Гидрологический словарь. Понятия и термины

икапиллярные силы. Различают а) прочносвязанную (гигроскопическая вода), не способную к перемещению без нагревания или уплотнения водовмещающей породы, и рыхлосвязанную (пленочная вода), перемещающуюся от частиц с большей толщиной плёнки к частицам с меньшей толщиной пленки. Физически связанная вода может отжиматься в проницаемые толщи из глинистых пород при их естеств. уплотнении, переходя в воду свободную. 2. Капиллярная вода, занимающая в породах участки капиллярных пор и трещин, ограниченные поверхностью водных менисков. По степени подвижности различают капиллярно неподвижную (стыковую или воду углов пор) и капиллярно подвижную. Капиллярные воды образуют капиллярную кайму у поверхности грунтовых вод и капиллярно подвешенные воды в верхней части зоны аэрации. 3. Свободная, или гравитационная вода, находящаяся в подземных условиях в жидком состоянии в порах и трещинах горных пород и перемещающаяся под влиянием сил гравитации и градиента напора. 4. Химически связанная вода, входящая в состав минералов в той или иной форме. Различают: а) конституционную воду, находящуюся в молекулах минералов в виде ионов Н+ и ОН−, к-рые могут быть удалены только при полном разрушении минерала; б) кристаллизационную, вхо-

дящую в состав молекул минералов в виде целых молекул Н2О, занимающих определенные места в кристаллической решетке,

иудаляющуюся при нагревании (дегидратация); в) цеолитную, входящую в состав нек-рых минералов (группы цеолитов) в виде молекул, расположенных в свободных полостях кристаллической решетки. Кроме того, в горных породах могут содержаться парообразная вода и вода в твердом (замерзшем) состоянии. Е.types of water in rocks

Влагоемкость — способность горной породы вмещать и удерживать в себе определенное количесво воды. Выражается в весовых или объемных процентах от абсолютно сухой породы. Различают следующие виды В.: 1) максимальную гигроскопическую — максим. количество воды, поглощаемое породой из воздуха; 2) полную, или абсолютную — максим. количество

61

воды, удерживаемое породой при ее полном насыщении водой; 3) капиллярную — максим. количество воды, удерживаемое в капиллярных порах; 4) максимальную молекулярную — максим. количество воды гигроскопической и пленочной, удерживаемое частицами породы. По В. породы делят на влагоемкие (глины, торф и др.), слабовлагоемкие (пески, мергели и др.) и невлагоемкие (галечник, гравий, крупнозернистые пески, массивные из-

вестняки и др.). Е.moisture capacity

Водоносный горизонт (пласт) — однородные или близ-

кие по фациально-литологичическому составу и гидрогеологич. свойствам слои водопроницаемых горных пород, поры, трещины

ипустоты к-рых заполнены подземными водами. Если наполняющая водоносный слой вода находится под напором, то водоносный слой называется артезианским или напорным. При выходе на поверхность образуются источники, родники, ключи. E. aquifer Водоносный комплекс — водонасыщенные породы определенного возраста, в к-рых из-за изменчивости состава горных пород, сложности строения геологич. разреза, гидравлических связей подземных вод отдельных горизонтов невозможно выделить самостоятельные водоносные горизонты. E. waterbearing

complex, aquiferous complex

Водопроницаемые горные породы — пористые или тре-

щиноватые горные породы, по к-рым возможно движение подземных вод. Водопроницаемость зависит от размеров, характера

ивеличины пор и пустот. Хорошо проницаемые породы — галечники, гравий, пески, трещиноватые и закарстованные породы. E. permeable rocks

Водораздел подземных вод — условная линия, разделяющая потоки подземных вод, движущихся в различных направлениях. E. ground-water divide

Водоупорный горизонт — совокупность (или один) регионально выдержанных водонепроницаемых пластов близкого возраста, разграничивающая водоносные горизонты и препятствующая гидравлической связи между ними. Е.unpermeable layer, aquiclude, aquitard

