5. Озера і водосховища

Озера - це природні, а водосховища - штучні водойми із сповільненим водообміном. За характером водообміну озера бувають стічні і нестічні. Стічні озера скидають частину своїх вод у річки, як річковий стік; є озера із тимчасовим стоком. У нестічних озерах стік води відсутній, і витрати води залежать тільки від випаровування та інфільтрації в навколишній фунт.

За походженням озера поділяють на: тектонічні (в прогинах земної кори), вулканічні (в кратерах згаслих вулканів), провальні (карстові, метеоритні), льодовикові. Водно-ерозійні та водно-акумуляційні озера утворюються внаслідок руслових процесів, коли ріка міняє положення річища, і в заплавах залишаються стариці, а в гирлах рік утворюються дельтові озера. У гирлах рік утворюються також лиманні, лагунні та фіордові озера. Водосховища утворюються в результаті перегороджування русла ріки феблею, а також при заповненні водою кар'єрів, соляних копалень, в прогинах земної поверхні на території гірничих виробок.

Основні елементи озер є берегова і глибинна частина. Берегова частина включає три зони: власне берег, що складається з берегового схилу і брівки; побережжя - це прибійна смуга; берегова відмілина - підводна тераса, що опускається в сторону озерної впадини більш менш крутим схилом. Глибинна область - це дно озера.

Основні морфометричні параметри озер і водосховищ: площа, довжина і ширина, довжина і зрізаність берегової лінії, об'єм водної маси, глибина.

Довжина l- найкоротша відстань між двома найвіддаленішими точками берегової лінії. Ширина (максимальна) bmах – максимальна відстань між двома найвіддаленішими точками берегової лінії в напрямку, перпендикулярному до лінії довжини.

Довжина берегової лінії b вимірюється по урізу води озера, або по горизонталі затоплення водосховища.

Між кількістю води, що поступає в озеро чи водосховище, і кількістю води, що витрачається за певний інтервал часу, існує рівновага, яка називається водним балансом. У стічних та безстічних озерах витрати води відбуваються за рахунок стоку та випарування, або тільки, відповідно, випаровування. У водосховищах - за рахунок стоку, випаровування та витрат води на господарські потреби. У витрати слід включити також певну кількість води, що інфільтрується в грунт.

6. Підземні води

Вода присутня в гірських породах у різній формі і взаємодіє з ними. Підземними називаються води, які містяться в гірських породах земної кори, заповнюючи тріщини і пустоти скельних порід та пори великоуламкових і піщано-глинистих порід. Підземні води тісно пов'язані з поверхневими та атмосферними. Щорічно на поверхню Землі випадає у вигляді дощу та снігу понад 500 тис. км3 води [13]. З цього об'єму близько 20% (біля 100 тис. км3) випадає на сушу, з якого біля 20% води інфільтрується в товщу гірських порід, 20% - іде на поверхневий стік, а близько 60% - випаровується в атмосферу.

За походженням підземні води поділяються на атмосферні (інфільтраційні), ювенільні і реліктові (залишкові)).

Атмосферні (інфільтраційні) підземні води утворюються із атмосферних і поверхневих вод, що проникають в товщу гірських порід і розподіляються в залежності від геологічних умов. Ювенільні глибинні води є продуктом взаємодії кисню і водню, що виділяються із розплавлених і повільно остигаючих гірських порід. Реліктові і залишкові води збереглися у товщах гірських порід з давніх геологічних епох.

Підземні води можна класифікувати за рядом ознак. Наприклад, за ступенем мінералізації можна виділити прісні (до 1 г/л сухого залишку) і солоні (1-35 г/л) води га розсоли (більше 35 г/л сухого залишку); за характером розміщення і наповнення у гірських породах можна виділити тріщинні (заповнюють тріщини в скельних породах) і порові (заповнюють пори великоуламкових та піщано-глинистих порід). В залежності від гідравлічних параметрів підземні води можуть бути безнапірними і напірними; а залежно від геологічної структури земної кори і умов залягання порід виділяють пластові води і води масивів магматичних і метаморфічних порід.

Важливим є поділ на безнапірні і напірні підземні води. До безнапірних відносяться: верховодка, фунтові та міжпластові підземні води, а до напірних належать артезіанські води. Тріщинні води масивів магматичних та метаморфічних порід, карстові води та води вічної мерзлоти можуть бути і напірними, і безнапірними.

Верховодка - це найближчі до поверхні Землі підземні води, обмежені за площею, що утворюються внаслідок інфільтрації поверхневих і атмосферних вод, які затримуються на лінзах водонепроникних порід.

Грунтові води - це перший від земної поверхні постійний водоносний горизонт, що залягає на першому водотривкому пласті. Водоносними пластами є гальковики, фавій, пісок, піщано-глинисті та великоуламкові породи. Водонепроникними пластами - водотривами є пласти глини або скельні породи

Живлення фунтових вод здійснюється шляхом інфільтрації атмосферних і поверхневих вод Рівень фунтових вод коливається в

залежності від сезонних факторів: зміни температури і кількості * атмосферних опадів. Глибина залягання фунтових вод в залежності від геологічних умов коливається від 0-2 до 100м і більше.

Грунтові води залягають потоками і басейнами. У потоці фунтова вода перебуває у русі, який зумовлений нахилом поверхні водотривкого пласта. У басейні поверхня ґрунтових вод - горизонтальна, маси води перебувають у нерухомості.

Міжпластові води залягають між двома водотривкими пластами нижче першого водотривкого пласта, яким підстеляються фунтові води. Вони мають поверхню у водоносному шарі на взірець поверхні фунтових вод. Міжпластові води можуть бути напірними і безнапірними. Напірними вони стають у випадку повного насичення водоносного пласта, безнапірними - у випадку часткового заповнення.

Артезіанські води залягають між двома водотривкими пластами, заповнюють весь водоносний пласт в умовах гідростатичного тиску. При розкритті таких пластів свердловиною вода піднімається до лінії напорів і може фонтанувати.

Тріщинні води заповнюють розломи і пустоти в масивах магматичних, метаморфічних та скельних осадових порід. Ці води належать до напірних. В тріщинуватій зоні вивітрювання земної кори ці води належать до ґрунтових, а в тріщинах розчинних порід - до карстових вод.

Режим підземних вод - зміна їх рівня, витрат, температури і хімічного складу в часі під впливом природних чи штучних чинників.

До природних чинників належать відносяться: зміна кількості атмосферних опадів, умов живлення і розвантаження, вплив паводків і повеней, а до штучних (техногенних) - будівництво фебель, каналів, дренажних канав, водозабір підземних вод, вирубування лісів, будівництво промислових і житлових будівель та споруд.

Є два типи режимів фунтових вод: сезонний і багаторічний. Вплив сезонних факторів - зміна метеорологічних параметрів: кількості опадів, температури, тиску тощо. Багаторічний режим фунтових вод тривалістю 10-15 років зумовлюється багаторічними ритмічними змінами погоди і клімату.