35. Классификация подземных вод по условиям залегания.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

• почвенные;

• грунто́вые;

• межпластовые;

• Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.

• Грунто́вые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

• Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах.

• По условиям движения в водоносных слоях различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах.

36. Карстовые и оползневые процессы

Карст - это процесс растворения (или выщелачивания) трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами (с растворяющей способностью!), в результате которого образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в глубине. К растворимым породам относятся соли, гипс, известняк, доломит, мел. В соответствии с этим различают соляной, гипсовый и карбонатный карст.

Формы карста:

1. Поверхностные

• Шрамы (карры) – небольшие углубления в виде рытвин и борозд (от нескольких см до 1-2 м)

• Поноры – вертикальные или наклонные отверстия, уходящие в глубину и поглощающие поверхности воды

• Карстовые воронки – распространены как в горных районах, так и на равнинах. Выделяют: воронки поверхностного выщелачивания (связаны с растворяющей деятельностью метеорных вод), воронки провальные (образуются путем обрушивания сводов подземных карстовых полостей)

• Крупные карстовые котловины – на их дне могут развиваться карстовые воронки

• Наиболее крупные карстовые воронки – полья

• Карстовые колодцы и шахты – достигают местами глубин свыше 1000 м

2. Подземные

• Карстовые пещеры, представляющие систему горизонтальных или наклонных каналов, обычно сложно ветвящихся и образующих огромные залы или гроты. В пещерах бывают озера, подземные реки. Отложения в пещерах представлены нерастворимыми продуктами (остаточными), обвальными накоплениями, аллювиальными осадками, озерными осадками, хемогенными образованиями, натечными формами.

Покрытый карст отличается от открытого тем, что закарстованные породы перекрыты нерастворимыми или слабо растворимыми горными породами. Формы поверхностного выщелачивания здесь отсутствуют, и процесс протекает в глубине.

Степень и характер закарстованности массивов растворимых пород зависят от гидродинамических условий. По характеру движения и режима подземных вод выделяют следующие гидродинамические зоны:

• зона аэрации, где осуществляется главным образом нисходящее движение инфильтрационных и инфлюационных вод, с которыми связано формирование поверхностных карстовых форм;

• зона сезонного колебания уровня трещинно-карстовых вод. При высоком стоянии уровня в этой зоне происходит горизонтальное движение воды, при низком - вертикальное, в соответствии, с чем осуществляется направленное выщелачивание карстующихся пород;

• зона полного насыщения, находящаяся в сфере дренирующего воздействия местной гидрографической сети, прорезающей массив карстующихся пород. Эта зона имеет наибольшее значение в развитии подземных карстовых пещер и каналов.

Оползневые процессы – процессы гравитационного смещения горных пород, слагающих крутые береговые склоны долин рек, озер, морей, связанные с деятельностью подземных и поверхностных вод и другими факторами. Под оползнями понимают крупные смещения различных горных пород по склону, распространяющиеся в отдельных районах на большие пространства и глубину. (Поверхность, по которой происходит отрыв и оползание, называется поверхностью скольжения, сместившиеся породы - оползневым телом, которое часто отличается значительной неровностью. Место сопряжения оползневого тела с надоползневым коренным уступом называется тыловым швом оползня, а место выхода поверхности скольжения в низовой части склона - подошвой оползня.)

Факторы (провоцирующие оползни):

• значительная крутизна береговых склонов и образование трещин бортового отпора;

• подмыв берега рекой или абразия морем что увеличивает напряженное состояние склона и нарушает существовавшее равновесие;

• большое количество выпадающих атмосферных осадков и увеличение степени обводненности пород склона как поверхностными, так и подземными водами;

• влияние подземных вод определяется двумя факторами - суффозией и гидродинамическим давлением. Суффозия (подкапывание), вызываемая выходящими на склоне источниками подземных вод, выносящих из водоносного слоя мелкие частицы водовмещающей горной породы и химически растворимых веществ. В результате это приводит к разрыхлению водоносного слоя, что естественно вызывает неустойчивость выше расположенной части склона, и он оползает; гидродинамическое давление, создаваемое подземными водами при выходе на поверхность склона. Это особенно проявляется при изменении уровня воды в реке в моменты половодий, когда речные воды инфильтруются в борта долины и поднимается уровень подземных вод. Спад полых вод в реке происходит сравнительно быстро, а понижение уровня подземных вод относительно медленно (отстает). В результате такого разрыва между уровнями речных и подземных вод может происходить выдавливание присклоновой части водоносного слоя, а вслед за ним оползание горных пород, расположенных выше;

• падение горных пород в сторону реки или моря, особенно если в их составе есть глины, которые под воздействием вод и процессов выветривания приобретают пластические свойства;

• антропогенное воздействие на склоны (искусственная подрезка склона и увеличение его крутизны, дополнительная нагрузка на склоны устройством различных сооружений, разрушение пляжей, вырубка леса и др.).

Таким образом, в комплексе факторов, способствующих оползневым процессам, существенная, а иногда и решающая роль принадлежит подземным водам. Во всех случаях при решении вопросов строительства тех или иных сооружений вблизи склонов детально изучается их устойчивость, и вырабатываются меры по борьбе с оползнями в каждом конкретном случае. В ряде мест работают специальные противооползневые станции.