4. Подземные воды аридных областей

Аридными и полуаридными областями (от лат. Aridus — сухой) называются территории с сухим и засушливым климатом: пустыни, полупустыни и степные зоны. На территории земного шара эти области занимают более 30% общей площади суши.

Основными особенностями природных условий аридных областей, решающим образом определяющими закономерности распространения и формирования подземных вод этих территорий, являются:

1) резко недостаточная естественная увлажненность в связи с малым количеством атмосферных осадков и чрезвычайно высокими значениями максимально возможного испарения (испаряемости);

2) слабое развитие или практически полное отсутствие современной гидрографической сети;

3) наличие в современном рельефе аридных территорий бессточных внутриконтинентальных впадин тектонического или эрозионного происхождения;

4) широкое распространение в породах верхней части геологического разреза, в почвенном слое и в породах зоны аэрации легкорастворимых соединений, связанное с развитием процессов интенсивного испарения и континентального засоления.

Глубина залегания грунтовых вод аридных территорий в зависимости от рельефа и строения верхней части гидрогеологического разреза изменяется от 1—3 до 100 м и более.

Питание грунтовых вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, конденсации, поглощения поверхностных вод и орошения. В связи с чрезвычайно низкими значениями коэффициента увлажнения и малой относительной влажностью воздуха средние величины естественного (инфильтрационно-конденсационного) питания грунтовых вод изменяются, как правило, в пределах 1,0—5,0 мм/год, реже до 10,0—15,0 мм/год. Относительно большие значения (до 30—40 мм/год) инфильтрационно-конденсационного питания грунтовых вод, могут быть связаны с относительно увлажненными территориями, с понижениями рельефа, в которых относительно большее увлажнение поверхности земли определяется наличием поверхностного склонового стока или накоплением снега в зимний период, а также с участками распространения непосредственно с поверхности высокопроницаемых пород (грубообломочные, интенсивно-трещиноватые, закарстованные и др.), для которых в связи с высокими скоростями инфильтрации характерны относительно меньшие расходы на испарение.

Величины собственно конденсационного питания грунтовых вод, в условиях аридных территорий, вероятно, могут достигать 10—20 мм/год и более.

Более благоприятные условия питания грунтовых вод характерны для участков, где это питание формируется за счет поглощения поверхностных вод рек и каналов. На площади межгорных впадин и предгорных равнин при наличии гидрографической сети с временным или постоянным стоком или ирригационных каналов русловое поглощение поверхностных вод является, как правило, основной приходной статьей баланса грунтовых вод, составляя до 50—60% и более от суммарной величины их современного питания

В предгорных районах пустынных и полупустынных территорий питание грунтовых вод за счет поглощения поверхностных часто связано с долинами временных водотоков, в которых поверхностный сток формируется только в периоды выпадения интенсивных атмосферных осадков или снеготаяния в соседних горных районах. В долинах крупных равнинных рек (Сырдарья, Амударья, Нил и др.) питание грунтовых вод за счет поглощения поверхностных формируется в тех случаях, когда уровни речных вод постоянно или в периоды высокой водности располагаются выше уровня грунтовых вод в приречной зоне. В этих условиях в придолинной части формируются потоки грунтовых вод, направленные от "питающего" русла к понижениям на поверхности поймы, и I надпойменной террасы, где происходит разгрузка грунтовых вод испарением и связанные с этим изменения их минерализации и химического состава.

Значительные объемы питания грунтовых вод формируются также на орошаемых массивах аридной зоны за счет фильтрационных потерь из ирригационных каналов и фильтрации оросительных вод при поливах и промывах сельскохозяйственных земель.

Разгрузка грунтовых вод в зависимости от глубины их залегания и степени эрозионной расчлененности рельефа может осуществляться различными путями. Разгрузка в виде источников и в русла поверхностных водотоков характерна для интенсивно расчлененных районов с низко- и среднегорным рельефом. Эти формы разгрузки типичны также для относительно приподнятых предгорных равнин и бортовых частей межгорных впадин аридной зоны, сложенных грубообломочными отложениями конусов выноса. На площадях орошаемых массивов аридной зоны с плохими условиями естественного дренирования грунтовых вод значительная часть их разгрузки обычно формируется по искусственно создаваемой дренажной сети.

В пределах обширных равнинных территорий аридной зоны, вблизи русел рек и каналов, на низменных прибрежных равнинах, в днищах бессточных впадин, на орошаемых площадях с глубинами залегания уровня грунтовых вод до 3,0—5,0 м основным видом является разгрузка путем испарения и транспирации растительностью.