62

Воды безнапорные — подземные воды, к-рые при их вскрытии не поднимаются выше уровня вскрытия, т. е. не обладают напором. В. б. находятся под атм. давлением. Безнапорными могут быть воды зоны аэрации и воды грунтовые. Е.free-surface (unconfined) water

Воды возрожденные — свободные воды, образовавшиеся из кристаллизационной или межслоевой воды минералов в процес-

се их гидратации. См. Генезис подземных вод. Е.revived water

Воды грунтовые — подземные воды, залегающие на первом от поверхности Земли выдержанном водоупоре, дренируемые местным базисом эрозии. Над поверхностью грунтовых вод, называемой зеркалом грунтовых вод, располагается зона аэрации. Глубина залегания В. г., или мощность зоны, определяется геологич. строением, литологич. составом пород, климатич., геоморфологич. особенностями района. Зеркало грунтовых вод сопровождается капиллярной каймой. Грунтовые воды образуются, как правило, за счет инфильтрации атм. осадков, поверхностных вод, пополняются за счет конденсации водяных паров. Области их питания и распространения совпадают. Режим грунтовых вод отличается сезонными колебаниями уровня, темп-ры, химич. состава. Из-за слабой изоляции от поверхностного влияния В. г. могут легко загрязняться. Их изолированность от поверхностного загрязнения определяется защищенностью. Е.groundwater

Воды карстовые — подземные воды, заключннные в разнообразных карстовых полостях, образовавшихся при участии процессов растворения и выщелачивания. За счнт этих процессов в зоне активного водообмена пути движения карстовых вод обычно продолжают расширяться, что существенно отличает В. к. от подземных вод, заключннных в нерастворимых породах. Выходы В. к. на земную поверхность называются карстовыми источниками и характеризуются высокой водообильностью. Состав В. к. соответствует составу водовмещающих пород. Карстовые процессы наносят большой ущерб хоз. деят-ти человека. Е.karstic water

Воды минеральные (лечебные) — подземные воды, к-рые оказывают благотворное бальнеологическое действие на орга-

63

низм человека из-за содержания в них отдельных терапевтически активных компонентов, особенностей химич., газового состава и темп-ры. По содержанию газовых компонентов выделяют воды углекислые, сероводородные и радоновые. В зависимости от содержания специфич. микрокомпонентов выделяют воды железистые, мышьяковистые, бромные, иодные, кремнистые, полиметаллические. В. м. применяются как столовые и лечебные (воды питьевые и в виде ванн). На базе месторождений В. м. функционируют многие известные курорты, бальнеолечебницы, заводы розлива. Серьезной проблемой является охрана В. м. от загрязнения и истощения, в связи с чем действуют санитарные зоны охраны. Е.mineral (medicinal, curative) water

Вокклюзы(отназ.источникаVaucluseнаЮ.Франции)—ис- точники с резко изменяющимся большим дебитом. Приурочены к карстовым областям. В. известны в Абхазии, в долине р. Апшир-

сай в юж. Фергане и др. E. vauclusian springs

Гейзеры — фонтаны горячей воды и пара, с шумом выбрасываемые из подземного их скопления по вертикальному каналу на поверхность Земли. Каждый гейзер имеет определенную периодичность действия от минуты до нескольких суток в зависимости от скорости закипания воды и близости ее к источнику нагревания. Распространены в областях современных или недавно действовавших вулканов, особенно в Исландии, Новой Зеландии, Северной Америке, на Камчатке. Е. geyser

Генезис подземных вод — процессы формирования подземных вод под влиянием естественно-исторических факторов. При этом следует различать происхождение самой воды и формированиееесостава.Взависимостиотисточниковпоступлениявгидролитосферу и преобладающих механизмов формирования состава выделяют следующие генетич. типы подземных вод. 1. Метеогенные (метеорные) — поступившие в гидролитосферу из атмосферы. По способу образования делятся на инфильтрагенные, образовавшиеся в рез-те просачивания вод атмосф. осадков до уровня подземных вод; инфлюационные — путем втекания поверхностных вод; конденсационные — в рез-те конденсации парообразной

