- •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
19.3 Подмерзлотные воды
Залегают или непосредственно под зоной мерзлых горных пород или отделены от ее нижней границы водоупором. Они встречаются только в жидкой фазе. Обладают напором.
При изучении аллювиальных подмерзлотных вод необходимо учитывать возможность симметричного или ассиметричного залегания мерзлых пород.
Температура аллювиальных вод близка к нулю, реже равна 1-20С и понижается по мере углубления.
Порово-пластовые и трещинно-пластовые воды залегают в различных осадочных породах. Первые характерны для слабосцементированных, вторые – для плотных, где преобладает трещиноватость.
Карстовые воды подобны уже рассмотренным вне криолитозоны. Они наиболее водообильны, зимой образуют большие наледи.
Трещинные и трещинно-жильные воды приурочены к коре выветривания и зонам тектонических нарушений. Наибольшее значение имеют вторые.
Питание подмерзлотных вод происходит за счет атмосферных осадков, надмерзлотных, межмерзлотных и поверхностных вод под крупными реками и озерами и морских вод на побережьях морей. Областями разгрузки надмерзлотных, межмерзлотных и подмерзлотных вод являются моря и озерные котловины, долины рек, овраги, тектонические трещины и разрывы, зоны контактов магматических пород с осадочными, талики под крупными реками и озерными котловинами, не промерзающими до дна.
Глубина залегания подмерзлотных вод имеет тенденцию к погружению в северном направлении и достигает 300-600м и более.
Режим подземных вод областей многолетней мерзлоты характеризуется специфическими чертами, которые определяются:
Промерзанием и оттаиванием деятельного слоя;
Деградацией или нарастанием зоны многолетнемерзлых пород во времени.
В зависимости от этих двух факторов изменяются условия питания и дренирования подземных вод, характер их взаимосвязи между собой, смена жидкой фазы твердой и наоборот, переход вод из безнапорных в напорные (криогенные напоры).
Вследствие взаимодействия этих факторов в криолитозоне развиваются физико-геологические явления и процессы: бугры пучения, термокарст.
Бугры пучения образуются в результате миграции воды при промерзании пород. Это надежный поисковый критерий подземных вод.
По Н.И. Толстихину наледи – ледяное тело, образовавшееся при замерзании речной или подземной воды, излившейся на поверхность льда, снега, земли или в пределах деятельного слоя, в результате промерзания путей движения в водоносном горизонте. Они разнообразны по происхождению, положению относительно поверхности земли, форме и размерам. Площадь их может достигать 1-2- км2, мощность- до десятков метров. Бывают и подземные наледи: однолетние и многолетние (гидролакколиты). Они могут взрываться при замерзании воды за счет увеличения объема льда и реализации криогенного напора.
При таянии подземного льда могут образовываться провалы почвы и подстилающих ее горных пород. Это явление называется термокарст. Следствием его являются озера, воронки, блюдца, колодцы, ложбины и другие формы. Термокарст - один из признаков деградации многолетней мерзлоты. При гидрогеологических исследованиях важно установить – деградирует мерзлота(улучшаются гидрогеологические условия) или происходит ее нарастание (ухудшение гидрогеологических условий).