img-216171322
.pdfтрудно придерживаться какого-либо одного из этих принципов и приходится допускать некоторое отступление, рассматривая воды как в отношении глубины их залегания, так и в отношении особенностей их химического состава, выделяя, таким образом, наряду с зонами по характеру водообмена, минеральные воды и воды специфического состава.
2. Воды верхней зоны
Общей особенностью вод верхней зоны (активного водообмена) является зависимость их состава от поверхностных вод, •фильтрующихся сверху'чёрез эту"зону™и~дрё^ Степень этого влияния будет различна, в зависимости от бли-
зости к поверхности, наличия водоупорной кровли и характера грунтов.
Очевидно, наиболее подвержены воздействию атмосферы почвенные воды и воды верхних горизонтов, т. е. собственно грунтовые воды1. Верхние горизонты являются наиболее легко проницаемыми для атмосферных осадков и поверхностных вод, что создает сезонность изменения в химическом составе их воды.
Близость к дневной поверхности резко увеличивает величину испарения, создает возможность аэрации водоносного слоя, а также обусловливает влияние на состав воды биологических процессов, протекающих в верхних слоях (минерализация органического вещества, воздействие корневой системы растений).
Особенно важное значение для минерализации грунтовых вод имеет процесс испарения, в свою очередь зависящий от климата и рельефа местности. При глубоком залегании грунтовых вод внутрипородное испарение не оказывает большого влияния на увеличение минерализации воды, но, начиная с некоторой глубины, испарение становится весьма важным фактором, определяющим минерализацию грунтовых вод. Эта глубина в значительной мере определяется возможностью капиллярного поднятия воды к поверхности и для различных районов колеблется в пределах от 2,5 до 3,0 м. Поэтому наиболее близкие к поверхности почвенные растворы, при достаточно сильном испарении, могут иметь очень большую величину минерализации. Испаряясь через поверхность почвы, грунтовые
1 Понятие, вкладываемое в грунтовые воды, в |
гидрогеологии не |
является установившимся. Согласно старому и наиболее |
распространенному |
•взгляду, грунтовыми водами называются воды, залегающие выше первого водоупорного слоя и не имеющие, следовательно, над собой водоупорной
кровли, которая |
задерживала |
бы |
фильтрующиеся осадки. |
|
В последнее |
время, как |
уже |
упоминалось выше, в основу вертикаль- |
|
ного расчленения подземных |
вод |
положено подразделение |
их по характеру |
|
водообмена. Это дает основание многим авторам расширять |
область грунто- |
|||
вых вод до глубины эрозионного |
вреза рек. |
|
||
9* |
|
|
|
131 |
воды |
оставляют в ней свои соли, и это обстоятельство является |
|||
одним |
из важнейших |
факторов |
засоления грунтов |
и почв, |
в засушливых районах. |
В табл. |
34 приводятся цифры, |
харак- |
|
теризующие глубины, выше которых наблюдается сильное увеличение минерализации грунтовых вод некоторых засушливых районов СССР, а на рис. 23 — величина минерализации в зависи-
мости |
от глубины |
залегания |
грунтовых |
вод. |
Процесс |
испаре- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ния |
грунтовых вод через; |
||||||||
е/л |
|
|
|
|
|
почву носит сезонный ха- |
||||||||||
200 |
|
|
|
|
|
рактер, |
почти |
прекра- |
||||||||
|
|
О о |
|
|
|
|
щаясь |
|
под |
действием |
||||||
ч |
|
|
|
|
|
|
атмосферных |
осадков |
во |
|||||||
|
\о |
|
|
|
|
влажные |
периоды года. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Щ120 |
|
|
|
|
, |
Увеличениюминерали- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ з а ц и и грунтовых |
вод |
сш>- |
|||||||
|
• |
• |
|
|
|
|
собствует |
|
деятельность |
|||||||
|
|
