Что такое верховодка и грунтовые воды

Не все подземные воды – грунтовые. Отличие грунтовых вод от других видов подземной воды состоит в условиях их залегания в толще горных пород.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Название «подземные воды» говорит само за себя – это вода, которая находится в под землей, то есть в земной коре, в верхней ее части, причем находиться там она может в любом из своих агрегатных состояний – в виде жидкости, льда или газа.

Потому что наши Дачники волей-неволей становятся неплохими специалистами во многих областях. Среднестатистический Дачник обладает внушительным багажом знаний по биологии вообще и по ботанике в частности, не обойтись ему и без технологии растениеводства. Причём это выпускники Тимирязевки специализируются кто на огурцах, кто на картофеле: наш Дачник — многостаночник. Он и нюансы пасынкования помидоров знает, и как лучше сделать прививку яблони — окулировкой или аблактировкой, и разговор про ито-пионы со знанием дела поддержит.

Грунтовые воды на участке

А ещё Дачник это: проектировщик, дизайнер, строитель — от фундамента до оголовка печной трубы. Понятно, что и знания о том, как определить уровень грунтовых вод на участке, ему просто необходимы.

Откуда она берётся

Наша Земля — планета воды: более 70% её поверхности покрыто Мировым океаном. Подземные воды — часть водных ресурсов планеты. Они составляют примерно 1,5% от всех мировых водных запасов и две трети от объёма всей воды суши. Объём воды, находящейся под землёй, в 50 тысяч раз превосходит количество воды, наполняющее все реки на Земле. 

Вода — это жизнь

Водные ресурсы Земли представляют собой единый комплекс, находящийся в постоянном динамическом равновесии, называющимся круговоротом воды в природе. Их объём составляет 1 351 421 тысяч кубических километров, из которых:

  • мировой океан — 1 350 000 тыс км³;
  • испарение с поверхности океанов, рек, озёр, земли — 452 тыс км³;
  • осадки — 385 тыс км³;
  • снег и лёд — 250 тыс км³;
  • облака — 111 тыс км³;
  • подземные воды — 84 тыс км³;
  • транспирация (испарение воды растениями) — 71 тыс км³;
  • перенос влаги от океанов вглубь суши — 40 тыс км³;
  • поверхностные стоки — 38 тыс км³;
  • влага в атмосфере — 13 тыс км³;
  • поверхностные источники воды (реки, озёра, болота и пр.) — 2 тыс км³;
  • подземные стоки — 2 тыс км³.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Схема круговорота воды в природе

Подземными называют воды, находящиеся ниже уровня поверхности земли, в горных породах верхних областей земной коры в жидком, газообразном или твёрдом состоянии. Жидкую часть подземных вод, находящуюся в свободном состоянии, способную перемещаться под действием сил гравитации, гидрогеологи именуют фреатическими, то есть «наполняющими колодцы». 
Фреатические воды, в зависимости от степени водопроницаемости, влагоёмкости и способности к водоотдаче горных пород, в которых они накапливаются, образуют водоносные горизонты, совокупность которых формирует водоносные комплексы.

Водоносный горизонт

Водоносным горизонтом (в иностранных источниках — аквифером) называют пласты осадочных горных пород, близкие по своему составу и происхождению, и имеющие определённую степень водопроницаемости. Существует четыре основных типа горных пород, составляющих аквиферы:

  • аллювиальные отложения — несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьёв), состоящие из песка, гравия, гальки;
  • уплотнённые осадочные породы;
  • неуплотнённые ледниковые отложения;
  • трещеноватые метаморфические горные породы.

В рыхлых, несцементированных породах вода накапливается в порах, в уплотнённых — в трещинах и кавернах, в водорастворимых типа гипса, известняка или доломита — в карстах.

Водоносные горизонты подстилаются водонепроницаемыми или слабо водопроницаемыми пластами — массивами гранита, глины. Водонепроницаемые пласты называются водоупорами. Надо понимать, что полностью водонепроницаемых грунтов нет: вода дырочку найдёт. Говоря о том, что пласт водонепроницаем, имеют в виду его крайне слабую водопроницаемость.

Родник Соколовский ключ в Валдайском районе

В большинстве случаев водоносные горизонты скрыты под поверхностью почвы: для добычи воды аквиферы вскрывают с помощью колодцев или скважин. Но бывает, что они вскрываются естественным путём, обнажаясь на склонах холмов или оврагов. Такое место выхода подземной воды на поверхность называют ключом или родником.

Откуда берётся вода в водоносном горизонте

Происхождение подземных вод различно в зависимости от глубины их залегания. В нижних слоях земной коры находятся метаморфогенные, магматогенные и седиментогенные подземные воды. Они появились миллионы лет назад, во время формирования земной коры: при извержении вулканов (магматогенные), метаморфизма осадочных горных пород (метаморфогенные) или в результате выдавливания воды последующими наслоениями из иловых осадков древних морей (седиментогенные). Такие подземные источники воды представляют величайший интерес для геологов, гидрогеологов и палеонтологов, но совершенно бесполезны для дачников и владельцев загородных домов, мечтающих о водопроводе на собственном участке.

С точки зрения строительства колодцев и бурения скважин интересны верхние водоносные горизонты. Именно они и участвуют в круговороте воды в природе. Верхние водоносные горизонты пополняются в основном за счёт инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков: дождей и талых вод. В их питании участвуют и воды, фильтрующиеся из наземных источников — рек, озёр, болот.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Верхние водоносные горизонты пополняются за счёт инфильтрации атмосферных осадков, вод рек, озёр, болот.

Различные соотношения между поверхностными и грунтовыми водами

а — связь между водами отсутствует; б — река питает грунтовые воды; в — грун­товые воды питают реку; г — один берег реки питает грунтовые воды, а другой — дренирует. Стрелками показно направление движения вод, пунктиром — уровень

Характерна также тесная зависимость режима уровней, качества и количества грунтовых вод от климатических факторов, процессов, протекающих в зоне аэрации, и инженерной деятельности человека (повышение уровней и запасов в дождливое время и понижение их в засуху, ухудшение качества вод при инфильтрации сточных вод).

