- •130302 « Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания,
- •Предисловие
- •1. Введение
- •Понятие «гидрогеология»
- •Методы исследований в гидрогеологии
- •Основные разделы гидрогеологии
- •Основные проблемы гидрогеологии
- •Основные этапы развития гидрогеологии
- •Системный подход в гидрогеологии
- •2.Вода в геосферах Земли
- •3. Строение подземной гидросферы
- •4. Понятие «Геологический круговорот воды»
- •4.1 Геологическая форма движения воды и ее разновидности
- •4.2 Этапы геологического круговорота
- •5. Понятие гидрогеологические структуры. Структурные типы подземных вод
- •6. Подземные водные резервуары
- •7. Гидрогеологический цикл
- •8. Проблема формирования подземных вод и её сущность
- •8.1. Формирование ресурсов подземных вод
- •8.2 Процессы формирования состава подземных вод
- •9. Гидросфера
- •9.1. Эволюция гидросферы Земли
- •9.2. Гидрогеологическая стратификация (г.С.)
- •9.3. Границы и объем гидросферы
- •9.4. Физические поля Земли, гидрогеологические закономерности и законы гидрогеологии
- •10. Виды воды в горных породах
- •11. Некоторые физические и водные свойства горных пород
- •11.1. Гранулометрический состав и его значение в гидрогеологии
- •11.2. Пористость и трещиноватость
- •11.3. Проницаемость
- •11.4. Пьезопроводность и уровнепроводность
- •11.5. Влажность
- •11.6 Влагоемкость и водоотдача
- •11.7. Водо-, нефте- и газонасыщенность
- •11.8. Капиллярность
- •12. Основные виды движения подземных вод
- •12.1 Элементы фильтрационного потока. Закон Дарси
- •12.2. Методы определения коэффициента фильтрации
- •12.3. Водопроводимость
- •12.4. Установившееся и неустановившееся движение
- •13. Гидрогеотермия
- •13.1. Гидрогеотермический режим земной коры
- •13.2 Виды теплопереноса
- •13.3 Геотермические зоны земной коры
- •13.4 Геотемпературное поле
- •13.5 Практическое применение геотермических методов в гидрогеологии
- •14. Свойства и состав природных вод
- •14.1 Распространение воды на Земле и уникальность ее свойств
- •14.2 Строение и структура воды
- •14.3 Изотопный состав воды
- •14.4 Физические свойства воды
- •14.5. Химический состав воды
- •14.6 Бактериологический состав воды
- •14.7 Газовый состав воды
- •14.8. Жесткость воды
- •14.9. Агрессивность воды
- •15. Классификация подземных вод и их краткая характеристика
- •15.1. Понятие режима подземных вод
- •15.2 Классификация подземных вод а.М. Овчинникова и ее сущность
- •16. Вертикальная гидрогеологическая зональность подземных вод. Инверсии
- •17. Трещинные и жильные воды
- •18. Карстовые воды
- •18.1 Особенности режима и химического состава карстовых вод
- •19. Подземные воды криолитозоны
- •19.1 Надмерзлотные воды
- •19.2 Межмерзлотные воды
- •19.3 Подмерзлотные воды
- •20. Источники
- •20.1 Классификация источников
- •20.2 Режим источников
- •21. Проблемы экологической гидрогеологии
- •21.1. Загрязнение подземных вод
- •21.2. Истощение подземных вод
- •21.3. Особенности эколого-гидрогеологических исследований
9.2. Гидрогеологическая стратификация (г.С.)
Это расчленение разреза подземной гидросферы на таксономические единицы различного масштаба. В основу гидрогеологической стратификации положено разделение горных пород на водоносные и водоупорные.
Водоносные (водопроницаемые) – породы, содержащие свободную воду и способные пропускать ее через себя и отдавать под действием силы тяжести. Сюда относятся галечники, гравеллиты, слабосцементированные конгломераты и песчаники, пески, алевролиты, известняки, трещиноватые магматические и метаморфические породы.
Водоупорные (водонепроницаемые) – породы, которые весьма слабо пропускают или вообще не пропускают через себя воду и не отдают ее в природных условиях. Это – глины, тяжелые суглинки, плотный торф конечных стадий разложения, глинистые сланцы, аргиллиты, каменная соль, гипс, мергели, а также все плотные магматические и метаморфические породы.
Таксономическими единицами гидрогеологической стратификации являются: водоносный горизонт (пласт) с линзами, прослоями пропластками, водоносный комплекс, гидрогеологический комплекс (этаж) (Рис. 13).
Рис. 13. Типовая схема строения водоносного комплекса:
1-водопроницаемые породы, 2- водоупорные породы, 3-5 – пьезометрические уровни соответственно I, II и III водоносных горизонтов, 6 – направление движения подземных вод, 7- область питания водоносного комплекса, 8- родник нисходящий (зона разгрузки).
а) б)
Рис. 14. Водоносные горизонты:
а) водоносный горизонт двухслойный.
б) водоносный горизонт многослойный.
Условные обозначения:
К – коэффициент фильтрации: К3 >К2>К1
Рис. 15. Типовая схема залегания водоносных горизонтов:
1-водоносные горизонты, (а-верховодка, б- грунтовые воды, в-артезианские воды), 2-водоупорные породы, 3- уровень ненапорных вод, 4- пьезометрический уровень напорных вод, 5- направление движения подземных вод, 6- родник грунтовых вод
Водоносный горизонт (В.Г.)- относительно выдержанная и единая в гидродинамическом отношении толща (пласт, слой) водопроницаемых горных пород, поры, трещины или пустоты которых заполнены свободной гравитационной водой. Чаще всего он сложен однородными или близкими по литолого-фациальному составу и фильтрационным свойствам отложениями. Водоносный горизонт может быть однослойным, двухслойным и многослойным (рис.14). В последнем случае должна быть общая гидравлическая поверхность (свободная или пьезометрическая) (рис. 14). По характеру залегания и режиму выделяются водоносные горизонты грунтовых ненапорных и напорных вод и артезианских вод (рис. 15).
Водоносный комплекс (ВК) – выдержанная в разрезе и имеющая региональное распространение водонасыщенная толща одновозрастных или разновозрастных и разнородных по составу пород, ограниченных сверху и снизу водоупорными пластами, что обеспечивает присущие данному комплексу определенные особенности гидродинамического и гидрогеохимического режима вод. Водоносный комплекс может включать несколько водоносных горизонтов. В отличие от водоносного горизонта здесь напоры могут меняться в зависимости от степени гидравлической связи.
Гидрогеологический комплекс (ГК) – выделяется гидрогеологами Западной Сибири (Гидрогеология СССР, т. 16) на основе водоносных комплексов, но с включениями в их состав всех водоупорных толщ. В нефтегазовой гидрогеологии Европейской России выделяют «водоносный» (для безнапорных) и «водонапорный» (для напорных вод) комплексы.
Гидрогеологический этаж – совокупность водоносных комплексов, ограниченных мощными регионально выдержанными в пределах водонапорной системы толщами водоупорных пород.