k_f < 0,001 м/сут.