64

воды.2.Седиментогенные(седиментационные)—водыморского происхождения, разделяющиеся на сингенетические (захороненные вместе с морскими осадками) и эпигенетические (попавшие

впороду после её образования). 3. Метаморфогенные — образовавшиеся в пределах гидролитосферы путем преобразования различных видов воды в гравитационную. Делятся на восстановленные (из осадочных пород) и возрожденные (из магматич. пород). 4. Магматогенные, или ювенильные — впервые попавшие

вгидролитосферу снизу или при преобразовании магмы. Значит. часть подземных вод смешанного происхождения. Расшифровка Г. п. в. имеет большое значение для выявления потенциальных возможностей объектов водоснабжения, поиска месторождений подземных вод различного типа, а также для прогнозирования распространения загрязнений. Е.groundwater origin

Гигроскопическая вода — вода, прочно связанная молекулярными силами с поверхностью частиц грунта. E. hygroscopic water

Гидрогеодинамика (динамика подземных вод) — учение о движении воды в горных породах под влиянием как природных, так и искусств. факторов. В Г. разрабатывается теория движения подземных вод с целью количеств. оценки условий их формирования, управления их режимом, балансом, ресурсами, а также качеством. Методы Г. используются при изучении распространения загрязнений в подземных водах. Е.groundwater flow dynamics

Гравитационные воды — подземные воды, перемещающие-

сяподдействиемсилытяжести.E.gravitationalwater,gravitywater

Грунтовые воды — безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое, не перекрытом водонепроницаемой породой. Образуются путем инфильтрации атмосферных осадков, вод рек, озер, водохранилищ и оросительных каналов. Изменчивость климатических и ландшафтных условий отражается на составе грунтовых вод. Так, в субарктических лесных и лесостепных зонах распространены пресные воды, в степях могут встречаться солоноватые, а в аридных условиях — соленые. В субарктиче-

65

ском и умеренном географических поясах грунтовые воды часто рождают болота, а в степях и пустынях — солонцы и солончаки. Грунтовые воды используются для водоснабжения населения и орошения полей. E.unconfined ground water

Дебитисточника— кол-во воды, поступающей из источника (скважины, колодца или др. горной выработки) в единицу време-

ни. Измеряется в л/с, м3/сут и др. E. discharge of spring

Декальцификация — процесс удаления (выщелачивания) подземными водами углекислой извести из горных пород, почвы и пр. Пример проявления Д. горных пород — образование карста. Процесс Д. оказывает существенное влияние на минерализацию подземных вод. E. dеcalcification

Закон Дарси — закон фильтрации жидкости в пористой среде, отражающий линейную зависимость скорости фильтрации от напорного гардиента: V = Ki, где V — скорость фильтрации, К — коэффициент фильтрации, i — напорный градиент. Е. Darcy’s law Зеркалогрунтовыхвод— поверхность грунтовых вод, верхняя граница (поверхность) грунтовых вод, давление на к-рую равно атм. Наклонена в направлении движения воды и в сглаженном

виде отражает рельеф поверхности. E. ground water table

Зона аэрации — верхняя часть земной коры между зеркалом грунтовых вод и поверхностью земли. Вода в З. а. находится в гигроскопическом, пленочном и капиллярном состоянии. Вода гравитационная существует только во время инфильтрации, а также в виде временных скоплений (верховодка). Мощность З. а. определяется геологич., климатич., геоморфологич. и др. факторами. От фильтрационных свойств З. а. зависит характер инфильтрационного питания грунтовых вод и степень их защищенности от загрязнения. Е.unsaturated zone

Зона капиллярного поднятия — зона, в к-рой происходит поднятие воды по капиллярам над уровнем вод грунтовых в зону аэрации. Е.capillary fringe

Зональность гидродинамическая — последовательная сме-

на в вертикальном разрезе земной коры зон с различной интенсивностью водообмена. Сверху вниз выделяются зоны активно-

66

го, затрудненного и весьма затрудненного водообмена. Зона активноговодообмена расположена выше местного базиса эрозии