Грунтовые воды разгружаются в виде источников, пластовых выходов, мочажин в местные понижения и поверхностные водо­токи и водоемы. При залегании близко к поверхности (0-4 м) они могут разгружаться путем испарения через зону капиллярной каймы. На отдельных участках возможна гидравлическая взаимо­связь грунтовых вод с лежащими ниже напорными водами через отдельные литологические окна и участки размыва разделяющих их водоупорных толщ. При этом в зависимости от соотношения уровней взаимосвязанных горизонтов будет происходить либо пи­тание, либо разгрузка грунтовых вод. Грунтовые воды движутся от мест с их более высоким уровнем к местам с их пониженным уровнем, обычно от участков с повы­шенным рельефом и водоразделов в сторону местных понижений, оврагов, балок и речных долин. Разгружаются грунтовые воды в этих понижениях обычно в виде нисходящих источников. По­верхность грунтовых вод (зеркало), как правило, в несколько сгла­женном виде соответствует рельефу местности. При этом гидравли­ческие уклоны поверхности грунтовых вод обычно невелики и со­ставляют в среднем 0,05—0,001. На отдельных участках уровень грунтовых вод может быть практически горизонтальным, что сви­детельствует о незначительной скорости их фильтрации либо о полном ее отсутствии.

Наглядное представление об условиях распространения и дви­жения грунтовых вод дает , на которой показано положение поверхности грунтовых вод в изолиниях, соединяющих точки с одинаковыми отметками уровня подземных вод. Строят такую карту аналогично карте рельефа земной поверхности в гори­зонталях, используя результаты единовременных замеров уровня грунтовых вод во всех имеющихся скважинах, колодцах и в их есте­ственных выходах.

Если наблюдается резкое изменение уровня грунтовых вод в различные периоды, то карты гидроизогипс составляют на эти ха­рактерные периоды и даты (например, когда уровень грунтовых вод бывает максимальным и минимальным). Для получения данных об изменении данного уровня проводят специальные наблюдения их режима (так называемые режимные наблюдения).

Карта гидроизогипс позволяет определять:

  • направление движения грунтовых вод (по нормалям к гидроизо­гипсам);
  • гидравлические уклоны и скорость фильтрации;
  • глубину залегания грунтовых вод (по разности отметок горизон­талей поверхности Земли и гидроизогипс водной поверхности);
  • характер взаимосвязи грунтовых вод с поверхностными (по ха­рактеру сопряжения гидроизогипс с поверхностными водоемами и направлению движения подземных вод)

и решать другие практические задачи.

Нередко на основе карты гидроизогипс составляют карту глу­бины залегания грунтовых вод (в изолиниях равных глубин или с вы­делением зон определенной глубины залегания грунтовых вод).

Такие карты широко используют при бурении скважин для целей водоснабжения, орошения и осушения.

Грунтовые воды распространены повсеместно там, где темпера­турные условия верхней части литосферы допускают их накопление и существование в жидкой фазе. Изучение условий их формиро­вания и распространения показало, что существуют определенные закономерности зонального распределения различных по проис­хождению типов грунтовых вод.

Грунтовые воды имеют большое народнохозяйственное зна­чение: их широко используют для целей хозяйственно-питьевого и сельскохозяйственного водоснабжения и орошения. Основными типами широко используемых грунтовых вод являются грунтовые воды речных долин, ледниковых отложений, степей, полупустынь и пустынь, конусов выноса и предгорных наклонных равнин, горных районов, песчаных морских побережий.

В гидрогеологии определение грунтовых вод часто дается по С.Н. Никитину, который к этой категории относит только воды первого от поверхности земли выдержанного горизонта подземных вод, залегающего на водоупоре.

Разновидности подземных вод, залегающих вблизи поверхности земли под невыдержанным водоупором, называют водами меж- пластовыми, закрытыми или подземными (например, подземные воды предгорных конусов выноса или ледниковых отложений).

Особенности грунтовых вод следующие:

  • залегание вблизи поверхности земли в рыхлых отложениях из­менчивой мощности, преимущественно четвертичного возраста, дренируемых реками или вскрываемых эрозионной сетью;
  • если пласт первый от поверхности и не полностью насыщен водой, то воды ненапорные, а если пласт перекрыт невыдержан­ными по мощности слоями разной проницаемости, то воды обычно напорные;
  • область питания совпадает с областью распространения, и пи­тание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и снеговых вод; фильтрации из рек, озер и каналов; конден­сации водяных паров и внутри грунтового испарения; подтока (подпитывания) из более глубоких водоносных горизонтов;
  • глубина залегания уровня, температура, минерализация и расход грунтовых вод подвержены систематическим суточным, ме­сячным, годовым и многолетним колебаниям;
  • подземный сток грунтовых вод обычно направлен от водораз­делов к речным долинам, где осуществляется их разгрузка в реки;
  • режим грунтовых вод (инфильтрация и боковой приток, отток и испарение, а также баланс, условия формирования и стока) обычно тесно связан с современным климатом, рельефом и по­верхностными водами.

Межпластовые безнапорные воды. Эти воды, как и грунтовые, имеют свободную поверхность, давление на которой равно атмос­ферному, но залегают они обычно между двумя водоупорными тол­щами.

Из-за этого межпластовые воды питаются на ограниченных участках (в областях выхода водовмещающих отложений на поверх­ность, на участках их взаимосвязи с поверхностными водотоками и напорными водами) и находятся в более благоприятных сани­тарных условиях, чем незащищенные с поверхности фунтовые воды.

В периоды интенсивного выпадения осадков и половодий уровни межпластовых вод могут повышаться вплоть до появления избыточных напоров над перекрывающей их водоупорной кровлей, тогда межпластовые безнапорные воды могут становиться

Таким образом, межпластовые безнапорные воды являются как бы промежуточным типом подземных вод — по гидравлическому характеру они безнапорные и аналогичны грунтовым водам, однако по условиям залегания близки к напорным водам.

Артезианские воды и бассейны. Под Парижем, в предместье Артуа, в 1126 г. неожиданно при бурении скважин были вскрыты фонта­нирующие воды, которые получили название артезианских вод. В первое время артезианскими водами называли только воды, фон­танирующие выше поверхности земли, — «водометы», позднее этим понятием стали объединять все межпластовые напорные воды, залегающие в тектонических структурах, вогнутых или наклонных пластах, поднимающиеся над кровлей пласта в стволе скважины.

