6. 8 Основи гідрогеології

Гідрогеологія – це наука про підземні води. В ній вивчається склад, властивості походження закономірності розповсюдження і руху, а також взаємодія підземних вод з гірськими породами.

П ідземними називаються води, які розташовані нижче поверхні землі. Вони діляться на води зони аерації, ґрунтові і між пластові (рис. 6. 2).

Рис. 6. 2 Схема залягання підземних вод: 1- опади; 2 – область живлення артезіанських вод; 3 - верховодка; 4 - ґрунтові води 5 - п’єзометрична лінія; 6- виклинювання ґрунтових вод в річку; 7 - річка; 8 – область розвантаження напірних (артезіанських) вод; 9 - міжпластові напірні (артезіанські) води; 10 - безнапірні міжпластові води. 11 - водопроникні породи; 14 - водотривні породи; А- артезіанська свердловина безсамовиливання; Б-артезіанська самовиливна свердловина.

Води зони аерації (ґрунтова волога). Ці води розташовуються в родючому поверхневому шарі ґрунтів, точніше в шарі ґрунту, в якому розповсюджується кореневищна система сільськогосподарських рослин. Ці води виключно вважливі для меліорації, так як усі меліоративні заходи спрямовані на регулювання водного режиму саме в цій зоні. Нижче цій зоні буде приділена більш детальна увага.

Ґрунтові води – це безнапірні підземні води першого від поверхні землі водоносного горизонту, розташованого на першому водотривному шарі (пласті) (рис. 6. 1). Їх режим тісно пов’язаний з гідромеліорацією земель, яка викликає пониження їх рівня при осушенні та підвищення - при зрошенні, що може викликати засолювання земель. Їх рівень при сніготаненні та дощах підвищується. Тобто, між поверхневими і ґрунтовими водами існує постійний зв’язок.

Верховодка – це тимчасове накопичення підземних вод, звичайно у вигляді окремих роз’єднаних більш або менш значних лінз, які утворюються від просмоктування талих снігових чи дощових вод. Ці води здатні підтоплювати кореневищний шар ґрунту. Вони незначні за потужністю, строкаті за хімічним складом і нестійкі за режимом.

Міжпластові води – це води які знаходяться на значній глибині (у порівнянні з ґрунтовими) і розташовані в пісчано - гравійних водоносних пластах , котрі знизу і зверху обмежені водотривкими пластами.

Вони (міжпластові) бувають безнапірними і напірними (рис. 6. 32).

Міжпластові безнапірні води – це води які розташовуються в безнапірних водоносних пластах, обмежених зверху і знизу водотривкими пластами. Тобто вони не повністю заповнюють водоносний пласт (рис. 9). При розкритті їх, зокрема свердловиною, вода в ній буде залишатися на тому ж статичному рівні який існує в водоносному пласті.

Міжпластові напірні (артезіанські) води - це підземні води, які повністю заповнюють водоносний пласт, зверху і знизу обмежений водотривами. Якщо розкрити пласт артезіанських вод свердловиною то вода в ній підніметься вище рівня, який існує в водоносному пласту (рис. 6. 1, 6. 2) і може навіть самовиливатися. Артезіанські води найбільш чисті в санітарному відношенні.

Рис. 6. 3 Схема залягання підземних вод з безнапірним пластом : 1 ґрунтові води; 2 - міжпластові безнапірні; 3 - міжпластові напірні (артезіанські) води; 4 - водонепроникні пласти (водотриви).

Природній вихід підземних вод на денну поверхню називається джерелом. Відбувається цей вихід внаслідок вклинювання водоносних пластів на поверхню землі внаслідок ерозійного розчленування місцевості ярами, балками і річковими долинами.

Основним гідротехнічним показником підземних вод є їх дебіт. Дебіт (від лат. – витрата, збування) – це витрата води, яка надходить до свердловини (м³/с).