иподвержена влиянию соврем. гидрографич. сети. Мощность этой зоны в платформенных условиях составляет десятки-сотни метров, а длительность водообмена — столетия. Зона затрудненного водообмена расположена выше регионального базиса эрозии, ее мощность составляет 500−2000 м. Продолжительность водообмена достигает десятков и сотен тысяч лет. Зона весьма затрудненного водообмена располагается в наиболее глубоких частях артезианских бассейнов, где водообмен осуществляется в течение геологич. времени. Е.hydrodynamic zonation

Зональность гидрохимическая — закономерное измене-

ние состава подземных вод. Различают широтную, вертикальную

ивысотную З. г. Широтная З. г. вод грунтовых заключается в закономерном увеличении с С. на Ю. минерализации и изменении химич. состава. Вертикальная З. г. реализуется по разрезу артезианских бассейнов и состоит в последовательной смене пресных гидрокарбонатных вод солоноватыми водами смешанного состава, а затем солеными и рассольными водами натриевого и хлориднокальциевого состава. Высотная З. г. выражается в изменении минерализации и химич. состава вод верхней гидродинамич. зоны по высотным зонам горных областей. Е.hydrochemical zonation

Инверсия гидрохимическая — коренное изменение гидро-

химической зональности подземных вод. В артезианских бассейнах проявляется в снижении величины минерализации подзем-

ных вод с глубиной. Е.hydrochemical inversion

Инфильтрационные воды — подземные воды, образующиеся в результате просачивания через поры горных пород с поверхности Земли дождевых, талых и речных вод. E. percolating waters Инфильтрация— просачивание атмосферной и поверхностной воды в почву, горные породы и движение ее по капиллярным

исубкапиллярным порам и пустотам к уровню грунтовых вод. Начальная стадия инфильтрации — впитывание, когда влага расходуется только на пополнение ее запасов в почве и на испарение. Дальнейшее движение влаги вглубь наблюдается в периоды дли-

67

тельных дождей и снеготаяния. Отношение количества просочившейся влаги к выпавшим осадкам в процентах — коэффициент инфильтрации. E. infiltration

Инфлюация — втекание поверхностных вод через открытые трещины и пустоты, карстовые каналы и воронки в зону аэрации

изону насыщения. И. является одним из путей пополнения запасов подземных вод и распространения их загрязнения. Подземные воды, образовавшиеся путем И., называются инфлюацион-

ными. E. influent flow, percolation

Инъекционные льды — интрузивные льды, образуются в результате замерзания воды, внедрившейся под напором вдоль водонепроницаемыхмерзлыхпород.Могутзалегатьввидепластовмощностью несколько метров и длиной сотни метров. E. injected ices

Источники подземных вод — родники, ключи, естествен-

ные выходы подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Образование связано с пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами соврем. рельефа (речными долинами, балками, оврагами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, тектонич. нарушений

ит. п.), фильтрационной неоднородностью водовмещающих по-

род. E. springs

Капиллярность — свойство горных пород удерживать капиллярную воду в тонких (капиллярных) порах и трещинах под воздействием сил поверхн. натяжения, возникающих на границе сред вода — порода — газ. Под воздействием этих сил вода способна подниматься на значит. высоту, к-рая у тонкодисперсных пород достигает нескольких метров. Е.capillarity

Капилляры—пустотыитрещинывгорныхпородах,вк-рых жидкости и газы передвигаются под действием давления капиллярного. Размер каналов округлой формы от 0,508 до 0,0002 мм,

размер трещин от 0,25 до 0,0001 мм. Е.capillary tubes

Классификация минеральных вод — систематизация под-

земных лечебных вод проводится, как правило, по лечебным факторам или специфич. компонентам. В России наиболее распространена К. м. в. Иванова В.В. и Невраева Г.А., согласно к-рой