\о |
|
|
|
|
растений. |
Корневая |
|
си- |
||||||
§ чо |
|
|
|
|
стема |
растений, |
проникав |
|||||||||
|
|
|
|
ющая в засушливых рай- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
о |
|
онах на значительную глу- |
|||||||||
|
о |
|
|
|
|
12м |
бину |
(до 5—7 м), |
вытяги- |
|||||||
Глубина золегания |
грунтовых вод от поверхности |
вает влагу |
и испаряет |
ее |
||||||||||||
Рис, |
23. |
Зависимость |
между минерализа- |
через |
свою |
листву |
в |
ве- |
||||||||
гетационный период в ко- |
||||||||||||||||
цией |
и |
глубиной |
залегания |
грунтовых вод |
||||||||||||
Каспийской низменности (по |
В. А. |
Ковда). |
личествах, |
не |
уступаю- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
щих тем, |
которые |
испа- |
|||||||
ряются непосредственно с почвы. Этой транспирационной деятельностью растений создается повышение минерализации грунтовых растворов. К повышению менерализации воды также
|
|
|
|
|
Таблица |
3? |
|
Зависимость |
между глубиной залегания грунтовых вод и их |
|
|||||
|
минерализацией |
|
|
|
|||
|
(по |
В. А. Ковда) |
|
|
|
||
|
Глубина начала |
Глубина начала Глубина начала- |
|||||
|
сильного |
повывесьма сильного- |
|||||
Район |
повышения |
шения минера- |
роста минера- |
||||
минерализации |
|||||||
лизации |
грун- |
лизации грунто- |
|||||
|
грунтовых вод, |
||||||
|
|
м |
товых |
вод; |
вых вод |
|
|
|
|
м |
|
м |
|
||
|
|
|
|
|
|||
Кулундинская степь |
. . . . |
2,5 |
2,5 |
|
1,3 |
' |
|
Каспийская низменность |
|
|
|
|
|
||
(нижнее Поволжье) . |
3,0 |
2,0 |
|
1,5 |
|
||
Дельта Аму-Дарьи |
(Хо- |
|
|
|
2,0 |
|
|
резм; Чимбай) |
. . . . . |
3,8 |
3,2 |
|
|
||
Голодная степь . |
. . . . . |
4,0 |
3,0 |
|
2,0 |
|
|
Долинаг р. Вахш |
|
4,0 |
3,5 |
|
2,0 |
|
|
.132 |
|
|
|
|
|
|
|
ведет выделяемая корневой системой в процессе жизнедеятельности растений угольная кислота, способствующая растворимости карбонатов кальция и магния. При воздействии растений на грунтовые воды одновременно происходит дифференциация
ионного состава |
раствора: |
растения |
потребляют только |
опре- |
|||||
деленные |
ионы —К', Са", |
НР04 ", N 0 / |
и частично |
SO/', |
оста- |
||||
вляя |
СГ, |
Mg" |
и S0 |
4 ". |
В результате |
избирательного |
дей- j |
||
•ствия растениями извлекается из глубины на поверхность1; |
|||||||||
большое количество ионов, которые после отмирания |
расте-; |
||||||||
ний и |
минерализации |
их |
остатков |
способствуют |
засолению * |
||||
иочвы.
Находясь в зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков и температуры воздуха, процесс испарения, а следовательно и минерализация грунтовой воды, является функцией климата. Очевидно, что, при прочих равных условиях, чем суще климат, тем больше минерализация грунтовой воды и, наоборот, при избыточном увлажнении минерализация будет невелика. Эта зависимость вместе с некоторыми другими факторами, характеризующими состав пород и условий залегания, определяет основные условия формирования химического состава грунтовых вод.
На наличие климатической зональности грунтовых вод указывал еще в начале текущего века П. В. Огоцкий, ученик В. В. Докучаева. Позже это положение _было развито в трудах К. М. Лисицына, В. С. Ильина, Б. Л. Личкова, О. К. Ланге
шдругих. Химический состав подземных вод затрагивается лишь
К.М. Лисицыным, И. В. Гармоновым, отчасти В*. С. Ильиным и М- П. Распоповым. Так, по В. С. Ильину, вЕвоопейской части
•СССР в направлении с севера "на™1ог™намечается следующая последовательная смена зон:
1.Зона тундровых грунтовых вод, очень близко залегающих к дневной поверхности. По составу эти воды отличаются большим содержанием органических веществ и почти полным отсутствием минеральных солей.