Для образования артезианских вод необходимы следующие условия:

  • обилие атмосферных осадков в области питания, т.е. приурочен­ность ее к поясу избыточного увлажнения;
  • породы области питания должны выходить на поверхность выше пунктов заложения скважин, т.е. необходимы наклон и изогну­тость пластов, обусловливающие гидравлический, артезианский напор;
  • оптимальные возможности водопоглощения, наличие хорошо проницаемых почв, в зоне аэрации — малое количество и не­большая мощность глинистых водоупорных горизонтов и толщ;
  • наличие в области распространения или напора выдержанной глинистой кровли;
  • высокая пористость, трещиноватость и водопроницаемость во­довмещающих пород.
Читайте также:  Пескоблоки: фото, характеристики цементно-песчаных камней, отличия от шлакоблоков, строительство стен бани, гаража или дома своими руками

Схема соотношения верховодки, грунтовых и напорных вод

1 — верховодка; 2 — грунтовые воды; 3 — напорные воды; УВ — уровень верховодки; УГВ — уровень грунтовых вод; ПУНВ — пьезометрический уровень напорных вод; стрелками показано направление движения подземных вод

Возникают верховодки вследствие просачивания с поверхности атмосферных осадков, поверхностных и оросительных вод и на­копления их на линзах и прослойках слабопроницаемых пород, иг­рающих роль местных водоупоров. Верховодки обычно залегают неглубоко и расположены в разрезе выше постоянных горизонтов грунтовых вод. Их воды расходуются в основном на испарение, транспирацию и питание грунтовых вод.

Особенности верховодки как своеобразного типа подземных вод:

  • расположение в пределах пород зоны аэрации;
  • временный характер, сезонность (обычно в периоды интенсив­ного выпадения атмосферных осадков и утечек воды из раз­личных систем);
  • ограниченность распространения (локальный характер пред­определяется локальным распространением водоупоров);
  • резкая зависимость ее запасов, режима и качества от климати­ческих условий и хозяйственной деятельности человека;
  • легкая загрязняемость и непригодность для постоянного водо­снабжения.

Накопление верховодки происходит весной при оттаивании почвы и уменьшении мерзлого слоя; осенью — после периода дли­тельных дождей. Необходимым условием задержания влаги в по­родах должно быть переслаивание проницаемых и слабопроница­емых пород. Например, погребенные горизонты почв должны зале­гать в толще лёссов, линзы размытой глинистой морены — среди флювиогляциальных песчаных отложений, линзы и карманы суг­линистых отложений — среди аллювиальных песков и т.д.

Обычно верховодка встречается в суглинках и лёссовидных от­ложениях на водораздельных плато. В районах распространения многолетней мерзлоты верховодка (воды сезонно-талого слоя) весьма своеобразна и широко распространена. Воды верховодки не имеют связи с реками. Уровень ее характеризуется крайней из­менчивостью. В районах больших городов эти воды легко загрязня­ются. Для гидротехнического и гражданского строительства ее при­сутствие неблагоприятно.

По химическому составу воды верховодки неодинаковы: прес­ные и слабоминерализованные с повышенным содержанием крем- некислоты, органического вещества и железа в северных районах и обычно минерализованные в южных районах (из-за испарения). При бурении скважин для целей водоснабжения верховодку необ­ходимо тщательно изолировать при помощи обсадных труб во из­бежание загрязнения ею лежащих ниже водоносных горизонтов.

Грунтовые воды. К грунтовым водам относятся подземные воды первого от поверхности постоянно действующего водоносного го­ризонта, залегающего на относительно выдержанном водоупоре и имеющего свободную поверхность.

Сверху грунтовые воды обычно не перекрыты водоупорными отложениями, поэтому они имеют тесную связь с атмосферой и давление на их поверхности равно атмосферному давлению, т.е. поверхность фунтовых вод при вскрытии их скважинами уста­навливается в них на той глубине, где они были встречены. Не­редко поэтому грунтовые воды называют безнапорными (в отличие от напорных, имеющих избыточный напор над перекрывающей их водоупорной кровлей).

Условия залегания грунтовых вод на первом от поверхности вы­держанном водоупоре предопределяют особенности их питания, распространения, движения и разгрузки. Области питания и рас­пространения грунтовых вод совпадают, т.е. их питание через зону аэрации осуществляется по всей площади их распространения. По­этому расход потока грунтовых вод является величиной переменной (как правило, увеличивается по пути их движения). Основными ис­точниками питания грунтовых вод являются атмосферные осадки, поверхностные и конденсационные воды. Грунтовые воды имеют тесную гидравлическую связь с поверхностными водотоками и во­доемами и в зависимости от соотношения их уровней либо разгру­жаются в них (дренируются), обеспечивая их подземное питание, либо питаются поверхностными водами (особенно при подпорах и в паводки). При изменении уровня воды в поверхностных водо­емах изменяется уровень в гидравлически с ними взаимосвязанных горизонтах фунтовых вод.

Грунтовые воды.

Грунтовая
вода
— гравитационная вода первого от
поверхности Земли постоянно существующего
водоносного горизонта, расположенного
на первом водоупорном слое. Имеет
свободную водную поверхность и обычно
над ней отсутствует сплошная кровля из
водонепроницаемых пород (рисунок 1)

Грунтовая
вода заключена в рыхлых и в
слабосцементированных породах (вода
пластового типа) или заполняет трещины
в магматических, метаморфических или
осадочных сцементированных пород (вода
трещинного типа), залегает в четвертичных
отложениях (поровые воды).

Грунтовые
воды формируются за счёт инфильтрации
атмосферных осадков и поверхностных
вод. Область питания грунтовых вод
обычно совпадает с областью распространения
водоносного горизонта. Мощность горизонта
непостоянна и зависит от свойств
водосодержащих пород, расстояния до
области разгрузки, интенсивности питания
и т. д.

Главная
характерная особенность грунтовых вод,
отличающая их от более глубоких
артезианских вод — отсутствие напора.

Наиболее
существенное влияние на режим грунтовых
вод оказывают
метеорологические
условия
(атмосферные
осадки,
испарения,
температура,
атмосферное
давление
и т. д.),
гидравлические условия (изменение
режима поверхностных водоёмов, питающих
или дренирующих П. в.), хозяйственная
деятельность человека (строительство
гидротехнических и гидромелиоративных
сооружений, откачка воды и
нефти
из недр,
добыча
полезных ископаемых,
удобрение сельскохозяйственных земель,
промстоки и др.).

Грунтовые
воды оказывают разрушающее влияние
на бетони
другие строительные материалы. При
возведении сооружений грунтовые воды
исследуют наагрессивность.
Различают следующие типы агрессивности.

