3. Типы подземных вод

В геологическом разрезе можно в последовательности залегания наблюдать такие типы подземных вод: почвенная, верховодка, капиллярная, грунтовая и межпластовая (рис. 44).

Рис. 44 – Схема залегания ненапорных подземных вод.

Породы: 1 – водоупорные; 2 – водопроникающие; 3 – водоносные горизонты

Зона аэрации

Почвенные воды

Грунтовые воды

Источник

Межпластовые воды

Река

Рис. 45 – Схема залегания подземных вод:

Почвенные воды залегают непосредственно у поверхности Земли, не имеют водоупорного слоя и, благодаря капиллярным силам, удерживаются в подвешенном состоянии. Такая вода имеет сезонный характер ( в сухое время года исчезает, во влажное – появляется).

Верховодка накапливается на линзе водонепроницаемых пород зоны аэрации. Они характеризуются небольшой площадью распространения, залеганием в зоне аэрации, небольшими запасами воды, которые пополняются в период дождей или таяния снега (рис. 44, 45).

Грунтовые воды – свободные гравитационные воды первого от поверхности Земли постоянно действующего водоносного горизонта, расположенные на первом водоупорном слое. Грунтовые воды характеризуются: область питания – площадь поступления осадков; область распространения; область дренажа (разгрузки); мощностью водоносного горизонта; уровень, зеркало, скатерть грунтовых вод.

Над зеркалом грунтовых вод расположена зона аэрации (свободного воздуха), над которым образуется капиллярная кайма, мощность которой в глинах может достигать нескольких метров.

Межпластовые воды ограничены верхним и нижним водоупорами, и подразделяются на безнапорные и напорные.

Безнапорные воды характеризуются верхним и нижним водоупорами, водоносным горизонтом, зеркалом и нисходящими источниками. Питание таких вод осуществляется по склонам балок, долинам рек, где водоносный горизонт обнажается на поверхности.

Напорные воды – такие, при вскрытии которых имеет место подъем уровня воды над кровлей. Артезианские воды – межпластовые напорные воды, которые при вскрытии под гидростатическим напором самоизливаются на поверхность. Самоизливающиеся или фонтанирующие воды в Европе были известны в XII ст. в провинции Артура (старое название - Артезия) во Франции и названы артезианскими. Артезианские воды развиты в синеклизах и мульдах. Площадь, на которой развиты артезианские воды, называется артезианским бассейном.

Рис. 46 – Схема строения артезианского бассейна

По площади артезианские бассейны бывают крупные (свыше 100000 км²), средние (10000 – 100000 км² и мелкие (менее 10000 км²).

Трещинные воды заполняют трещины в горных породах и подразделяются на грунтовые, напорные и другие. Грунтовые воды находятся в трещинах выветривания, не перекрытых водоупором. Трещинные напорные воды залегают в трещиноватых осадочных породах , перекрытые водонепроницаемыми породами. В Донбассе развиты пластово-трещинные воды, которые расположены в трещинах пластов песчаников и известняков.

К

Рис. 47 – Схема расположения поверхностных и подземных (закрытых) форм карста

арстовые воды заполняют карстовые пустоты, которые образовались при растворении, выщелачивании и механическом разрушении горных пород (известняки, гипсы, доломиты и др.). В карстовых районах на поверхности образуются различных размеров воронки, через которые просачиваются (поглощаются) атмосферные воды. Для карстовых вод характерно питание за счет атмосферных осадков, большие колебания уровней воды, возможность загрязнения. Проведение горных работ связано с прорывами и затоплениями.

Природные минеральные воды включают лечебные воды, промышленные воды и термальные воды.

Лечебные минеральные воды характеризуются благоприятным физиологическим воздействием на организм человека, благодаря растворенным солям и газам. Лечебные минеральные воды подразделяются на углекислые, сероводородные и радиоактивные.

Углекислые воды (типа нарзан) - воды гидрокарбонатного состава с минерализацией 1-10 г/л, распространены на Кавказе, Закавказье, в Карпатах и др.

Сероводородные (сульфидные) воды содержат общий сероводород не

менее 10 мг/л, приурочены к нефтяным месторождениям, известны в Мацесте (Сочи), Немиров (Украина) и др.

Радиоактивные воды содержат соли радия или газовую эманацию радия - радон (радоновые воды), распространены на Кавказе (Цхалтубо), Пятигорск и др.

Промышленные воды содержат микроэлементы в количестве, достаточном для извлечения. Такие воды могут содержать бром (более 500 мг/л) и иод (более 20 мг/л) и другие элементы. Промышленные воды приурочены к нефтяным месторождениям.

Термальные воды - подземные воды, имеющие повышенную температуру: теплые 20-37°С, горячие 37-42°С, очень горячие - свыше 42°С. Они используются для теплофикации, в лечебных и промышленных целях (Тбилиси, Махачкала и др.). Такие воды известны в Карпатах, Кавказе и др. На глубинах 7000 м температура вод достигает 250-300°С (Паратунка на Камчатке).