2.Грунтовые воды севера, отличающиеся от предыдущих
несколько большей глубиной залегания (2—6, редко 10 м); Они содержат уже большее количество ионов и меньшее орга-
нических соединений; залегают на значительном |
пространстве |
|||
северной половины Европейской части СССР. |
|
|
||
3. Грунтовые воды зоны |
неглубоких |
оврагов, |
залегающие |
|
на большой глубине (до 20—25 м). Они |
отличаются |
большей |
||
минерализацией и утрачивают |
примесь органических |
веществ. |
||
В оврагах и речных долинах образуют обильные ключи, питающие реки. ,
4. Грунтовые воды глубоких оврагов. Глубина их залегания
увеличивается, но |
все |
же качество их удовлетворительное:, |
жесткость средняя. |
В |
оврагах и речных долинах обычны |
выходы ключей. |
|
п : • |
133»
5. Грунтовые воды овражно-балочной зоны, залегающие на глубине до 50—60 м. Минерализация их еще более сильная
идоходит до степени непригодности для питья.
6.Зона причерноазовоморских балок. Грунтовые воды залегают очень глубоко, иногда глубже 100 м, обычно очень
жестки, засолены или солоноваты. Ближе всего подходят к дневной поверхности в балках; водоразделы же лишены сколько-нибудь значительных запасав грунтовых вод.
7. |
Зона прикаспийских балок. Грунтовые |
воды залегают |
|||
местами близко |
к дневной |
поверхности, но |
сильно |
засо- |
|
лены. |
|
|
|
|
|
Еще более связывает с климатическими условиями |
зональ- |
||||
ность |
грунтовых |
вод (всей |
верхней зоны) |
и их |
состава |
М. П. Распопов, рассматривающий их с точки зрения влияния
на сток. Им выделяются в |
Европейской территории |
СССР |
||
пять поясов |
ландшафтно-климатического |
воздействия. |
|
|
И. В. Гармонов по преобладающему |
содержанию |
одного, |
||
из анионов |
и одного из катионов над суммой других |
выде- |
||
ляет четыре |
зоны грунтовых |
вод, из которых три подчинены |
||
климатической зональности и одна характеризует воды горных областей Кавказа и Крыма (рис. 24).
Первая зона — гидрокарбонатно-кремнеземных грунтовых вод,, совпадающая с тундровой зоной, характеризуется минерализацией 100—150 мг/л при наличии значительного количества органических веществ. Вторая зона — гидрокарбонатно-кальци- евых вод, охватывает большую часть территории ETC и имеет минерализацию в пределах от 100 до 1000мг/л. Третья зона — сульфатных и хлоридных вод, занимает всю южную территорию ETC. Минерализация вод этой зоны весьма разнообразна — от 1 г/кг до нескольких десятков г/кг. Четвертая зона горных областей вследствие хорошей увлажненности характеризуется сравнительно небольшой минерализацией воды с преобладанием гидрокарбонатных ионов и ионов кальция.
Для химического состава грунтовых вод, рассматриваемых выше схем районирования, следует выделить в пределах зон,, особенно южных районов, еще микрозоны. Эти микрозоны» подробно рассмотренные К. И. Лисицыным, создаются в результате различной степени промытости грунтов на водоразделах и в нижней области стока. Поэтому нередко в южных районах на водоразделах, благодаря оттоку, встречаются грунтовые воды сравнительно небольшой минерализации гидрокарбонатного класса.
Наряду с зональностью минерализации грунтовых вод встречаются и отклонения (азональные грунтовые воды), создаваемые местными условиями, как, например, при развитии карстовых явлений, болотных массивов или при выходе из, глубин на поверхность через трещины напорных вод совершенно иной минерализации.
.134
Таким образом, все грунтовые воды зон с избыточной влажностью являются мало минерализованными. По ионному составу эти воды обычно характеризуются преобладанием ионов НСО/ и Са". Как пример химического состава грунтовых вод четвер-
Р и с . 24. К а р т а |
г и д р о х и м и ч е с к и х |
зон |
г р у н т о в ы х вод Е в р о п е й - |
с к о й |
ч а с т и С С С Р (по |
И . В. |
Г а р м о н о в у ) . |
1 — зона гидрокарбонатно-кремнеземных вод, 2 — зона гидрокарбонатно-каль-
циевых вод, 3,— зона преобладания |
сульфатных и хлоридных вод, 4 — под- |
зона континентального засоления, |
5 — гидрокарбонатно-кальциевые воды |
горных областей |
Крыма и Кавказа. |
тичных отложений северо-западной части СССР в табл. 35 приводятся анализы вод некоторых гидрогеологических районов.
