2. Зональность грунтовых вод

Учение о зональности грунтовых вод разработано российскими гидрогеологами И.В. Гармоновым, И.К. Зайцевым, B.C. Ильиным, Г.Н. Каменским, O.K. Ланге и другими. Согласно этому учению, под зональностью понимаются закономерности пространственного (площадного) изменения условий формирования и типа фунтовых вод, определяемые воздействием природных факторов, связанных с проявлением широтной климатической зональности. Впервые представления о такой зональности были высказаны В.В. Докучае­вым, который считал, что грунтовые воды, являющиеся элемен­том ландшафта, неизбежно должны быть определенным образом связаны с широтной климатической зональностью, а также с зо­нальностью рельефа, почвенного покрова, растительности и т.д.

В 1922 г. B.C. Ильиным была составлена первая карта-схема зо­нальности грунтовых вод европейской части России, Белоруссии и Украины, на которой в направлении с севера на юг этой терри­тории выделены субширотные зоны: I) фунтовых вод типа тунд­ровых; 2) “высоких” грунтовых вод севера; 3) грунтовых вод не­глубоких оврагов; 4) глубоких оврагов; 5) овражно-балочной сети; 6) балок причерноморского типа; 7) балок прикаспийского типа; 8) азональные типы грунтовых вод (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Схема зональности грунтовых вод территории европейской части России (по B.C. Ильину). Зоны: / — тундровых вод, 2 — высоких вод Севера, 3 — неглу­боких оврагов, 4 — глубоких оврагов, 5 — овражно-балочная, 6 — причерномор­ских балок. 7 — прикаспийских балок: области распространения азональных вод: 8 — конечных морен, 4 — массивных пород. К) — карста, 11 — болот, 12 — ал­лювиальных вод, 13 — солончаков

При выделении указанных зон и азональных типов грунтовых вод B.C. Ильиным учитывалась общеприродная широтная зо­нальность климатических условий территории, строение рельефа, геолого-литологические условия верхней части разреза и др. Одна­ко собственно название выделяемых зон и положение их границ определялись на основе учета ландшафтно-геоморфологических условий рассматриваемой территории. Выделенные зоны в целом охватывают обширные территории, в пределах которых возмож­ны различия в грунтовых водах. Однако в каждой зоне могут быть выделены общие (общезональные) закономерности условий залегания и типы грунтовых вод, характеристика которых приведе­на в табл. 7.6. Тем самым отнесение грунтовых вод к определен­ной зоне сразу дает представление об основных (наиболее общих) закономерностях их формирования, что определяет безусловное научное и практическое значение учения об их зональности, в частности и карты-схемы B.C. Ильина, со времени составления которой прошло более полувека.

В соответствии со схемой B.C. Ильина, в пределах европейской части России с севера на юг (от зоны к зоне) происходит посте­пенное увеличение глубины залегания грунтовых вод, уменьше­ние в соответствии с сокращением степени увлажнения (К ) сред­них годовых величин инфильтрационного питания, увеличение минерализации грунтовых вод и соответственное изменение их химического состава (см. табл. 7.6).

Одним из важнейших зональных показателей является глубина залегания грунтовых вод, определяемая интенсивностью увлажне­ния (величины питания грунтовых вод), степенью и глубиной эро­зионной расчлененности рельефа, а также строением верхней час­ти гидрогеологического разреза. Цифры, приведенные в табл. 7.6, характеризуют средние глубины залегания грунтовых вод в цент- разьных частях междуречных пространств на определенном удале­нии от крутых склонов, уступов речных террас, заболоченных пони­жений (южные зоны), где глубины могут существенно отличаться.

В свою очередь глубина залегания грунтовых вод в центральных частях междуречных пространств определяет, при прочих равных условиях, величины инфильтрационного питания, расстояние до основных дрен (длину путей фильтрации), особенности режима грунтовых вод и др.

Зональные изменения минерализации (и химического состава) грунтовых вод также определяются степенью увлажнения терри­тории (величины питания), глубиной их залегания и литоло- го-геохимическим комплексом пород зоны аэрации и грунтового горизонта. Как было сказано выше, формирование в пределах “южных" зон сульфатных и сульфатно-хлоридных вод с минера-

	Средние зональные характеристики грунтовых вод
Зона	глубина залега­ния, м	питание, мм/год	минерали­зация, г/л	химический состав	геотермический режим		Примечание
Грунтовых вод типа тундровых	около 1,0	15-30	до 0,2—0,3	НСО,—Са (SiO,)	с выраженными суточными и сезонными колебаниями до промерзания зимой		На заболоченных и пере­увлажненных участках глубина залегания около 1 м
“Высоких” вод Севера	3-5	60-90	0,2-0,3	НСО,—Са	с сезонными колебаниями до частичного промерзания зимой
Неглубоких оврагов	5-10	О O' 1 'Г,	0,3-0.5	НСО,—Са	с сезонными колебаниями температур
Глубоких оврагов	10-15	30-45	до 1.0	НСО,—Са. HCO,S04—Са	со слабовыраженными се­зонными и многолетними колебаниями температур
Овражно- балочной сети	до 20 и более	О I NJ О	1,0-3,0	S04—Ca(Na), S04HC0,-Ca	практически постоянный Гр ~ Г П IV: 1:
Зона причер­номорских балок	до 50 и более	О I ©_ ‘О	до 3,0—5.0	S04—Са, C1(S04)—Na(Ca)	постоянный		Характеристики грунто­вых вод изменяются в зависимости от глубины их залегания и состава пород зоны аэрации
Зона прикас­пийских балок	от 2—3 до 20—25	до 3—5	от 1,0—3,0 до 20-50	S04(CI)-Ca (Na), Cl—Na	сезонный, практически постоянный