39.Определение гидрогеологии. Подземные воды, их распространение и значение.Виды подземной воды

Гидрогеология – наука о подземных водах; изучает их происхождение, распространение, динамику, ресурсы и физ-хим свой-ва. Подземные воды – воды, наход-ся в толще земной коры во всех физ состояниях (жидк, газообр и тв). В. И. Вернадский отмечал, что в природе нет ни одного твердого тела, которое не заключало бы в своем составе воды.До границы Мохоровичича запасы подземных вод составляют 1,05 млрд. км3.

По значению для человека:1) разл по хим составу пресные подземные воды, к-рые содержат в раствор виде разл вещ-ва в кол-ве не более 1 г/л. Для водоснабжения и орошения. 2)термальные подземные воды, обладающие повыш (теплые и горячие воды с тем-рой до 40–60°С) и высокой тем-рой (от 60 до 100°С), а также парагидротермы (перегретые подземные воды с тем-рой более 100°С). теплоснабжения парниковых хозяйств, обогрева зданий, для выработки электроэнергии. 3)промыш подземные воды, содержащие в растворе повышенное кол-во нек-рых полезных хим элементов ,извлечение к-рых для разл нужд явл полезным и экон рентабельным. 4)обладают лечебными свой-ми. В зависимости от состава насыщ газов назыв углекислыми, сероводородными или метановыми. Подземные воды принимают участие в почвообразовании, улучшают плодородие почв, обеспечивают рост растений.

Подземная вода в природе встречается в трех фазах: газообразной, жидкой и твердой. В газообразном состоянии различают парообразную и гигроскопическую влагу; в жидком – пленочную, капиллярную, гравитационную; в твердом – в виде мерзлоты и льда.

Кроме того, встречается влага, химически связанная с веществом минерала Различают два вида такой влаги: конституционную, входящую в кристаллическую решетку минералов в виде ионов (например, каолинит – Al2(OH)4[Si2O9] и кристаллизационную- в виде молекул Н2О (например, гипс – Са[SO4] · 2H2O. Гравитационная влага – это свободная влага, которая заполняет все поры и трещины в породах и стекает вниз.( легко усваивается растениями, служит источником водоснабжения ,но может вызывать заболачивание территорий)

Вода, проникающая в почвогрунт после выпадения дождя, называется гравитационной просачивающейся. Просачивающаяся в толщу пород вода под действием силы тяжести проникает в глубь до тех пор, пока не достигнет водонепроницаемых пород. Водонепроницаемая порода, на которой задерживаются подземные воды, называется водоупорным пластом, или водоупором..Насыщенная гравитационной водой порода называется водоносным горизонтом (пластом) Вода, накапливающаяся над водоупором, называется грунтовой гравитационной. Характерной ее особенностью является способность вытекать из грунта в скважину (яму). Расстояние от дневной поверхности до установившегося уровня воды в скважине называется глубиной залегания грунтовых вод или уровнем грунтовых вод , а установившийся уровень свободной воды – зеркалом воды.

Поверхность зеркала воды в скважине, продолженная в толщу грунта- гидростатический уровнь. От данного уровня происходит подъем воды по капиллярным порам между частицами почвогрунта за счет капиллярных сил, создавая таким образом капиллярную кайму (КК). Расстояние от верхней границы капиллярной каймы до дневной поверхности составляет зону аэрации. Свободная поверхность грунтовых вод обычно бывает наклонной и неровной, вследствие чего происходит их движение, в процессе к-рого совершается большая мех и хим работа. Обычно движение гравитационной воды является нисходящим. Однако в замкнутых водоносных горизонтах под действием гидростатического давления оно может быть и восходящим. При вскрытии такого водоносного горизонта уровень воды в скважине поднимается на некоторую высоту, занимая так называемый пьезометрический уровень, а образующаяся при этом поверхность – напорная поверхность.