Наиболее минерализованными оказываются грунтовые воды в зонах с засушливым климатом. Например, в районах При-
135»
каспийской низменности, Южного Заволжья, степях Западной Сибири и полупустынях Казахстана и Средней Азии грунтовые воды большей частью высоко минерализованы, причем минерализация их нередко достигает весьма больших величин. Наибольшие величины ее в засушливых районах достигают 100— 150 г/кг; обычно же они несколько ниже.
Таблица 35
Химический состав (в мг/л) грунтовых вод некоторых колодцев северо - западной части СССР (ледниковые отложения)
|
|
|
|
|
|
'ьо |
|
Пункт |
рН НС0 3 ' S 0 4 " |
•СГ N 0 3 ' |
N 0 |
3 ' |
+ |
1 о |
|
: |
^ |
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
'га |
л |
^ |
|
|
|
|
|
2 |
О S5 |
|
Окисляемость мгО/л
с. Бабково . . |
7,2 |
300 |
10,6 |
9.4 |
3,0 |
0,04 |
5,1 |
5,2 |
1,9 |
с. Язьва . . . |
6,6 |
156 |
23 |
60 |
36 |
0,18 |
33 |
2,79 |
2,9 |
с. Каушта . . |
6,4 |
105 |
7,6 |
25 |
15 |
0,02 |
21 |
1,35 |
8,4 |
с. Милитино . |
7,1 |
504 |
39 |
60 |
3,3 |
0,04 |
40 |
9,1 |
3,4 |
с. Ширск . . . |
7,2 |
305 |
15,1 |
17 |
3,8 |
0,02 |
12 |
5,35 |
2,7 |
с. Тикопись . |
6,2 |
176 |
22 |
19,6 |
3,6 |
0,02 |
33 |
2,55 |
21,8 |
Образование очень большой минерализации в грунтовых водах затрудняется наличием оттока грунтовых растворов, имеющих большой удельный вес, в нижние слои и соседние зоны.
Состав ионов грунтовых вод с повышенной минерализацией создается в результате соотношения процессов аккумуляции ионов в воде и выпадения солей соответственно их растворимости, протекающих под воздействием целого ряда факторов физического, химического и биохимического характера, определяющих минерализацию природной воды.
В.. А. Ковда_различает следующие четыре |
основные |
стадии |
формироёания минерализации грунтовых вод. |
|
|
1. . С т а д и я с и л и к а т н о - к а р б о н а т н ы х |
в о д с |
малой |
минерализацией и характерным преобладанием в составе ионов
НС03 ', С03 ", Са", Mg", Na' и силикатов. При насыщении |
воды |
||
некоторыми из этих ионов происходит выпадение из |
раствора |
||
в осадок соединений карбонатов и силикатов. |
|
|
|
2. |
С т а д и я с у л ь ф а т н о - к а р б о н а т н ы х в о д , |
для |
ко- |
торой |
характерна более повышенная минерализация (3—5 |
г\л) |
|
и выпадение в осадок (при насыщении) карбонатов и сульфатов кальция совместно с соединениями кремния.
3. С т а д и я х л о р и д н о - с у л ь ф а т н ы х в о д , наступающая в отдельных районах при различных величинах минерализации грунтовых вод. Например, для Кулундинской степи она наступает при минерализации свыше 0,5—1,0 ,г\л, для Каспийской низменности — при более 5 г/л (табл. 36). Верхний
.136
ss к- a
<s
e£
О
Ш
X
•3 m
о
н
я
>.
a.