  • Общекислотная.
    Водородный
    показательводы меньше 6. Повышается
    растворимостькарбоната
    кальция. В зависимости от маркицементаи
    значений pH агрессивность воды различна:
    при pH < 4 наибольшая, при pH = 6,5 —
    наименьшая.
  • Выщелачивающая.
    Вода содержит более 0,4—1,5 мг экв.
    гидрокарбоната. Проявляется в растворении
    карбоната кальция и выносе из
    бетона гидроксида
    кальция. Степень агрессивности воды
    определяется растворимостью карбоната
    кальция. Вынос гидроксида кальция
    увеличивается в присутствиихлорида
    магния, который вступает в обменную
    реакцию с гидроксидом кальция, образуя
    хорошо растворимыйхлорид
    кальция.
  • Магнезиальная.
    Вода содержит более 750 мг/л магниядвухвалентного.Предел
    допустимой концентрацииионовмагния зависит от марки цемента, условий,
    конструкции сооружения, содержания
    сульфатных ионов и изменяется в широких
    пределах: от 1,0 до 2,5 %.
  • Сульфатная.
    Вода содержит свыше 67890 мг/л сульфатных
    ионов. Присутствующие в воде в больших
    концентрациях сульфатные ионы, проникая
    в бетон, при кристаллизацииобразуюткристаллогидратсульфата
    кальция, являющийся причиной
    вспучивания и разрушения бетона.
  • Углекислотная.
    Вода содержит свыше 3—4 мг/л углекислоты.
    Растворение карбоната кальция под
    воздействием растворённогодиоксида
    углеродас образованием легкорастворимогогидрокарбоната
    кальцияпровоцирует процесс разрушения
    бетона.

В
условиях влажного климата развиваются
интенсивные процессы инфильтрациии подземного стока, сопровождаемые
выщелачиванием почв игорных
пород. При этом легко растворимые
соли —хлоридыисульфаты— выносятся из пород и почв; в результате
длительного водообмена формируются
пресные Грунтовая вода, минерализованные
лишь за счёт относительно мало растворимых
солей (преимущественногидрокарбонатов
кальция). В условиях засушливого
тёплого климата (в сухихстепях,полупустыняхипустынях)
вследствие кратковременности выпадения
и малого количестваатмосферных
осадков, а также слабойдренированностиместности подземный сток. Грунтовая
вода не развивается; в расходной части
баланса преобладает испарение и
происходит их засоление. Вблизи рек,
водоемов, водохранилищ и т. п. грунтовые
воды в значительной степени опреснены
и по качеству могу удовлетворять нормампитьевой
воды.

Минерализация
— сумма всех минеральных веществ,
растворённых в воде, выраженная в граммах
абсолютно сухого остатка, полученного
выпариванием1 л воды. Классификация вод по степени
минерализации:

  • Пресные
    — до 1 г/л. Преобладающий химический
    тип вод: гидрокарбонатные кальциевые.
  • Слабосолоноватые
    — 1—3 г/л. Сульфатные, реже хлоридные.
  • Солоноватые
    — 3—10 г/л. Сульфатные, реже хлоридные.
  • Солёные
    — 10—15 г/л. Сульфатные, хлоридные.
  • Рассолы
    — больше 50 г/л. Хлоридно-натриевые.

Жёсткость
воды обусловлена присутствием в воде
ионов кальция и магния. Различают:

  • общую
    жёсткость (сумма мг экв. ионов Ca и Mg в
    литре воды);
  • карбонатную
    (величина рассчитывается по количеству
    гирокарбонатных и карбонатных ионов);
  • некарбонатную
    (жёсткость общая за вычетом жёсткости
    карбонатной).

По
общей жёсткости воды подразделяются
на 5 типов:

Вблизи
свалок,скотомогильников,
различного рода химических,
радиоактивных
захороненийгрунтовые воды заражены.
Грунтовые воды являются показателем
чистоты почв, местности.

Грунтовые воды – это первый от поверхности почвы постоянный водоносный горизонт, находящийся на первом водоупоре. Поэтому поверхность этого слоя – свободна, за редкими исключениями. Иногда над потоками грунтовых вод встречаются участки плотных пород – водонепроницаемая кровля.

Залегают грунтовые воды недалеко от поверхности, и поэтому очень зависят от погоды на поверхности земли – от количества атмосферных осадков, движения поверхностных вод, уровня водоемов, все эти факторы влияют на питание подземной воды. Особенность и отличие грунтовой воды от других видов – она безнапорная. Верховодка, или скопления воды верхнего водонасыщенного грунтового слоя над водоупорами из глин и суглинков с малой фильтрацией – это разновидность грунтовой воды, проявляющаяся временно, по сезонам.

На грунтовую воду и непостоянство ее состава, поведения и мощности горизонта влияют как природные факторы, так и деятельность человека. Горизонт грунтовой воды непостоянный, он зависит от свойств горных пород и их водосодержания, близости водоемов и рек, климата местности – температуры и влажности, связанных с испарением и т. далее.

Но серьезное и все более опасное влияние на грунтовую воду оказывает человеческая деятельность – мелиорация и гидротехническое строительство, подземные работы по добыче полезных ископаемых, нефти и газа. Не менее результативной в контексте опасности стала агротехника с применением минеральных удобрений, пестицидов и ядохимикатов, и конечно, промышленные стоки.

Грунтовая вода очень доступна, и если роют колодец или бурят скважину – то в большинстве случаев получают именно грунтовую воду. И свойства ее могут оказаться весьма негативны, поскольку эта водичка зависит от чистоты почвы и служит ее показателем. Все заражения от канализационных протечек, свалок, пестициды с полей, нефтепродукты и прочие результаты деятельности человека попадают в грунтовые воды.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Грунтовая вода и проблемы для строителей

Морозное пучение грунтов находится в прямой и непосредственной зависимости от присутствия грунтовой воды. Разрушения от сил морозного пучения могут быть огромны. При замерзании глинистые и суглинистые грунты получают питание в том числе и от нижнего водоносного горизонта, и в результате этого подсоса могут образовывать целые прослойки из льда.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Давление на подземные части сооружений может достигать огромных величин – 200 Мпа, или 3,2 тн/см2 далеко не предел. Сезонные подвижки грунтов на десятки сантиметров нередки. Возможные последствия действия сил морозного пучения, если их не предусмотрели или учли недостаточно, могут быть: выталкивание фундаментов из земли, затопление подвалов, разрушение дорожных покрытий, затопление и размывание траншей и котлованов и много еще разного негатива.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Кроме физического влияния, грунтовые воды способны разрушать фундаменты и химически, все зависит от степени их агрессивности. При проектировании эта агрессивность исследуется, проводятся как геологические, так и гидрологические изыскания.

Способы определения уровня грунтовых вод на участке

Как и большинство знаний, информацию об уровне грунтовых вод на территории землевладения можно получить двумя путями: теоретическим или эмпирическим. Начнём с теоретического.

Способ первый — архивный

В большинстве случаев наши земельные наделы находятся в уже вполне обжитых местах. И изыскания, касающиеся и УГВ в том числе, для конкретной местности уже могли быть проведены специалистами и зафиксированы на специальных схемах — картах гидроизогипс (линий, соединяющих точки с одинаковыми абсолютными высотами уровня безнапорных грунтовых вод).

