92. Классификации подземных вод

Подземные воды классифицируют по происхождению, физическо­му состоянию, а также по характеру вмещающих их грунтов, гидрав­лическим условиям, температуре, минерализации и химическому составу, характеру залегания. По характеру вмещающих воду грунтов подземные воды подраз­деляют на поровые, залегающие в рыхлых пористых грунтах; пласто­вые, залегающие в пластах осадочных горных пород; трещинные, залегающие в плотных, но трещиноватых осадочных, магматических и метаморфических горных породах; трещинно-жильные, залегаю­щие в отдельных тектонических трещинах. По гидравлическим условиям подземные воды подразделяют на напорные (артезианские и глубинные) и безнапорные (грунтовые). По температуре подземные воды делятся на исключительно хо­лодные (ниже 0° С), весьма холодные (4 — 20° С), теплые (20 — 37° С), горячие (37—42° С), весьма горячие (42—100° С), исключи­тельно горячие (более 100° С) . К так называемым термальным водам относят воды с температурой более 20° С. Если такие воды имеют лечебное значение (обычно это воды и специфического химического состава), их называют «термами». Они встречаются, например, на Кавказе и на Камчатке. По минерализации подземные воды, как и все природные воды, делят на пресные (до 1°/оо), солоноватые (1— 25°/оо), соленые (25 — 50°/оо) и рассолы (более 50°/оо). Наиболее важна в научном и практическом отношении классифи­кация подземных вод по характеру залегания, использующая и неко­торые другие классификации. Подземные воды на Земле, находящиеся в жидком состоянии, могут быть прежде всего подразделены на две большие группы: подземные воды суши и подземные воды под океанами и морями. До настоящего времени гидрогеология занималась по существу лишь подземными водами суши. Подземные воды под океанами и морями изучены еще очень слабо. Подземные воды суши можно подразделить на подземные воды зоны аэрации и зоны насыщения. Зона аэрации охватывает верхние, не насыщенные водой слои грунтов, включая почву от дневной поверхности до уровня грунтовых вод. Через эту зону осуществляет­ся связь подземных вод с атмосферой. Зона насыщения характеризу­ется тем, что поры и пустоты в ее пределах полностью заполнены (насыщены) жидкой водой. Сверху эта зона ограничена зоной аэрации или зоной многолетнемерзлых грунтов, снизу — глубиной критических температур, при которых существование жидкой воды невозможно. В зоне насыщения на континентах находятся подзем­ные воды трех типов: безнапорные грунтовые, напорные артезиан­ские и глубинные. Под океанами и морями зона аэрации отсутствует, а в зоне насыщения присутствуют напорные воды, гидравлически как связан­ные с подземными водами континентов, так и не связанные с ними. Воды зоны аэрации и грунтовые воды имеют свободную связь с атмосферой и формируются под непосредственным влиянием физи­ко-географических условий. Грунтовые воды, кроме того, связаны с поверхностными водами (реками, озерами и др.) и играют поэтому важную роль в питании этих водных объектов.

93. Взаимодействие поверхностных и подземных вод играет очень важную роль в гидрологических процессах на планете. Существо этого взаимодействия заключается в обмене поверхностных (океаны, моря, озера, водохранилища, реки, каналы) и подземных вод (напо­рных и безнапорных) водой, теплом, растворенными в воде вещес­твами.

Обмен подземных вод и вод океанов и морей изучен еще очень слабо. Известны лишь приближенные цифры поступления в океан подземных вод и растворенных в них солей. Выделяют три типа взаимодействия речных и грунтовых вод: наличие постоянной гидравлической связи, наличие временной гид­равлической связи и отсутствие гидравлической связи. Первый тип включает два подтипа: наличие односторонней и двусторонней посто­янной гидравлической связи. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке в поло­водье и межень, с одной стороны, и положения кровли водоупорного пласта (водоупора) и уровня находящихся над ним грунтовых вод — с другой. При очень низком положении водоупора и уровня грунтовых вод. С деятельностью подземных вод на поверхности речного бассейна и в грунтах верхней части земной коры связаны специфические физико-географические явления: оползни, суффозия, карст, забола­чивание, мерзлотно-гидрогеологические процессы. Оползни представляют собой смещения вниз по склону масс рыхлой породы под действием силы тяжести, особенно при насыще­нии рыхлого материала водой и при чередовании водоупорных и водоносных слоев. Если вниз по склону смещается маломощный слой почвы или грунта, насыщенный талыми или грунтовыми вода­ми, то такое явление называют оплывиной. Суффозией принято называть вынос взвешенных веществ потока­ми грунтовых вод. Суффозия ведет к образованию подземных пустот и последующему оседанию вышележащих осадочных толщ с формированием на поверхности замкнутых понижений — блюдец, воронок, западин.Карст — это природное явление, связанное с растворением вода­ми (как поверхностными, так и подземными) горных пород, а также и комплекс форм рельефа, образующихся в областях распространен ния растворимых пород (известняков, доломитов, гипсов, каменной соли и др.). К карстовому рельефу относятся как отрицательные поверхностные формы — поноры, воронки, котловины, колодцы, так и подземные формы — пещеры, полости, ходы. К числу мерзлотно-гидрогеологических явлений относятся бугры пучения, наледи, термокарст, термоэрозия и термоабразия. Бугры пучения — это выпуклые формы рельефа, возникающие в области многолетнемерзлых или сезонномерзлых пород в результате ледо­образования в грунтах. К буграм пучения относят, например, булгунняхи (пинго) и гидролакколиты. Наледи подземных вод — это массивы льда, образующиеся при намораживании излившихся на поверхность земли грунтовых вод. В области многолетнемерзлых пород различают наледи надмерзлотных, подмерзлотных и межмерзлотных вод, а в области сезонномерз­лых или кратковременномерзлых пород — так называемые ключевые и грунтовые наледи. Наиболее крупные наледи занимают десятки квадратных километров при толщине льда до 12 м. Термокарст — это образование просадочных форм рельефа в ре­зультате вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта. Термоэрозия — это разрушение мерзлых пород на берегах рек при тепловом воздействии текущих вод. Термоабразия — про­цесс разрушения берегов морей, озер, водохранилищ, сложенных льдом или многолетнемерзлыми грунтами, с участием термического воздействия воды и воздуха.