и
<8
В Ц
2 и •S о
O U u s
0 Xа fe 2 ® я H
я я
-о о, s a
_
я H<°-— а в ч« я я и tf ° <e tsa M s
«з
о. оса 1 и о я « «
S а
!=§ 5 2
S
н л а я «j a •о. я. га к
X <-
к
се
J5В «3
Щ
н
S
Sее «о е. STJ
в
К
Е-
в |
|
« |
|
|
S s S |
|
|
||
<uCv> |
a |
|
||
н я |
- |
|
|
|
я о 2 |
|
|
|
|
Sгаg- |
|
|
|
|
^ ш о |
|
|
|
|
я г а |
|
|
|
|
о я S" |
Wо |
|
||
о." |
|
|||
si см гао. |
|
|||
|
g g га |
|
|
|
|
Я О. л: |
|||
|
а „ о « |
|||
|
о 5 гаи |
|||
|
5 § 5 |
|
|
|
о. |
1 * |
1я . |
|
|
к |
|
|||
.4 |
\оо яЯ. га |
|||
и |
си га |
|
|
|
0,"=С |
|
|
||
ш |
с |
|
|
|
« |
|
|
|
|
к |
<Ц ' |
се |
|
|
а |
|
|
|
|
со |
|
|
|
|
со |
|
|
|
от |
S |
га 5 о |
|||
4 |
|
|||
га |
щ Я |
|
|
|
о. |
га |
е( |
|
|
CU |
|
|
||
я |
5 к гаь |
|||
5 |
ю s я |
О |
||
Ja- |
о s |
|
||
|
й rai_cO |
|||
|
g-Чо |
|
|
|
о
«
о
У W |
га гао и и и сЗ о |
о О |
||||||||
АЛ |
А |
Л |
А |
|
Щ Л |
л |
|
Л |
s |
Л |
Nf'ao |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АЛ |
AAAAAANMAKMAgAVAIvAAgA |
|||||||||
1- |
|
|
га |
|
|
|
|
ra^'cd'rai^ra |
||
U 2 |
U 2 U Z O Z O Z O Z U 2 U Z O U Z U Z |
|||||||||
ю |
|
|
|
о |
о |
|
о |
о |
е- о. |
|
7 |
|
|
|
|
|
е |
||||
|
|
|
о |
о |
|
to |
<м |
Ы <=> |
||
о |
|
|
|
|
|
|
|
CN |
я gcs |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<u га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я с |
|
о |
о |
о |
|
о |
|
|
с |
о |
Q |
|
со |
|
со |
|
со |
|
|
<2 |
° |
<ио |
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
00 |
о о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\Q ,-с |
|
|
J ясо |
о |
О |
|
|
|
£ |
о |
н &. |
|
|
* |
|
|
|
|
|
о |
к о |
||
|
|
|
|
|
|
оI |
|
СО |
га |
со |
|
|
|
|
|
|
|
я н rl |
|||
|
|
|
|
|
|
го |
|
|
|
<и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CL) я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я я |
|
|
|
|
|
|
|
|
сч |
>>s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s- |
>=J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
" |
о о |
|
|
|
|
|
|
|
|
я йо-а- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Я D —г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«и с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
о |
о |
|
|
|
о |
|
Н О. |
|
|
|
|
|
|
|
о в о |
||||
|
|
<м |
|
|
|
|
ст> |
|
га СО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ян»—» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) га |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
Я И |
|
Я X |
|
|
|
|
|
|
|
>>5 |
||
; з а «1 |
|
|
|
|
|
|
I |
|
S- Си |
|
I = Й и i |
|
|
|
|
|
|
а |
|
||
в? а» |
I |
|
|
|
|
|
о |
|
|
си |
s « с? |
ю |
|
|
|
|
|
|
|
||
e-Egg о- |
|
|
|
|
|
|
|
о га |
||
ва |
|
|
|
|
|
« |
|
|
Я С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t=t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ь; |
|
|
|
|
|
<и |
|
|
|
|
Э |
|
. га |
|
|
|
|
|
|
|
га |
|
S |
|
||
|
л |
|
|
|
|
а |
о |
я |
|
|
|
|
|
|
a |
|
d. |
S |
л |
|
|
|
|
|
|
|
я |
ч |
а. |
|
||
« |
|
я |
|
к |
|
га |
т |
о |
|
|
|
|
га |
га |
к |
|
|
||||
те |
о |
я |
|
cq |
|
н |
О |
ts |
|
|
к |
|
|
|
|
л |
KS |
S |
|
||
CJ |
С |
|
и |
|
|
ч |
га |
|
||
Я |
|
а |
|
|
CU |
S |
и |
< |
|
|
Я |
|
о |
|
я |
=С! |
а |
с> |
|
|
|
г=с |
|
С |
« |
я |
ts |
о |
га |
|
|
|
я |
>=£ |
с |
я |
>=С |
о. |
|
|
|||
>1 |
га |
я |
S |
о |
,га |
га |
и |
|
|
|
ч |
си |
а. |
|
ч |
Ч' |
К • |
К |
О. |
|
|
> > |
а, |
|
|
|
о |
>. |
>1 си |
|
|
|
|
О |
|
|
|
и |
О |
tfl |
6- |
|
|
1 3 7»
предел этой стадии может быть при весьма высоких величинах минерализации, в зависимости от соотношения ионов (при. S0 4 "> - Ca") . Для этой стадии характерно непрерывное совместное выпадение в осадок соединений кремния, CaC03 , CaS04p MgC03 и частично Na2 S04 .
