
- •Третий курс, 6-й семестр, бгу
- •М.Г. Ясовеев «Основы гидрогеологии», бгу, 2002
- •1. Предмет и задачи гидрогеологии
- •1.2. Краткая история развития идей в гидрогеологии
- •Современная гидрогеология
- •1.3. История гидрогеологических исследований в Беларуси
- •Третий курс, 6-й семестр, бгу
- •Что такое эвапотранспирация?
- •Таяние снега и его путь к течениям
- •Лекция 3
- •Подземные водоносные системы
- •Что же представляют собой подземные воды?
- •Как происходит пополнение подземных вод?
- •Водоносный горизонт
- •Как извлекают подземную воду из ?
- •Может ли иссякнуть подземная вода? Загряхнение подземных вод
- •Природные резервуары подземных вод
- •Геологическая деятельность подземных вод
- •Гидродинамическая и гидрогеохимическая зональность.
- •Пресные, минеральные и промышленные воды
- •Тепловое поле Земли. Краткое введение
- •Геотермальная энергия
Таяние снега и его путь к течениям
Во
всем мире, таяние снегов - главная часть
глобального движения воды. В более
холодном климате большая часть таяния
имеет место в весеннюю пору, когда
увеличивается паводок в реках. Он
прибывает за счет тающего снега и льда.
Помимо наводнения, быстрое таяние снегов
могут вызвать оползни. Таяние снегов
изменяется в зависимости от сезона, а
также и года. Если в какой-то год зимний
снегопад в регионе небольшой, то
наблюдается недостаток сохраненной
воды, поскольку снежный покров может
уменьшить количество водной массы,
поступившей в остальную часть года. Это
может иметь определенное влияние на
количество воды в бассейнах, расположенных
вниз по течению, которые в свою очередь,
могут повлиять на воду, доступную для
ирригации и питьевого водоснабжения
людей.
Поверхностный сток
|
|
Поверхностный сток представляет собой сток по ландшафту в пониженные места. Как и во всех других составляющих водного цикла, взаимодействие между выпадением осадков и поверхностным стоком меняется в зависимости от времени и географического положения. Только около одной трети выпавших осадков стекает в ручьи, реки и возвращается в океаны. Другие две трети выпавших осадков испаряется, транспирируется, или просачивается в подземные воды. Поверхностный сток может также использоваться людьми для их собственных нужд.
Водостоки
|
|
|
Потоки воды в итоге увеличивают количество воды в реке. Реки неоценимы не только для людей, но и для растений, животных, и всей жизни вокруг нас. Мало того, что реки - прекрасное место для отдыха людей, для плавания и игр, но речная вода также используется в качестве питьевой и поливной воды, для производства электричества, смывания отходов, перевозки товаров и получения продовольствия.
При изучении рек, важно рассматривать уровни воды в реке. Этот уровень изменяется во времени в зависимости от сезона года и погодных условий. Обильные дожди, либо интенсивное таяние снега приводят к разливу рек, тогда как в засушливые периоды реки мелеют, и уровень воды в них снижается.
Хранение пресной воды
|
|
|
|
|
Одна из частей водного цикла, который мы видим каждый день - это пресная вода, существующая на поверхности Земли в виде водоемов, озер, бассейнов (искусственные озера), пресноводные заболоченные земли, а также - реки. Поверхностная вода не только необходима для всей жизни на Земле, но и через инфильтрацию помогает поддерживать подземные водоносные горизонты заполненными водой. Пресная вода представляет приблизительно только 3 % от всей воды в земле и пресноводных озерах, вода в болотах составляют 0.29 % от всей пресной воды Земли. Реки содержат приблизительно только 0.006 % всех пресноводных запасов. Вы можете видеть, что жизнь на планете поддерживается за счет того, что всегда производится потребление водных запасов Земли!
