Вопрос №1.Предмет гидрогеологии и его связь с другими геологическими дисциплинами.

Объектом изучения гидрогеологии является подземная гидросфера.

Гидрогеология - это наука, о подземной гидросфере, ее генезисе, истории развития, составе, закономерностях пространственного распределения и формирования, взаимодействие с другими оболочками земной коры, охранной управлением и использованием.

Гидрогеология делятся на две группы:

1. Это дисциплины определяющие теоритические аспекты гидрогеологии:

1. Общая гидрогеология, изучает: состав, структуру, закономерности размещения разных видов воды в недрах земли.

2. Гидрогеодинамика – наука изучающая закономерности движения различных форм подземных вод.

3. Гидрогеохимия – изучает химический состав и условия формирования подземных вод.

4. Региональная гидрогеология – наука о связи пространственно временного распределения подземных вод в земной коре с характером и истории развития геологических структур.

5. Палеогидрология – былые подземные гидросферы в тесной связи со становлением и развитием литосферы.

6. Экологическая гидрогеология – выявления, оценка, предотвращение негативного воздействия.

2. Практические задачи:

1. Поиск и разведка полезных вод.

2. Гидрогеология полезных ископаемых.

3. Мелиоративная гидрогеология.

4. Картирование и моделирование.

5. Синергетика – наука о самоорганизации.

6. Исторический или генетический подход – позволяет проследить развитие гидросферы и разработать прогноз ее изменения.

Вопрос №5.Верховодка

Под верховодкой понимают первый от поверхности временно существующий водоносный горизонт, залегающий в зоне аэрации на водоупорах ограниченного размера. Отличие верховодки от других типов вод заключается в том, что она располагается выше постоянно существующего горизонта подземных вод, т.е. в зоне просачивания, и приурочена к поверхности слабопроницаемых горных пород, заключенных среди водопроницаемых (Рис). Ниже верховодки обычно наблюдается зона неполного насыщения. Вследствие этого верховодка оказывается как бы подвешенной или висячей, занимающей в некотором роде несвойственное гравитационным водам положение. Отсюда ее временность и ограниченность в пространстве, так как через некоторый промежуток времени подвешенная вода стекает в зону полного насыщения.

Верховодка образуется в зоне аэрации только в случае наличия водоупорных пород. Последние могут быть представлены линзами глин и суглинков различного генезиса, погребенными почвами, ледниковой мореной, мерзлыми породами, останцами коренных пород и т.д. Своим происхождение верховодка обязана инфильтрации атмосферных осадков. Некоторое кол-во воды поступать также в результате конденсации.

Мощность верховодки чаще всего равна 0,4-1 м, редко достигает 2-5м. Формируется она главным образом в супесчано-суглинистых грунта. Время ее существования в значительной мере определяется климатическими условиями, формой и размерами водоупорного слоя, глубиной его залегания, водопроницаемостью вме­щающих пород и рельефом местности. Более благоприятные усло­вия водного питания верховодки складываются в условиях влаж­ного климата, где она существует практически в течение всего теплого периода года. На водоупорах относительно больших разме­ров создается возможность более длительного хранения гравитаци­онных вод, так как увеличиваются пути и время их растекания. Глубина залегания водоупорного слоя регулирует степень воздей­ствия процессов испарения на верховодку. На глубинах более 2- 3 м испарение уже практически не играет роли.

Наилучшие условия для появления верховодки создаются на плоских водоразделах и степных пространствах с местными пони­жениями (западинами), куда стекает дождевая влага и где задер­живаются талые воды. В пределах городов и промышленных пло­щадок образованию верховодки способствуют также фундаменты зданий, уплотняющие грунты. Режим верховодки всецело определя­ется количеством инфильтрующихся атмосферных осадков, а на территориях городов и промышленных площадок — и объемом сбрасываемых в зону аэрации сточных вод.

Химический состав верховодки в основном определяется клима­тическими особенностями региона. В условиях влажного климата воды верховодки обычно имеют небольшую минерализацию (около 0,1-0,3 г/л), гидрокарбонатный натриево-кальциевый состав, повы­шенное содержание органики. В рыхлых глинистых покровных отложениях степных районов верховодка часто имеет относительно, более высокую минерализацию (до 1-2 г/л). На участках развития засоления и соленосных пород минерализация воды может увели­чиваться до нескольких граммов на литр и соответственно изменя­ется ее состав (на сульфатный или хлоридный).

Вследствие неглубокого залегания и отсутствия водоупорной кровли верховодка легко загрязняется и поэтому является ненадеж­ным источником водоснабжения. Тем не менее верховодка иногда служит источником воды, извлекаемой колодцами. В степных, полупустынных и пустынных районах она может оказаться един­ственным типом природных вод со сравнительно небольшим содер­жанием солей, пригодным для водоснабжения небольших населен­ных пунктов. В этом случае разрабатываются специальные меры по сохранению верховодки в течение всего года. Этому способствуют насаждение древесной растительности, задерживающей снеготаяние, создание водоупорных перемычек в балках и ложбинах на пути движения воды, направление воды в естественные углубления и т.д.

Рис. Условия залегания верховодки.

I — зона аэраиии; II — зона полного насыщения; 1 — песчано-гравийные отложения; 2 ~ грунтовые воды; 3 — водонепроницаемые породы; 4 - капиллярные воды; 5 — уровень воды (а — верховодки; 6 — капиллярных. в — грунтовых); 6 — направление движения вод; 7 — родники (г - верхо­водки; д — грунтовых вод)