4. С т а д и я с у л ь ф а т н о-х л о р и д н"ы х в о д, являющаяся наиболее поздней в общем процессе роста минерализации грунтовых вод. Наступает при близком расположении к поверх-
ности (1 — 1,5 м) вод в |
бессточных областях, причем минера- |
|||||
лизация |
наблюдается |
не |
менее |
20 |
г/л. Под солонцами |
она |
в большинстве случаев |
достигает |
больших величин — до |
30— |
|||
70 г/л, |
а иногда, особенно |
в соляных |
грязях, до 150—200 |
г/л. |
||
Эта стадия характеризуется насыщенностью раствора силикатами, карбонатами Са" и Mg", сульфатами Са" и Na", которые выпадают в осадок. При сильно возрастающей минерализации растворов большое значение для этих вод имеют процессы
катионного |
обмена Na" на Са" и Mg" в породах, в |
результате |
|||||||
чего в воде |
часто |
накапливаются повышенные количества Са" |
|||||||
и |
особенно |
Mg". |
Однако, |
вследствие того что в грунтовых |
|||||
водах |
не достигаются |
такие |
концентрации, |
при которых |
начи- |
||||
нается |
выпадение |
NaCI, в них, даже при |
большой |
минерали- |
|||||
зации, |
сравнительно |
редко |
наблюдается |
преобладание |
Mg" |
||||
и |
Са" |
над Na". |
|
|
|
|
|
|
|
Примером различных стадий засолонения почвенных вод могут служить данные по Средней Азии (табл. 37), где встречаются воды с различным соотношением ионов и различной величиной минерализации.
Таблица 37
Химический состав (в г/л) почвенных растворов в некоторых районах
Средней Азии (по В. А. Ковда)
Район
Плотный остаток
с о / |
Осо |
СГ so4" Са" Mg" К' |
Na' |
о |
|||
|
X |
|
|
Фергана . . . |
351,4 |
нет |
0,93 |
31,95 |
128,8 |
6,97 |
20,31 |
1,22 |
85,6 |
|||
« |
• |
• |
• |
80,3 |
0,09 |
0,60 |
2,69 |
47,3 |
9,20 |
3,13 |
1,15 |
7,41 |
» |
|
. . . |
12,34 |
0,03 |
0,3 |
2,22 |
4,65 |
0,88 |
1,04 |
0,34 |
0,57 |
|
» |
|
. . . |
4,68 |
0,03 |
0,20 |
0,13 |
3,01 |
0,64 |
0,33 |
0,06 |
0,19 |
|
Голодная |
степь |
419,6 |
нет |
0,91 |
145,8 |
96,4 |
0,42 |
22,8 |
7,03 |
93,4 |
||
а |
|
. . . |
170,1 |
0,1 |
0,63 |
63,1 |
36,5 |
0,63 |
5,92 |
3,79 |
44,5 |
|
» |
• . . |
30,1 |
0,01 |
0,26 |
10,5 |
7,85 |
0,93 |
1,37 |
0,14 |
6,93 |
||
|
• |
• |
• |
5,15 |
0,01 |
0,46 |
0,13 |
3,0 |
0,64 |
0,32 |
0,17 |
0,32 |
Выделенные четыре стадии формирования минерализации грунтовых вод и их ионного состава меняются по территории в зависимости от изменения условий. Это явление, отмеченное
.138
уже выше, особенно хорошо заметно по зональности грунтовых вод различной минерализации в пределах поймы рек ш ирригационных каналов, протекающих в засушливых областяхФильтрующиеся в грунт маломинерализованные воды рек и каналов, постепенно испаряясь и взаимодействуя с породами,, метаморфизируются, создавая ясную зональность в минерализации воды, даже на сравнительно небольших протяжениях (рис. 25). Происходящая метаморфизация ионного состава создает (в стороны от речной артерии) зональное изменение химического состава воды — от сульфатно-карбонатного к хло-
Рис. 25. Схема изменения минерализации грунтовых вод Шахрудской системы (Бухара) по отношению к источникам питания (по Н. Кинесарину).