Что такое верховодка и грунтовые воды

Пример карты уровня грунтовых вод. Фото с сайта gitest.ru

Обратитесь в организации, занимающиеся мониторингом гидрогеологической обстановки вашего района, для получения информации о уровне грунтовых вод вашего участка.

Единственная сложность такого метода — карты составлялись ещё во времена СССР (существовала программа детального геологического изучения территории страны), по сетке скважин с расстоянием между ними в 3-5 км. Масштаб таких карт 1:200000 (1 см:2 км), поэтому информация применительно к дачному участку в 6-10 соток носит условный характер — большая погрешность.

Способ второй

Выясните, на какой глубине находится вода в близлежащих колодцах. Колодцы служат для добычи безнапорных грунтовых вод, поэтому уровень воды в них и есть уровень грунтовых вод. Конечно, следует учитывать, что даже на территории одного посёлка есть холмы и лощины, и точность измерений будет довольно условна. Тем не менее зеркало грунтовых вод в сглаженной форме повторяет рельеф поверхности, поэтому представление об УГВ таким способом вы всё-таки получите.

Читайте также:  Теплый дешевый дом своими руками

Что такое верховодка и грунтовые воды

Загляните в соседский колодец

Способ третий

Определить близкий уровень грунтовых вод можно, наблюдая за растениями на вашем участке. Ещё в античных трактатах есть упоминание о некоторых видах, служащих индикатором близкого расположения воды в земле: «Признаки воды в описанных выше земных породах следующие: там произрастает тонкий камыш, тростник, тальник, ольха, витекс, прутняк, плющ и другие, обладающие тем свойством, что не могут зародиться без влаги» (Витрувий Поллион).

На близкий уровень подземной воды указывают:

  • заросли мать-и-мачехи — вода на глубине 1,5 м;
  • полынь — от 3 до 5 м;
  • конский щавель — от 2 до 3 м;
  • ольха — 3 м;
  • тополь и ива — от 1 м.

Способ четвёртый

Кроме растений, места с близкой подземной водой можно определить по рою мошек-мокрецов, по тому, как образуется туман, по поведению домашних животных. Правда, все эти приметы могут указывать не на высокие грунтовые воды, а на верховодку.

От теоретических выводов перейдём к практическим опытам.

Экстрасенсорный

Для любителей магии и трансцендентального существует и пользуется устойчивой популярностью способ определения, например, места под колодец с помощью рогульки из ветки — лозы. В современных реалиях ветку можно заменить металлическими рамками.

Даусеры (лозоходцы) уверяют, что они могут чувствовать находящуюся под землёй воду, на которую и указывает движение лозы или рамок в руках «специалиста». Поэтому другое название метода — биолокация. По аналогии со способностями некоторых животных определять положение в пространстве (собственное и различных предметов), основываясь на восприятии электромагнитного поля или ультразвука — как дельфины или летучие мыши.

Практикующие лозоходство заявляют, что они могут определить не только наличие воды под землёй, но и уровень грунтовых вод. Для этого используется маятник — отвес. Если удерживать маятник над листом бумаги с цифрами и задать вопрос, на какой глубине залегает вода, маятник должен качнуться над нужной цифрой.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Маятник не может определить глубину УГВ

Этот способ не имеет научного подтверждения и обоснования и причислен к лженауке и шарлатанству. И, кстати, такое отношение к лозоходству сложилось ещё в Средние века. Хотя определённый смысл в этом способе есть. Только рогульки, рамки, маятники и прочие бубны совсем не обязательны. Скорее всего, люди, которые «чувствуют» воду, просто наблюдательны и склонны к аналитическому мышлению: смотри пункты про растения-индикаторы, мошек, глубину окрестных колодцев и данные геологии региона.

Инструментальный

Такой метод определения расположения подземной воды основан на нивелировании высот рельефа:

Для его осуществления потребуется барометр. 1 мм рт.ст. на шкале прибора соответствует перепаду высоты примерно в 13 м. Для определения УГВ необходимо измерить давление на берегу естественного водоёма, находящегося поблизости, а затем снять показания на участке;

Производится с помощью мерных реек и нивелира;

Действие метода основано на принципе сообщающихся сосудов, а в качестве инструмента используют гидроуровень.

Те, кто планирует искать воду, часто интересуются наличием специальных приборов, указывающих на неё. И ищущие да обрящут: в интернете кое-что можно купить. Например, прибор для поиска родниковых жил «Пульс» или китайский «Waterfinder». Только вот отзывов пользователей — хотя бы каких-то — я не нашла.

А гидрогеологи утверждают, что приборов, действительно показывающих воду в земле, не существует. С помощью эхолокации можно определить трещиноватость горных пород на глубине, что может быть признаком нахождения там воды. А может и не быть: трещины есть, а водой они не заполнены.

Способ последний

По мнению специалистов-бурильщиков, единственный более или менее достоверный способ определения уровня грунтовых вод — пробное бурение: в нескольких местах на участке делаются скважины и замеряется уровень появившейся в них грунтовой воды с записью даты бурения. Попутно исследуется извлечённый из шурфа керн — цилиндрической формы послойный срез грунта. Затем в течение некоторого времени производятся наблюдения за колебаниями зеркала грунтовых вод. Естественно, что погрешность измерений будет уменьшаться, если тестовых скважин будет больше, а период замеров пролонгирован — учёные говорят о цикличности изменений УГВ — 11 лет.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Скважина для наблюдения за уровнем грунтовых вод

Вряд ли кто будет заниматься такими длительными исследованиями у себя на дачном участке, поэтому на практике на каждые 3-4 пробуренные скважины будет только одна с водой. Особенно, если в качестве бурового устройства используется садовый бур, делающий лунки глубиной 1,5-2 м.

Вот такими способами можно попробовать определить уровень грунтовых вод на участке. Начиная исследования, не обольщайтесь тем, что вы узнаете всё подземное устройство принадлежащего вам земельного надела с точностью до 1 см: все эти изыскания очень приблизительны и результаты будут, что называется, бабка надвое сказала.

Все народно-наблюдательные способы дают примерно 15-20% положительных результатов, а пробное бурение, выполненное специалистами на правильном буровом оборудовании (не шнековом, а с возможностью извлечения не разрушенного керна), — около 60-80%. Да, кстати, процент «попадания в яблочко» лозоходцев укладывается в статистические результаты случайного выбора — 10-13%.

