2.20. Минеральные подземные воды.

Лечебными минеральными наз-ся воды, обладающие целебными св-ми благодаря наличию в их составе различных минеральных, органических или радиоактивных вещ-в, в том числе газов. К числу осн компонентов состава лечебных ПВ относят CO₂, H₂S, Fe, As, Br, J, H₄SiO₄, Rn, орг вещ-ва. Имеет существенное значение щелочно-кислотное состояние, t, общ содержание растворенных компонентов.

Источники целебных минеральных вод использовались человеком еще в глубокой древности, сейчас разработаны норма и критерии отнесения ПВ к категории лечебных, т.е. нижние пределы конц компонентов, при к-ых вода начинает оказывать на организм человека лечебное воздействие.

Лечебные воды по степени минерализации:

1) малая минерализация 2-5 г/л, 2) средняя 5-10 г/л, 3) высокая 5-35 г/л, 5) крепкие рассолы 150 г/л

Промышленными наз-ся воды, содержащие полезные компоненты (B, J, Br) в кол-ах, обеспечивающих их рентабельную добычу и переработку с использованием современных технологий. Сейчас извлекают Li, K, Mg, радий, рубидий, цезий, стронций. Для опр-ия промышленных вод проводят оценку МIN концентраций компонентов, учитывают наличие технич средств и спроса на данный товар.

Даже при высоком содержании полезных компонентов добыча может оказаться экономически не целесообразной из-за слишком большой глубины, сложности очистки, удаленности от транспортных путей. В то же время ПВ как сырьевая база имеют ряд преимуществ: 1)хар-ся большими запасами и содержанием n полезных компонентов, 2)одновременно могут использоваться и для лечения и теплоснабжения, 3) по запасам редких Ме превосходят рудное сырье, 4) добыча в процессе самоизлива значительно дешевле горных работ.

Основные типы:

1) йодные воды – J  18 мг/л, 2) бромные – Br  200мг/л, 3) Br-J, 4) В, 5)Sr.

Теплоэнергетическими наз-ся воды с t более 35⁰С. Представляют собой нетрадиционный, самовосполняемый и экологически чистый источник энергии. Они используются для выработки электроэнергии (100-180⁰С), горячего водоснабжения (70-100⁰С), в теплично-парниковом хоз-ве, технологических процессах (менее 70⁰С). Попутно из термальных вод извлекают ценные компоненты: Li, B, Br, J, Na₂SO₄.

Разработаны различные схемы «подземных котлов» (закачка в недра холодной и извлечение горячей воды), широко используются в США, Филлипинах, Исландии, Новой Зеландии, Италии, Венгрии.

Классификация минеральных вод по температуре:

1) исключительно холодные  0С; 2) очень холодные и весьма холодные воды t =0-4С; 3) холодные t = 4-20С; 4) теплые t = 20-37С; 5) термальные t = 37-42С; 6) весьма горячие t = 42-100С; 7) исключительно горячие более 100⁰С

21. Гидродинамическая зональность артезианских бассейнов (современные представления).

Гидродинамическая зональность определяется условиями водообмена. В вертикальном разрезе артезианского бассейна выделяют верхнюю (свободного водообмена), среднюю (затрудненного водообмена) и нижнюю (весьма затрудненного водообмена) гидродинамические зоны Мощности этих зон в каждом артезианском бассейне свои. Они определяются конкретными гидрогеологическими условиями и геолого-структурным строением бассейнов. Выделение этих зон, проведение между ними границ является в значительной степени условным.

Для верхней зоны характерна «открытая» гидравлическая связь водоносных горизонтов с поверхностью артезианского бассейна. В состав этой зоны входят зона аэрации, горизонт грунтовых вод и верхние артезианские водоносные горизонты, а также трещинные волы зоны выветривания фундамента артезианского бассейна, если они дренируются долинами речной сети Подземные воды зоны свободного водообмена тесно связаны с водами поверхностных водотоков (рек, ручьев), водоемов (озер, болот) и с атмосферными водами. За условную нижнюю границу зоны свободного водообмена принимают поверхность базиса дренирования долин рек.

Скорости фильтрации подземных вод зоны свободного водообмена изменяются от километров до нескольких метров в год

Средняя зона хар-ся замедленным обменом между атмосферными поверхностными и подземными водами, затрудненным подземным стоком. Динамика подземного стока этой зоны определяется дренирующим воздействием крупных водных артерий с глубоким эрозионным врезом своих долин. Подземные воды зоны как правило, обладают значительными напорами.

Нижняя зона занимает наиболее глубокие части артезианских бассейнов. Скорости движения ПВ не превышают nсм/год. Подземный сток осуществляется под ограниченным дренирующим влиянием морских и океанических впадин и глубоких тектонических разломов ЗК. Границу между средней и нижней гидродинамическими зонами обычно условно проводят по региональным водоупорам. Инфильтрационный режим может наблюдаться во всех трех выделенных зонах. Элизионный режим характерен для зон затрудненного и весьма затрудненного водообмена. Термоупругий режим может встречаться только в зоне весьма затрудненного водообмена. Скорость водообмена зависит также от скорости движения подземных вод размеров артезианских бассейнов и объема коллектора в пределах конкретных водоносных комплексов.

И К Зайцев и Н И Толстихин предлагают в артезианских бассейнах выделять два гидродинамических этажа верхний, охватывающий зоны интенсивного и замедленного водообмена, и нижний, включающий зону весьма замедленного водообмена.

В верхнем этаже движение воды определяется гидростатическим напором и происходит от области питания и создания напора к области разгрузки. Направление движения воды в этом этаже обусловлено положением водоразделов (области питания) и долин крупных рек и озерных впадин (области разгрузки). В нижнем гидродинамическом этаже направление движения подземных вод определяется геостатическим давлением и происходит от наиболее погруженных частей бассейна к его приподнятым частям. Однако во многих артезианских бассейнах в нижнем гидродинамическом этаже отмечается нормальное гидростатическое давление и региональное движение ПВ практически отсутствует вследствие недостаточности гидростатических давлений. Разгрузка рассолов в таких условиях если и происходит, то в ничтожном количестве и только по тектоническим разломам и фациальным «окнам».