ридно-сульфатному |
и, |
наконец, к |
сульфатно-хлоридному- |
||
При этом характерно, |
что наиболее глубоко залегают |
фильт- |
|||
рующиеся с поверхности пресные воды, |
а воды |
последующих |
|||
стадий минерализации |
располагаются |
соответственно |
ближе- |
||
к поверхности при |
наибольшем приближении к |
ней вод |
стадии |
||
сульфатно-хлоридного засоления.
Постепенная смена величин минерализации с изменениемионного состава грунтовой воды, в последовательности данных
стадий |
минерализации, |
в |
большом |
масштабе |
прослежена |
|
В. Н. Куниным на |
примере |
метаморфизации фильтрующихся: |
||||
вод Аму-Дарьи при |
движении грунтового потока |
через Кара- |
||||
Кумы |
в направлении |
к |
Каспийскому |
морю. |
|
|
Изменение ионного состава воды при увеличении ее минерализации позволяет для сходных в отношении физико-геогра- фических условий районов выявить зависимость между содер-
139»
жанием |
отдельных |
ионов |
и минерализацией |
|
воды. |
На рис. |
26 |
||||||||||||||||
ш 27 приводятся |
зависимости |
между |
содержанием |
отдельных |
|||||||||||||||||||
|
|
м- экв/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
'60 |
I |
I I |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
—I—t»——Iл' |
|
|
|
/ |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ъПО |
|
|
|
Vo " |
|
|
|
|
/ |
/ |
|
/ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
SOt," |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ъ |
|
|
|
'— НСЬ' |
|
|
/ |
|
У |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
5: |
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Что |
|
|
|
Hq |
|
|
|
|
|
/ |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и И |
— |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§-во |
|
|
А/ А |
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
<3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
— 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
го |
J fvъг |
|
<J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
е- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
4 |
|
В |
8 |
|
10 |
12 |
ft IB |
18 40 |
42 |
44 6+ SS SS |
г/л |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, Плотнъ'й остаток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Рис. 26. Зависимость |
между |
минерализацией |
и |
ионным |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
составом |
грунтовых вод Северного и Среднего |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Поволжья (по В. А. Ковда). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
•ионов и общей |
|
величиной |
минерализации |
для некоторых |
|
рай- |
|||||||||||||||||
онов |
засолонения. Выраженная эмпирическими кривыми зависи- |
||||||||||||||||||||||
ме/л - экв/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
мость, |
|
являющаяся |
|
ре- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зультатом |
осреднения |
|
су- |
|||||||||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
/ |
|
ществующих |
связей, |
по- |
||||||||
|
|
|
|
|
Na' |
|
|
|
|
/ |
|
|
зволяет |
|
в |
большинстве |
|||||||
2000 |
|
|
|
Са |
|
|
|
/ |
|
|
случаев в первом прибли- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
<*/ |
|
/ |
|
|
|
жении производить |
вычи- |
|||||||||||
IS00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сления |
|
по известному |
|
ср- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
держанию одного из ионов |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
общее |
|
содержание |
мине- |
||||||
|
/200 |
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
ральных веществ. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
Из растворенных |
газов |
|||||||||
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в грунтовых водах при- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сутствуют С02 , |
кислород, |
||||||||
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
азот |
и |
|
сероводород. |
Ин- |
||||||
|
400 |
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
тенсивно |
протекающие |
в |
||||||||||
|
|
<У |
|
|
ИМ |
|
|
|
|
|
|
почвах |
|
процессы окисле- |
|||||||||
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
- |
- |
ния |
органического |
веще- |
||||||||||
|
|
|
40 |
|
|
80 _- Пт- |
|
№ |
200 г/л |
ства |
создают условия |
для |
|||||||||||
|
|
|
|
Плотный остаток |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
накопления |
С0 2 в |
коли- |
|||||||
Рис. |
27. |
Зависимость |
между |
|
минерализа- |
чествах, значительно |
пре- |
||||||||||||||||
|
вышающих |
содержание |
|||||||||||||||||||||
цией |
и ионным |
составом |
грунтовых |
вод |
|||||||||||||||||||
Каспийской низменности (по В. А. Ковда). |
его в поверхностных во- |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дах. Например, наблюда- |
|||||||||
ющееся |
иногда |
|
в |
почвах |
парциальное давление |
С0 2 до :3°/б |
|||||||||||||||||
может |
создать |
при |
температуре |
5° содержание |
растворенного |
||||||||||||||||||
4 4 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|