68

выделяют 8 бальнеологических групп вод минеральных: 1) без специфич. компонентов и свойств, преим. хлоридные сульфатные с минерализацией от 2 до 150 г/л; 2) углекислые, содержащие высокие концентрации диоксида углерода (более 500 мг/л) и относящиеся к гидрокарбонатному классу с минерализацией от долей грамма до 90 г/л; 3) сульфатные или сероводородные с содержанием Н2S не менее 10 мг/л; 4) железистые, мышьяковистые и воды, содержащие марганец, алюминий, медь, цинк и др. металлы (полиметаллические); 5) бромные и иодные с высоким содержанием брома (более 25 мг/л) и иода (более 5 мг/л); 6) с высоким содержанием органич. вещества; 7) кремнистые термы — горячие воды с температурой выше 36 °С, содержащие не менее 50 мг/л кремниевой кислоты; 8) радоновые, содержащие более

185 Бк/л радона. Е.mineral water classification

Классификация подземных вод по величине минерали-

зации —воды по величине минерализации делятся на ультрапресные (до 0,1 г/л), пресные (0,1−1,0 г/л), солоноватые (1−10 г/л),

соленые (10−35 г/л), рассолы (выше 35 г/л). Е.groundwater classification according to mineralization values

Классификация подземных вод по величинерН — по вели-

чине показателя водородного pH подземные воды делятся на: сильнокислые (менее 1,9), кислые (1,9−4,1), слабокислые (4,1−7), нейтральные (7), слабощелочные (7−8,3), щелочные (8,3−10,9), сильно-

щелочные (выше 10,9). Е.groundwater classification according to pH

Классификацияподземныхводпотемпературе— разделе-

ние подземных вод по температурному признаку, определяющему возможность их практич. использования. Выделяют воды переохлажденные (ниже 0°С), весьма холодные (0−4 °С), холодные (4−20 °С), теплые (20−36 °С), горячие (36−50 °С), весьма горячие (50−70 °С), очень горячие (70−100 °С), перегретые (выше 100 °С). Воды, имеющие температуру выше 20 °С, наз. водами термаль-

ными. Е.groundwater classification according to temperature values

Ключи — см. Источники подземных вод.

Линза подземной воды — скопление подземной воды в виде чечевицы,быстровыклинивающеесяпопростиранию.Варидных

69

областях линзы пресных вод залегают на соленых водах, к-рые вследствие большой плотности не смешиваются с пресными. Такие пресноводные Л. п. в. обычно приурочены к пескам пустынь, морских кос и побережий. Е.groundwater lense

Межмерзлотная вода — подземная вода, залегающая или перемещающаяся внутри толщи или между слоями многолетне-

мерзлых пород. E. intrapermafrost water

Межпластовая вода — см. Пластовые воды. Месторождение подземных вод — часть водоносной систе-

мы, в пределах к-рой имеются благоприятные условия для отбора подземных вод в количествах, рентабельных для их целевого использования в народном хозяйстве. В пределах М. п. в. могут быть выделены один или несколько продуктивных водоносных пластов, являющихся объектом эксплуатации. Одной из главных особенностей М. п. в. является возобновляемость их запасов. По видам сырья различают месторождения пресных, промышл.

и термальных вод. Е.groundwater deposit

Микрокомпоненты подземных вод — растворенные в воде элементыиихсоединения,имеющие,какправило,невысокуюконцентрацию, что связано с низким кларком элементов в земной коре и часто плохой растворимостью. Средние их содержания обычно не превышают 10 мг/л. Только в особых условиях их концентрация увеличивается до 100−200 мг/л, а иногда и до нескольких г/л. Наиболее распространенными являются йод, бром, бор, фтор, стронций, литий, радиоактивные элементы. Микрокомпоненты в общем не влияют на основные гидрохимич. свойства воды, но придают ей специфич. особенности. Так, ряд микроэлементов имеет бальнеологическое значение, нек-рые при высоких концентрациях могут служить объектом добычи, другие имеют поисковое гидрогеохимич. значение. Многие микрокомпоненты служат индикаторами гидрогеохимич. процессов и могут быть использованы как показа-

тели загрязнения. Е.microcomponents of groundwater

Минеральная вода — подземная вода, характеризующаяся повышенным содержанием биологически активных компонентов (СО2, H2S, Br и др.) и обладающая специфич. физико-химич.

70