Полезные публикации по теме:

Грунтовые и межпластовые ненапорные воды

1 — грунтовые воды; 2 — межпластовые ненапорные воды; 3 — разгрузка грун¬товых вод в виде источников; W — инфильтрационное питание; УГВ — уровень грунтовых вод; УМНВ — уровень межпластовых ненапорных вод

Отличительная черта артезианских вод — это наличие избыточ­ного напора над поверхностью кровли водосодержащего пласта. При вскрытии напорных вод горными выработками их уровень под действием избыточного напора поднимается и устанавливается выше водоупорной кровли, соответственно положению пьезометрической поверхности напорного водоносного горизонта.

Верховодка.

Верховодка —
подземные воды, залегающие вблизи
поверхности земли и отличающиеся
непостоянством распространения, временем
существования и дебита.
Верховодка, как правило, образуется на
первом от поверхности земли водоупорном
пласте или прослойках водоупорных
отложений в водоносной толще, имеет
локальное распространение и сезонный
характер существования. Верховодка
существует в период достаточного
увлажнения, а в засушливое время исчезает.
В тех случаях, когда водоупорный пласт
залегает вблизи поверхности или выходит
на поверхность, развивается заболачивание.
К верховодке также нередко относят
почвенные воды, или воды почвенного
слоя, представленные почти связанной
водой, где капельно-жидкая вода
присутствует только в период избыточного
увлажнения.

Воды
верховодки обычно пресные,
слабоминерализованные, но часто бывают
загрязнены органическими веществами
и содержат повышенные количества железа
и кремнекислоты. Как правило, верховодка
не может служить хорошим источником
водоснабжения. Однако при необходимости
принимаются меры для искусственного
сохранения этого типа вод: устраивают
пруды, отводы из рек, обеспечивающие
постоянным питанием эксплуатируемые
колодцы, насаждения растительности или
задерживающие снеготаяние.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Рисунок
1. Грунтовые воды

Почвенные, грунтовые, межпластовые и артезианские подземные воды

Человек, планирующий копать колодец или бурить скважину, сталкивается с тем, что разновидностей подземных вод много. Они находятся на разной глубине под землёй, обладают различными свойствами. Кто-то категорически утверждает, что бурить нужно только «на известняк», другие считают, что «на песок» тоже подойдёт. Верховодкой во многих случаях презрительно именуют неглубокие грунтовые воды, и применять их для питья категорически не рекомендуют. Как разобраться, какие бывают водоносные слои, на сколько колец стоит копать колодец и на какую глубину бурить скважину?

Итак, рассмотрим классификацию подземных вод. Стоит иметь в виду, что она, как и любая классификация, условна: чёткой границы между водоносными слоями нет. А толщина или влагоёмкость того или иного слоя зависит от геологии участка.

Почвенные воды

Почвенные воды составляют самый верхний уровень подземных вод: они располагаются в корнеобитаемой зоне почвы — в плодородном пласте, где размещаются корни травянистых растений и поверхностная корневая система деревьев. Запасы почвенной влаги пополняются дождевыми и талыми водами и активно испаряются в атмосферу, то есть её объём очень сильно зависит от процессов испарения и транспирации.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Схема водоносных слоёв

Нижняя часть зоны почвенных вод называется подвешенной (вадозной). Зона подвешенной воды насыщается и вода начинает под действием сил тяготения просачиваться в нижние слои грунта. Эта вода называется гравитационной. Если осадков было много, например, в дождливый осенний сезон или по весне при активном таянии снега, движение гравитационных вод усиливается. Почвенные воды имеют большое значение в жизни растений, но для нужд водоснабжения человека не используются.

Водопроницаемые породы, находящиеся под плодородным слоем почвы, образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт. Как правило, первый водоносный горизонт составляют несцементированные отложения. Вода в этом слое заполняет поры между частицами породы: это и есть тот уровень, который на профессиональном сленге бурильщиков называется «на песок».

Его насыщаемость влагой довольно сильно зависит от количества атмосферных осадков и температурных колебаний — в малодождливые годы уровень грунтовых вод может сильно понижаться. Кроме того, грунтовые воды могут загрязняться. Именно поэтому в санитарных требованиях по устройству туалетов с выгребными ямами запрещено делать негерметичные ёмкости для нечистот: в яме без дна загрязнения попадают непосредственно в первый водоносный горизонт.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Выгребная яма должна быть герметичной

Грунтовые воды, благодаря своему относительно неглубокому залеганию, легко доступны и широко используются для нужд водоснабжения частных домов, посёлков и небольших предприятий. Хотя, как уже говорилось выше, на интернет-ресурсах, где обсуждаются вопросы добычи воды, часто грунтовые воды называют верховодкой, не предназначенной для использования в качестве питьевой воды.

Добыча грунтовых вод производится с помощью колодцев и небольших скважин. Эти воды безнапорные: уровень в колодце устанавливается на уровне зеркала грунтовых вод.

Межпластовые воды

Ниже грунтовых вод, отделённые от них пластами водонепроницаемых или слабо проницаемых горных пород, составляющих водоупорный слой, располагается следующий слой водопроницаемых пород, образующий второй водоносный горизонт. Он слагается из более плотных пород, в которых вода заливается в трещины, образуя заполненные полости. Питание второго водяного горизонта осуществляется просачиванием (инфильтрацией) грунтовых вод через пласты со слабой проникающей способностью. Также это происходит в местах, где водовмещающие слои межпластовых вод выходят ближе к поверхности, в разрывах водоупорного слоя верхнего водяного горизонта.

Их уровень гораздо меньше подвержен колебаниям от воздействия атмосферных осадков или температур на поверхности земли. Глубокое залегание предохраняет межпластовые воды от загрязнений. Подземные воды, расположенные на большой глубине, под водоупорами, уже могут иметь гидростатическое давление. В этом случае они называются напорными. Межпластовые воды относятся к возобновимым полезным ископаемым, а значит, к государственной собственности (Закон РФ «О недрах»).

Что такое верховодка и грунтовые воды

Выброс термальной воды и пара из скважины на Мутновской ГеоТЭС. Камчатка

Кроме хозяйственно-бытовых целей и технического водоснабжения (для промышленности, орошения земель, обводнения пастбищ), подземные воды используются в лечебных целях (минеральные воды), в энергетической отрасли (геотермальные воды) и в промышленности — для извлечения растворённых в них ценных веществ.

