- •Предисловие
- •Введение
- •Глава I развитие гидрогеологии и инженерной геологии
- •Глава II вода в атмосфере и на поверхности земли
- •Влажность воздуха
- •Температура воздуха
- •Атмосферные осадки
- •Испарение
- •Инфильтрация
- •Глава III вода в земной коре состояние воды в земной коре, понятие о подземных водах
- •Теории происхождения и формирования подземных вод
- •Глава IV физико-механические и водные свойства пород температурные зоны в земной коре
- •Механический (гранулометрический) состав горных пород
- •Виды воды в горных породах
- •Водные свойства горных пород
- •Механические свойства горных пород
- •Глава V
- •Классификация подземных вод
- •Верховодка
- •Грунтовые воды
- •Артезианские воды
- •Трещинные и карстовые воды
- •Подземные воды в районах многолетней мерзлоты
- •Минеральные воды
- •Режим подземных вод
- •Влияние леса и болот на режим подземных вод
- •Глава VI
- •Физические свойства подземных вод
- •Химический состав подземных вод
- •Химический анализ воды; отбор проб для анализа
- •Формы выражения химического анализа воды
- •Химическая характеристика и классификации подземных вод
- •Глава VII
- •Основные законы движения подземных вод
- •Расходы потока подземных вод и построение кривой депрессии
- •Приток воды к водозаборным сооружениям
- •Движение подземных вод в трещиноватых породах
- •Определение водопритока в карьеры
- •Глава VII!
- •Гидрогеологические наблюдения при разведочных работах
- •Определение водопроницаемости горных пород
- •Определение скорости движения подземных вод
- •Глава IX обводненность месторождений
- •Классификация месторождений полезных ископаемых по гидрогеологическим условиям и степени обводненности
- •9 Богомолов г. В. 257
- •Глава XI
- •Глава XII
- •Водоснабжение
- •Оценка запасов подземных вод и их охрана
- •Искусственное восполнение запасов подземных вод
- •Орошение
- •Осушение
- •Глава XIII
- •Глава VIII. Гидрогеологические исследования 227
- •Глава IX. Обводненность месторождений полезных ископаемых и борьба
- •Глава XI. Главнейшие физико-геологические явления, связанные с деятель ностью поверхностных и подземных вод 267
- •Глава XII. Инженерно-геологические и гидрогеологические исследования
- •Глава XIII. Применение геофизических методов при гидрогеологических и
Инфильтрация
Под инфильтрацией понимается процесс поступления в грунт воды из выпавших осадков или в результате искусственного или естественного затопления территории. Она может выражаться столбом жидкости в мм или в процентах по отношению к величине выпавших в данном районе годовых осадков. Г. Н. Каменский (1947) под инфильтрацией понимает движение вод в сухих породах. Он различает свободное просачивание и нормальную инфильтрацию. В первом случае при небольшом количестве воды, поступающей в породу, движение ее идет при частичном заполнении пор водой, и основным фактором движения является сила тяжести. При полном
31
заполнении пор просачивание воды осуществляется сплошным потоком. Такое движение он называет фильтрацией.
В различных странах мира, в том числе и СССР, проводится большая работа по определению величины инфильтрации при помощи лизиметров и по данным колебаний уровней воды в скважинах и колодцах. Лизиметрические установки имеют различную конструкцию и размеры — круглые, прямоугольные, квадратные, сделанные из металла, бетона, железобетона, керамики или пластмассы. В Голландии, в районах распространения дюн, бетонные лизиметры размером 2,5X2,5X2,5 м предназначаются для изучения инфильтрации с обнаженной поверхности грунтов и поверхности, покрытой растительностью. Во Франции лизиметрические установки широко применяются для подсчета водного баланса. В Советском Союзе подобные установки имеются на гидрологических и режимных станциях.
В европейской части СССР для основных генетических типов грунтов могут быть приняты следующие величины инфильтрации,
Породы % от годо-
вых осадков
Лёссовидные 15—20
Лесс 20—25
I лины и суглинки 10—12
Песчаные 22—28
Гравелистые 30—38
Трещиноватые 35—45
Закарстованные 50—60
В Голландии инфильтрация в дюнных песках, лишенных растительности, достигала 412—708 мм/год (62—83% от осадков) и по-крытых растительностью — 48—52%. В Швеции величина инфильтрации в супесчаных породах не превышает 100 мм, что составляет около 20% от годовых осадков. В засушливых зонах Южной Африки величина инфильтрации в изверженных породах не превышает 25 мм/год (около 15% годовых осадков). В долине Санта-Клара (Калифорния), сложенной песчано-глинистыми аллювиальными отложениями, величина инфильтрации, по данным Р. Линслея (1959), не более 200 мм/год, что соответствует 10% от осадков. Ж. Друен (1959) для центральной части Франции величину инфильтрации для альбских песков принимает равной 20% от осадков, а для районов горной части Алжира для тех же пород — 10%.
По данным ЮНЕСКО, на территории равнин Кайсери и Султа-наси (Турция) инфильтрация в четвертичных песчаных породах достигает 20% от выпавших осадков. На территории Ливана, где широко распространены трещиноватые и закарстованные известняки, величина поглощения подземных вод достигает 60—70% от осадков. В районе г. Константина (Алжир), где широко распространен карст в мелу, выпадающие осадки поглощаются полностью. Достигнув первого водоупора, они выходят на склоне балок в виде многочисленных подземных источников. В Южной Африке величина инфильтрации для песчаников не превышает 10—12% от осадков.
32
Для территории БССР, сложенной песчано-глинистыми породами, величина инфильтрации, по данным М. Ф. Козлова (1967) и А. П. Лаврова (1967), характеризуется в среднем высотой осадков в 100 мм, что соответствует 12—15% от годовых осадков.
Не вся вода, профильтровавшаяся через верхнюю зону пород — зону аэрации, принимает* участие в питании подземных вод. Это зависит от степени влажности пород зоны, ее механического состава и мощности. Если влажность породы зоны аэрации небольшая, вся поступившая вода пойдет на насыщение пород зоны -и водоносного горизонта не достигнет. Вот почему так важно изучение влажности верхней толщи грунтов.
В настоящее время в СССР и в зарубежных странах для определения величины инфильтрации и других параметров баланса подземных вод широко применяется метод конечных разностей с использованием данных наблюдений за влажностью пород и колебаниями уровней подземных вод в скважинах и колодцах (стр. 173).
2 Богомолов Г. В.