Класифікація підземних вод

1. За характером знаходження в гірських породах підземні води поділяються на: порові, що заповнюють піски, гравій та інші сипкі породи; пластові, що залягають в шарах осадових гірських порід; тріщині, або жильні – у скельних породах; карстові – в розчинних гірських породах (вапняках, гіпсах).

2. За гідравлічними умовами підземні води поділяють на напірні (артезіанські та глибинні) і безнапірні (ґрунтові).

3. За температурою підземні води поділяють на винятково холодні (нижче 0° С), дуже холодні (4-20° С), теплі (20-37° С), гарячі (37-42° С), дуже гарячі (42-100° С), винятково гарячі (понад 100° С). До термальних вод відносять води з температурою більше 20° С.

4. За мінералізацією підземні води поділяють на прісні (до 1 %о), солонуваті (1-25 %о), солоні (25-50 %о) і розсоли ( більше 50 %о).

5. За характером залягання підземні води на Землі можна поділити на дві великі групи: підземні води суші і підземні води під океанами і морями.

Рух підземних вод

Відповідно до характеру пористості порід у природі існує два види руху гравітаційних підземних вод – ламінарний та турбулентний.

Ламінарний рух – окремі струмені води переміщуються паралельно, із незначними швидкостями, утворюючи суцільний потік, і спостерігаються в породах із малими порами (тріщинами). Ламінарний рух підлягає закону Дарсі, згідно якого швидкість фільтрації води прямо пропорційна коефіцієнту фільтрації (К) і напірному градієнту (і):V = Кі.

Турбулентний рух – хар-ся великими швидкостями, завихреннями. У природі він узгоджується із закономірністю Шезі-Краснопольського, за якою швидкість руху виражається формулою: V = С Rі, де V – швидкість руху підз. вод, м/добу; С – емпіричний коефіцієнт; R – гідравлічний радіус, м; і – градієнт.

Умови залягання підземних вод

У верхній частині земної кори виділяють дві зони: зону аерації і зону насичення.

І. Зона аерації – це крайня верхня частина земної кори; вона хар-ся наявністю атмосферного повітря і водяної пари в пустотах гірських порід і частковим заповненням пустот гравітаційною водою.

Верховодка – це тимчасове, сезонне накопичення підземних вод, які залягають поблизу земної поверхні (у зоні аерації).

Води ґрунтового шару – це тимчасове накопичення вільної (гравітаційної) і капілярної води в товщі ґрунту. Ці води мають зв'язок з атмосферою.

ІІ. Зона насичення – пори, тріщини та інші пустоти гірських порід цілком заповнені гравітаційною водою.

Ґрунтові води – це підземні води першого від поверхні постійного водоносного горизонту, що залягає на першому водотривкому пласті; залягають, як правило, у пухких відкладах четвертинного періоду, проте можуть залягати і між водотривкими горизонтами порід різного віку.

Водотривкий горизонт – це водонепроникні породи, які підстеляють ґрунтові води.

Потужність або товщина горизонту ґрунтових вод – це відстань між дзеркалом ґрунтових вод і водотривким горизонтом.

Глибина залягання ґрунтових вод – це відстань від земної поверхні до дзеркала ґрунтових вод.

ІІІ. Нижче від зони аерації та зони насичення у земній корі знаходяться артезіанські (напірні) води.

Артезіанські води – це підземні води, які залягають між водотривкими горизонтами, перебувають під напором, при розкритті їх буровими свердловинами, піднімаються вище підошви верхнього водотривкого горизонту. Артезіанські води нерідко мають підвищену мінералізацію.

Артезіанський басейн – гідрологічні структури синклінального типу, які утримують один або декілька водоносних горизонтів із напірними водами. Артезіанський басейн складається з трьох областей: живлення, напору і розвантаження підземних вод .

Область живлення артезіанського басейну – область, де підземні води поповнюються за рахунок атмосферних опадів та поверхневих вод. В області живлення артезіанського басейну поширені лише ґрунтові або слабо напірні підземні водиОбласть напору - це та частина артезіанського басейну, в якій рівень підземних вод може піднятися вище підошви водотривкої покрівлі водоносного горизонту. Відстань від водотривкої підошви до рівня напірних вод по вертикалі, називається напором, або п’єзометричним рівнем.Область розвантаження артезіанського басейну – це та частина басейну, де напірні води виходять на денну поверхню у вигляді джерел або потрапляють у річки, озера, моря. В гіпсометричному відношенні вона розташована нижче області живлення та напору.

Джерело – це природний вихід на денну поверхню ґрунтових (безнапірних) вод. За характером виходу на поверхню джерела бувають такі:

Низхідні джерела – вихід ґрунтових вод на денну поверхню, вода вільно збігає в товщі водоносної породи з підвищених ділянок рельєфу на нижчі.

Висхідні джерела – це джерела біля виходу на поверхню напірних вод, вони формуються з вод, які піднімаються вгору з нижніх водоносних шарів.

Джерела поділяються на постійні, періодичні, сезонні, прісні, мінеральні, холодні, термальні, карстові, тріщині тощо.

Глибинні підземні води – напірні води, які залягають на великих глибинах; розвантажуються шляхом надходження по тектонічних тріщинах або розломах у водоносні горизонти, що залягають вище, або виходять безпосередньо на денну поверхню у вигляді джерел.