Артезианские воды

Артезианские воды — это разновидность межпластовых подземных вод. Их отличие в том, что они полностью заполняют водоносный горизонт и находятся в нём под давлением. Напорные воды обычно залегают в пределах геологических структур, имеющих вогнутое строение — в мульдах, флексурах, образуя артезианские бассейны.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Схема артезианского бассейна

При вскрытии такого водоносного горизонта уровень воды в скважине поднимается выше уровня зеркала грунтовых вод, иногда свободно изливаясь из скважины фонтаном. Артезианские воды, как правило, расположены на большой глубине — от 100 до 1000 метров. В некоторых интернет-источниках артезианскими называют все скважины, имеющие большую глубину, что не совсем правильно. Первоначально артезианскими называли именно фонтанирующие скважины, сейчас термин «артезианские» относят ко всем напорным водам.

Артезианская фонтанирующая скважинаДля водоснабжения обычно используют два верхних водоносных горизонта. Вода, находящаяся на больших глубинах, чаще всего имеет повышенную минерализацию, да и добыча её спряжена с большими финансовыми расходами.

Читайте также:  Двухскатная крыша бани своими руками: виды, стропильная система, фото

И, наконец, о верховодке. Специалисты и интересующиеся вопросом добычи подземных вод не рекомендуют использовать верховодку в качестве источника питьевой воды. И правильно делают, потому что верховодка не является постоянным водоносным горизонтом. Она появляется сезонно, во время весеннего таяния снега или в период продолжительных осенних дождей.

Верховодка характерна для глинистых и суглинистых почв. Появление её связано с накоплением воды над слабопроницаемыми для воды грунтами: глинистые почвы набухают от обильной влаги и перестают пропускать воду атмосферных осадков в лежащие ниже слои грунта.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Яма, наполненная «верховодкой»

На поверхности земли образуются скопления воды в естественных углублениях, вода появляется и ниже — в метре — полутора от поверхности. В песчаных грунтах верховодка более редка и образуется локально, на временных водоупорах — прослойках глины в основном песчаном грунте.
Использовать верхние воды для нужд водоснабжения загородного дома не стоит: они имеют ярко выраженный сезонный характер, количество их недостаточно. А самое главное — такие воды загрязнены. В силу своего неглубокого местоположения они ещё не успели очиститься, проходя через естественный фильтр — толщу земли. Верховодку можно использовать для полива, искусственно углубив природные понижения, где она скапливается по весне, как, например, на фото выше.

Верховодку можно спутать с высоко стоящим уровнем грунтовых вод. Первый водоносный горизонт может начинаться довольно неглубоко от поверхности земли: в северных регионах — от 50 см (в районе тундр). С перемещением на юг глубина расположения водоносного пласта увеличивается: от 3-5 метров в средней полосе до 15-20 в южных районах. В сельской местности, вдалеке от автострад и промзон, очень часто питьевые колодцы имеют небольшую глубину. Так, к примеру, в нашей деревне общественный колодец всего на три кольца.

Что такое верховодка и грунтовые воды

Общественная водоразборная колонка

Вот и всё о том, какие бывают водоносные горизонты. А информацию, что лучше для дачного участка — колодец или скважина, на какую глубину следует копать или бурить, как определить уровень грунтовых вод, а так же о правовом аспекте добычи подземной воды читайте в других материалах.

Схема артезианского бассейна

— область питания; — область напора; — область разгрузки; — область воз­можного самоизлива напорных вод; — пьезометрический уровень напорных вод первого горизонта; — восходящий источник; — участок возможной гидрав­лической взаимосвязи напорных горизонтов (гидрогеологическое «окно»); 5 — на­порные водоносные горизонты

Величину напора обычно определяют по положению пьезомет­рического уровня водоносного горизонта относительно горизон­тальной плоскости сравнения О — О. Напорные воды располо­жены, как правило, ниже горизонтов грунтовых вод и характеризу­ются своеобразными условиями залегания, распространения, питания и разгрузки. Наличие водоупорной кровли, перекрыва­ющей водоносный пласт, затрудняет питание и разгрузку напорных вод и их взаимосвязь с поверхностными водами и атмосферой.

Питание напорных водоносных горизонтов оказывается воз­можным лишь в области выхода водопроницаемого пласта на по­верхность, где создаются условия для проникновения в пласт путем инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод. Как уже говорилось, эта область, имеющая меньшие размеры, чем область распространения напорных вод, называется . Она обычно расположена на наиболее высоких отметках, нередко на значительном удалении от областей распространения и раз­грузки напорных вод.

В области питания подземные воды имеют свободную поверх­ность и тесную гидравлическую взаимосвязь с поверхностными во­дами. Область, в пределах которой подземные воды имеют избы­точный над перекрывающей их водоупорной кровлей напор, назы­вается (или областью распространения напорных вод). В этой области подземные воды, как правило, не получают питания по пути их движения (так как они изолированы в разрезе водоупорами) и расход их не изменяется. На отдельных участках возможен самоизлив напорных вод при вскрытии их скважинами там, где отметки пьезометрического уровня превышают отметки земной поверхности.

Разгрузка напорных вод происходит в области их выхода на по­верхность (на пониженных по сравнению с областью питания участках), а также на участках естественного (реки, овраги, балки и т.п.) и искусственного (скважины, колодцы, шахты, карьеры и т.п.) вскрытия напорных вод.

В естественных условиях напорные воды, разгружаясь, образуют восходящие источники, ключи, грифоны и т.п., питают реки и другие поверхностные водоемы. Движутся напорные воды в на­правлении от областей питания к областям разгрузки. Интенсив­ность их движения уменьшается по мере увеличения глубины и удаления от областей питания.

Положение пьезометрической поверхности напорных вод ха­рактеризуется (гидроизопьез), которая состав­ляется аналогично карте гидроизогипс грунтовых вод и представ­ляет собой систему изолиний, соединяющих точки с одинаковыми отметками пьезометрического уровня. На карты пьезоизогипс на­носят также изолинии отметок поверхности кровли и подошвы рас­сматриваемого напорного горизонта, что облегчает решение многих практических задач. Например, по карте пьезоизогипс определяют направления движения напорных вод, гидравлические уклоны, на­поры, участки возможного самоизлива вод. Если известны мощ­ность напорного горизонта и его фильтрационные свойства, то можно определить скорость фильтрации подземных вод и расход потока.

Напорные воды, изолированные от атмосферы (связь имеется лишь в области питания и разгрузки), характеризуются меньшей зависимостью их режима от климатических факторов, относи­тельным постоянством уровней температуры и химического со­става, меньшей загрязненностью и лучшим санитарным качеством воды. Поэтому их можно использовать для различных видов водо­снабжения (хозяйственно-питьевого, производственно-техничес­кого, лечебно-питьевого, термального и др.) и орошения. При экс­плуатации высоконапорных вод, находящихся в пластах под значи­тельным давлением, большое практическое значение имеют их упругие запасы, высвобождающиеся из водоносных пластов при частичном снятии давления благодаря разуплотнению ранее сжатых пород и воды. Несмотря на незначительную сжимаемость воды и горных пород, упругие запасы напорных вод довольно велики, так как содержащие их водонапорные системы занимают значи­тельные пространства.