Просачивание (инфильтрация)
Инфильтрация - нисходящее движение воды от поверхности земли вглубь. Та вода, которая выпадает в виде дождя на земную поверхность, и растаявший снег просачиваются в приповерхностную почву и горные породы. Ее количество сильно зависит от ряда факторов. Часть воды, инфильтраты которой останутся в мелком слое почвы, может войти в состав стока, уйти в общий ее поток. Часть воды может проникнуть глубже, восполняя подземные водоносные слои. Если они залегают неглубоко и обладают достаточной пористостью, то это позволяет воде двигаться легко в пласте, и люди могут здесь сооружать колодцы и использовать воду для своих целей.
|
|
|
Хранение грунтовой воды
|
|
|
|
Большое количество воды запасено в горных породах Земли. Здесь вода может перемещаться, возможно, очень медленно, и это все еще представляет часть водного цикла. Большинство воды в подземных горизонтах происходит от атмосферных осадков, которые проникают вглубь с поверхности Земли. Верхний слой почвы - ненасыщенная зона, где вода присутствует в количествах, которые изменяются, но не насыщает почву. Ниже этого слоя - насыщенная зона, где все свободные места между частицами горной породы наполняются водой. Термин подземная вода в горных породах Земли используется, чтобы описать эту область. Огромные количества воды в горных породах накоплены в водоносных слоях, и люди во всем мире зависят от количества подземных вод.
Разгрузка подземной воды
|
|
Разгрузка грунтовой воды - движение воды из горных пород на земную поверхность. Не все осадки, которые попадают в грунтовые воды, остаются там - часть их начинает двигаться латерально. Часть этой воды вытечет из подземных горизонтов в поверхностные водотоки, а затем - в океан. Вода, двигающаяся под землей, зависит от проницаемости (насколько легким или затрудненным является этот путь для воды) и от пористости (открытой площади в горной породе) горных пород. Если параметры горной породы позволяют воде перемещаться относительно свободно, то вода может преодолеть длинные расстояния под землей через много дней.
Источники
|
|
|
Источники – выходы воды, когда у подножия холма, основания долины или другого места подземные воды имеют выход на поверхность. Источники - результат разгрузки заполненного водоносного слоя, когда вода выходит за его пределы на поверхность земли, либо в дно реки, озера, моря.
|
|
Много теплых источников встречается в областях недавней вулканической деятельности, где вода нагрета вследствие контакта с горячими горными породами, расположенными намного ниже поверхности земли. Горячие источники могут формироваться там, где вода из глубоких и более теплых горизонтов находит выход к поверхности земли.
Глобальное распределение воды
Для детального объяснения того, где и в каком виде существует вода на Земле, ниже приведены диаграмма и таблица данных. Заметьте, как из всей воды мира приблизительно 1 386 миллионов км3воды, более чем 96 % – занимают соленые воды. Кроме того, более чем 68% пресной воды находится во льдах и ледниках. Другие 30 % пресных вод относятся к подземным водам. Пресные поверхностные водные источники, типа рек и озер, составляют приблизительно 93 100 км3, что составляет всего 1/150-ую от одного % всей воды. Все реки и озера - источники воды для большинства людей, которые используют её каждый день.
Оценка глобального распределения воды: | ||||
Водный источник |
Объем воды, в кубических километрах |
Объем воды, в кубических милях |
Процент от пресной воды |
Процент от всей воды |
Океаны, моря, и заливы |
1,338,000,000 |
321,000,000 |
-- |
96.5 |
Ледяные шапки, ледники, и постоянный снег |
24,064,000 |
5,773,000 |
68.7 |
1.74 |
Подземные воды |
23,400,000 |
5,614,000 |
-- |
1.7 |
Пресные |
10,530,000 |
2,526,000 |
30.1 |
0.76 |
Соленые |
12,870,000 |
3,088,000 |
-- |
0.94 |
Влага в почве |
16,500 |
3,959 |
0.05 |
0.001 |
Лед и вечная мерзлота |
300,000 |
71,970 |
0.86 |
0.022 |
Озера |
176,400 |
42,320 |
-- |
0.013 |
Пресные |
91,000 |
21,830 |
0.26 |
0.007 |
Соленые |
85,400 |
20,490 |
-- |
0.006 |
Атмосфера |
12,900 |
3,095 |
0.04 |
0.001 |
Вода болот |
11,470 |
2,752 |
0.03 |
0.0008 |
Реки |
2,120 |
509 |
0.006 |
0.0002 |
Биологическая вода |
1,120 |
269 |
0.003 |
0.0001 |
Общее количество |
1,386,000,000 |
332,500,000 |
- |
100 |