Происхождение и классификация подземных вод

Подземные воды по происхождению могут быть экзогенными 9их источник – водные объекты на поверхности суши и влага атмосферы), так и эндогенными (их источник – недра земли).

Экзогенные подземные воды попадают в горные породы либо при процессах просачивания (инфильтрации) поверхностных вод и конденсации водяного пара, либо в результате седиментации (осадконакопления). Эти воды часто называют соответственно инфильтрационными, конденсационными и сендиментационными.

Инфильтрационные подземные воду проникают в горные породы путем просачивания атмосферных, речных, морских и озерных вод. Основную роль при этом играет проникновение в грунт через поры и трещины практически пресной атмосферной воды. Конденсационные подземные воды образуются при конденсации в порах грунта водяного пара, перемещающегося в грунте под влиянием разности давления. Седиментационные подземные воды образуются из вод того водного объекта, где происходил процесс седиментации, т.е. отложения наносов.

Эндогенные подземные воды образуются в горных породах в результате дегидратации минералов или поступают из магматических очагов, в частности в районах современного вулканизма.

По характеру вмещающих воду грунтов подземные воды подразделяют на поровые, залегающие в рыхлых пористых грунтах; пластовые, залегающие в пластах осадочных горных пород; трещинные, залегающие в плотных, но трещиноватых осадочных, магматических и метаморфических горных породах; трещинно-жильные, залегающие в отдельных тектонических трещинах.

По гидравлическим условиям подземные воды подразделяют на напорные (артезианские и глубинные) и безнапорные (грунтовые).

По температуре подземные воды делятся на исключительно холодные (ниже 0), весьма холодные (4-20), теплые (20-37), горячие (37-42), весьма горячие (42-100), исключительно горячие (более 100).

По минерализации подземные воды делят на пресные (до 1%), солоноватые (1-25%), соленые (25-50%), рассолы (более 50%).

По характеру залегания делятся на: подземные воды суши и подземные воды под океанами и морями. Подземные воды суши можно подразделить на подземные воды зоны аэрации и зоны насыщения.

Водные свойства горных пород

К основным водным свойствам грунтов относятся влажность, влагоемкость, водоотдача, водопроницаемость, капиллярность.

Фактическое содержание воды в грунтах называют их влагоемкостью. Влажность – это отношение массы воды к массе сухого грунта.

Влагоемкостью грунта называют его способность вмещать и удерживать определенное количество воды. Под полной влагоемкостью понимают суммарное содержание в грунте всех видов воды при полном заполнении всех пор. Наименьшая влагоемкость характеризуется количеством гигроскопической, пленочной и капиллярной влаги, остающейся в грунте после окончания свободного стекания воды.

Водоотдачей называется способность водонасыщенных грунтов отдавать воду путем свободного стекания. Наибольшей водоотдачей обладают крупнообломочные породы. Водоотдача глин ничтожна.

Водопроницаемостью грунтов называют их способность пропускать через себя воду под действием силы тяжести или градиентов гидростатического давления. Водопроницаемость зависит от размера и формы частиц грунта, от размера и количества пор и трещин в грунте, его гранулометрического состава.

Капиллярностью грунта называют его способность содержать и пропускать капиллярную воду.

Водноколлекторские свойства горных пород определяются ихпористостью и трещиноватостью. По характеру пустот породы-коллекторамогут быть подразделены на следующие категории: 1) гранулярные или рыхлые зернистые пористые породы, такие, как пески, гравий, галечники; 2) трещиноватые скальные породы с трещинной пустотностью - песчаники, известняки, доломиты, магматические, метаморфические породы и др.; 3) трещиноватые и трещинно-карстовые породы, такие, как известняки, доломиты, гипсы, соли.

Общая пористость пород выражается отношением объема всех пор (vp)к объему всей породы (v): n=vp/v; или в процентах: п=vp/v •100%. Пористость осадочных пород и их водопроницаемость зависят от: 1) формы и расположения составляющих частиц; 2) степени их отсортированности; 3) цементации и уплотнения; 4) выноса (выщелачивания) растворимых веществ, сопровождающегося образованием различных карстовых полостей; 5) характера и степени трещиноватости и наличия разломов. На водопроницаемости горных пород сказывается характер сложения зерен.