В реальных природных условиях схема распространения, пи­тания и разгрузки напорных вод зависит от геолого-структурных, тектонических, литологических, климатических и других особен­ностей того или иного района. В частности, напорные воды могут питаться и разгружаться на участках, где возможна их гидравли­ческая взаимосвязь с соседними напорными и безнапорными водо­носными горизонтами через литологические гидрогеологические «окна», тектонические нарушения и участки с размывом разделя­ющих их водоупорных отложений.

Их интенсивная разгрузка возможна также на участках, где на­порные воды вскрываются карьерами, котлованами, шахтами, во­дозаборными сооружениями, а в естественных условиях — через русловые и донные отложения рек, озер, морей (скрытая разгрузка). Пласты с напорными водами могут соединяться друг с другом или выклиниваться (исчезать), что обеспечивает своеобразные условия накопления и распространения напорных вод.

Напорные воды часто называют артезианскими, а вмещающие их геологические структуры (мульды, синклинали, моноклинали, впадины и др.) — артезианскими бассейнами.

В пределах артезианского бассейна могут иметься один или не­сколько напорных водоносных горизонтов или комплексов, взаи­мосвязанных или изолированных друг от друга водоупорными от­ложениями. Положение пьезометрических поверхностей, входящих в состав бассейна напорных водоносных горизонтов, зависит от вы­сотного расположения областей их питания и разгрузки, а также от степени гидравлической взаимосвязи напорных горизонтов.

Пьезометрическая поверхность глубоко залегающих водоносных горизонтов в значительной мере определяется геостатическим дав­лением толщи вышележащих отложений. Значительно более вы­сокие давления в центральных частях бассейнов, чем в краевых, могут вызывать движение подземных вод от центральных частей к краевым, т.е. к периферийным областям питания артезианских бассейнов.

Своеобразные бассейны напорных вод встречаются в пред­горных и горных районах, где имеются моноклинальное залегание и выклинивание водовмещающих отложений, способствующие об­разованию так называемых

Влияние грунтовых вод на бетон

Агрессивность грунтовых вод к бетону различают по типам, рассмотрим их ниже.

По общекислотному показателю

При водородном числе рН менее 4 агрессивность к бетону считают наибольшей, при значении рН более 6,5 – наименьшей. Но малая агрессивность воды вовсе не отменяет необходимости защиты бетона устройством гидроизоляции. Кроме того, имеется сильная зависимость влияния агрессии воды от видов бетона и его вяжущего, в том числе от марки цемента.

Выщелачивающие, магнезиальные и углекислотные воды

Все так или иначе разрушают бетон или способствуют процессу разрушения.

Сульфатные воды

Сульфатные воды относят к наиболее агрессивным к бетону. Ионы сульфатов проникают в бетон и реагируют с соединениями кальция. Образующиеся кристаллогидраты вызывают вспучивание и разрушение бетона.

Схема артезианского склона

а — область питания; 6 — область напора; в — область разгрузки; 7 — свободный уровень подземных вод в области питания; 2 — пьезометрический уровень под¬земных вод в области напора; 3 — источники нисходящего и восходящего типов в области разгрузки

Формирующиеся в области питания артезианского склона под­земные воды разгружаются в виде источников восходящего и нис­ходящего типов в непосредственной близости от области питания. Напорный характер воды артезианского склона имеют в зоне их пе­рекрытия водоупорными отложениями. Гипсометрически область напора находится на более низких абсолютных отметках, чем об­ласть разгрузки. В артезианских бассейнах с интенсивным движе­нием подземных вод распространены, как правило, пресные ин- фильтрационные воды с невысокой минерализацией (зона интен­сивного водообмена). Мощность зоны интенсивного водообмена в благоприятных условиях может составлять м и более.

В крупных артезианских бассейнах с небольшими по площади областями питания пресные воды приурочены к неглубоко залега­ющим водоносным горизонтам и комплексам. В более глубоко за­легающих горизонтах, не охваченных интенсивным водообменом, широко распространены минерализованные и высокоминерализо­ванные подземные воды различного состава (гидрокарбонатно­сульфатные, сульфатные, сульфатно-хлоридные). Обычно эту зону называют зоной затрудненного водообмена.

В артезианских бассейнах с неблагоприятными условиями водо­обмена (незначительная разница в высотном положении областей питания и разгрузки, глубокое залегание и широкое региональное распространение напорных вод, закрытый характер водовмеща­ющих структур и т.д.) ниже этой зоны находится зона весьма за­трудненного водообмена, в пределах которой в водоносных гори­зонтах сохраняются седиментационные древние воды (воды мор­ского происхождения). Таким образом, для артезианских бассейнов характерны определенные гидродинамическая и гидрохимическая зональности. Наличие и мощность каждой из зон и их взаимное расположение зависят от конкретных условий бассейна и совокуп­ности факторов, определяющих формирование, накопление, дви­жение и расходование подземных вод.

Напорные воды артезианских бассейнов имеют большое прак­тическое значение не только как источник водоснабжения. В зави­симости от их химического и газового состава, наличия в них био­логически активных и промышленных микрокомпонентов, их тем­пературы и других показателей напорные подземные воды широко используют в курортно-санаторном деле (минеральные воды), для промышленного извлечения солей и ценных микрокомпонентов (промышленные воды), для целей теплофикации, теплоэнергетики и теплично-парникового хозяйства (термальные воды). Примерами крупных артезианских бассейнов платформенного типа являются Западно-Сибирский, Московский, Прибалтийский, Днепровско- Донецкий и др.

Поровые воды — это воды, которые насыщают пористые породы (галечники, пески, слабо сцементированные песчаники, супеси, суглинки и т.п.). Количество воды, которое можно извлечь из таких пород в единицу времени, т.е. их дебит, зависит от гранулометри­ческого состава, структуры и типа пористости породы, которые определяют скорость подтока воды к колодцу или скважине. больше пор в горных породах, тем быстрее откачивается из им* вода, так как ее движение происходит свободнее. Скорость дни жения подземного потока обычно достигает в лёссе и суглинистыч породах 0,1—0,3 м/сут, в супесях и мелкозернистых песках — 0,5—1, м/сут, в грубозернистых песках и мелком галечнике — от до м/сут.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *