67.Геосистеми підземних вод зони аерації40

Зона аерації займає верхній шар товщі ґрунтів і гірських порід – від земної поверхні до рівні ґрунтових вод. Має потужність від декількох сантиметрів до 100 м і більше. Через зону аерації здійснюється взаємозв’язок атмосфери і ґрунтових вод. У цій зоні відбуваються інфільтрація дощових і талих вод, формування ґрунтової води і верховодки, фільтрація гравітаційної води і десукція вологи рослинністю з наступною її транспірацією.

Води ґрунтів. Містяться в ґрунтовому покриві і є самими поверхневими з усіх можливих підземних вод. Води ґрунтів – тимчасове скупчення вільної (гравітаційної) і капілярної води в ґрунтовій товщі. Основна функція цих вод – живлення рослин, живлення ґрунтових вод. До головних характеристик можна віднести наступні:

• потужність шару з ґрунтовою водою змінюється від декількох сантиметрів до 1-1,5 м;

• не утворюють постійного водоносного горизонту – є “підвішеними”, тому що не залягають на суцільному шарі водотривких порід;

• води мають зв’язок з атмосферою і беруть участь у живленні кореневої системи рослин;

• ступінь насичення ґрунтового шару і режим ґрунтової вологи визначаються багатьма зовнішніми факторами (випадання рідких атмосферних опадів, сніготанення, зрошення, конденсація, випарування й ін.);

• режим вод ґрунтів у цілому досить мінливий; на режим сильно впливає рослинність – усмоктування води кореневою системою;

• зумовлюють ґрунтовий стік, але лише при сильних дощах або сніготаненні, якщо в ґрунті є похилі слабопроникні прошарки і якщо частина ґрунту насичується водою;

• води ґрунтів звичайно прісні, але у посушливих районах можуть бути засоленими;

• легко піддаються забрудненню з поверхні Землі;

• основною формою пересування вод є вологопереніс – вертикальний (інфільтрація) і горизонтальний (фільтрація);

68.Взаємодія підземних вод з поверхневими. Загалом може розглядатись як двобічний зв’язок. Підземні води живляться за рахунок інфільтрації вод в гірські породи. Проте найбільш важливим є зворотній процес – вихід підземних вод на земну поверхню і їх участь у живленні рік.

Вихід підземних вод на поверхню звичайно відбувається за умов більш високого положення водоупору і дзеркала верховодки, ґрунтових і міжпластових вод порівняно з базисом стоку (руслом ріки). На схилах русла та біля підніжжя схилів балок і ярів виникають місця виходу підземних вод:

• мочажини – місця просочування підземних вод на денну поверхню без формування потоку вільно витікаючої води; представляється у вигляді сильно змоченого ґрунту;

• джерела – природний вихід підземної води на земну поверхню, обумовлений різними факторами: ерозійною розчленованістю рельєфу (яри, річкові долини й ін.), наявністю тектонічних порушень і нерівномірної тріщинуватості, літолого-фаціальними змінами порід, наявністю таликів тощо.

Єдиної класифікації джерел поки немає. Є кілька класифікацій за різними ознаками.

Класифікація джерел за приуроченістю до різних типів підземних вод і за умовами залягання:

• джерела, зв’язані з верховодкою, що характеризуються сезонністю існування, епізодичними змінами режиму;

• джерела ґрунтових вод, що відрізняються постійною дією, але із сезонними змінами режиму;

• джерела напірних вод, що характеризуються найбільшою сталістю режиму.

Класифікація джерел за характером водовміщуючих порід:

• джерела порових вод, зв’язаних з пухкими, слабко зцементованими осадовими породами;

• джерела тріщинних вод зони вивітрювання й активної тріщинуватості магматичних, метаморфічних і щільних осадових порід;

• джерела тріщинно-жильних вод, приурочені до тектонічних порушень (скидань, зрушень, розломів);

• джерела карстових вод, зв’язані з закарстованими масивами карбонатних, соленосних і гіпсових порід;

• джерела областей острівного і переривчастого поширення багаторічно мерзлих порід.

Класифікація джерел за особливостями режиму джерела поділяються на:

• постійно діючі;

• сезонно діючі;

• ритмічно діючі.

Класифікація джерел за гідродинамічними ознаками джерела бувають 2 типів:

• висхідні (з напором); до них відносять висхідні карстові джерела – воклюзи, а також гейзери – періодично діючі гарячі джерела, що викидають під дією пари струменя води на висоту до 50 м в районах сучасного вулканізму і тектонічної діяльності (Камчатка, Ісландія, Японія, Кордильєри США);

• низхідні (без напору), характерні для ґрунтових вод, верховодки.

Класифікація джерел за напірністю. Виділяються джерела:41

• напірні (артезіанські);

• безнапірні.

Класифікація джерел за температурою. Джерела поділяють на 2 типи:

• холодні;

• гарячі.

Класифікація джерел за дебітом. Дебіт – показник витрат підземних вод через джерело – скільки води витікає з під землі за одиницю часу. Одиницею вимірювання є л/с. За дебітом джерела поділені на 3 групи:

• низькодебітні – витрати становлять до 1,0 л/с;

• середньодебітні – витрати від 1,0 до 10,0 л/с;

• високодебітні – витрати від 10,0 до 10 000 л/с і більше.42