Схема водоносного горизонта с указанием зон: водоупор (confining bed), безнапорный водоносный горизонт (англ. unconfining aquifer), напорный/артезианский горизонт (англ. confining aquifer).
Слои частично состоят из рыхлых материалов: гравия, доломита, ила, известняка, мергеля или песка. Трещины или пустоты между слоями заполнены подземными водами. Горизонт ограничен либо двумя водоупорными пластами (обычно глиной), либо водоупорным пластом и зоной аэрации.
Основные характеристикиПравить
Минерализация — сумма всех минеральных веществ, растворённых в воде, выраженная в граммах абсолютно сухого остатка, полученного выпариванием 1 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 гидрокарбонатных и карбонатных ионов) и
- некарбонатную (жёсткость общая за вычетом жёсткости карбонатной).
По общей жёсткости воды подразделяются на 5 типов:
- очень мягкая: <1,5 мг экв./л,
- мягкая: 1,5—3 мг экв./л,
- умеренно жёсткая: 3—6 мг экв./л,
- жёсткая: 6—9 мг экв./л,
Вблизи свалок, скотобаз, скотомогильников, различного рода химических, радиоактивных захоронений грунтовые воды заражены.
Грунтовые воды являются показателем чистоты почв, местности.
Добыча водыПравить
Для добычи воды из водоносных слоёв бурят скважины (буровые), которые являются составной частью водозаборных сооружений.
Проблемы использования водоносных горизонтовПравить
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 — источник водоснабженияПравить
Шипот — подземный источник водоснабжения
Для добычи грунтовых вод делают колодцы, скважины с гравийной отсыпкой в сочетании с фильтрами из сетки галунного плетения.
- В.А. Всеволожский. . — статья из научно-популярной энциклопедии «Вода России».:
- Водоносный горизонт — статья из Большой советской энциклопедии.
- Уровень грунтовых вод снижается (англ.)
- Гидрогеология Подмосковья
Физика явленияПравить
Геологические материалы могут быть классифицированы как сцементированные породы или неуплотнённые (свободные) отложения. Сцементированные породы могут быть образованы песчаником, сланцеватой глиной, гранитом и базальтом. Неуплотнённые породы содержат зернистые материалы как-то: песок, галечник, ил и глину. Четырьмя главными типами аквифера являются:
- аллювий (песок, галечник и ил, отложенные реками),
- пласт осадочных пород (уплотнённые отложения),
- ледниковые отложения (неуплотнённые отложения, созданные ледниками),
- вулканические метаморфические породы.
Грунтовые воды в строительствеПравить
Грунтовые воды оказывают разрушающее влияние на бетон и другие строительные материалы.
При возведении сооружений грунтовые воды исследуют на агрессивность.
Различают следующие типы агрессивности.
- Общекислотная. Водородный показатель воды меньше 6. Повышается растворимость карбоната кальция. В зависимости от марки цемента и 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 присутствии хлорида магния, который вступает в обменную реакцию с гидроксидом кальция, образуя хорошо растворимый хлорид кальция.
- Магнезиальная. Вода содержит более 750 мг/л магния двухвалентного. Предел допустимой концентрации ионов магния 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 250 мг/л сульфатных ионов. Присутствующие в воде в больших концентрациях сульфатные ионы, проникая в бетон, при кристаллизации образуют кристаллогидрат сульфата кальция, являющийся причиной вспучивания и разрушения бетона.
- Углекислотная. Вода содержит свыше 3—4 мг/л углекислоты. Растворение карбоната кальция под воздействием растворённого диоксида углерода с образованием легкорастворимого гидрокарбоната кальция провоцирует процесс разрушения бетона.
- ↑ 1 2 3 // Геологический словарь: в 2-х томах / К. Н. Паффенгольц и др. — издание 2, испр. — М.: Недра, 1978. — Т. 1. — С. 107.
- Эрика Гиз. Полная оценка запаса подземных вод // В мире науки. — 2018. — . — . Архивировано 18 февраля 2018 года.
- Зиновьев В. А. Краткий технический справочник. Том 1. — М..-Л. Техтеориздат, 1949. — c. 385—386
- // Геологический словарь: в 2-х томах / К. Н. Паффенгольц и др. — издание 2, испр. — М.: Недра, 1978. — Т. 1. — С. 107.
- К. Трубецкой. Горное дело: Терминологический словарь. — Litres, 2018-12-20. — 638 с. — ISBN 978-5-04-119548-9.
- Lev Solomonovich Gurvich. Вода — наш друг. — Знание, 1968. — 84 с.
- Oleg Vladimirovich Popov. Подземное питание рек. — Гидрометеоиздат, 1968. — 300 с.
Движение подземных водПравить
Прибалтийский артезианский бассейн — площадь 0.462 млн км2, расположен на территории Эстонии, Латвии, Литвы, Калининградской области и частично под акваторией Балтийского моря.
Парижский артезианский бассейн — площадь 0.15 млн км2, расположен в северной части Франции.
Московский Артезианский бассейн — площадь 0.36 млн км2, расположен на территории Московской, Калининской, Владимирской, Ярославской, Смоленской, Калужской, Орловской, Тульской и Рязанской областей.
Западно-Сибирский артезианский бассейн — крупнейший в мире артезианский бассейн площадью 3 млн км2, расположенный на территории Западно-Сибирской равнины. Бассейн включает два гидрогеологических этажа, разделённых толщей (местами более 800 м) глинистых осадков.
Восточно-сахарский Артезианский бассейн (Ливийско-Египетский артезианский бассейн) — крупнейший в мире (3.49 млн км2), расположен в северо-восточной части Африки под пустыней Сахара. Включает территорию Египта, северную часть Судана, восточные районы Ливии и северо-восточные районы Чада.
Большой Сахарский Артезианский бассейн (Алжиро-Тунисский артезианский бассейн) — площадь 0.6 млн км2, расположен в основном на территории Алжира, охватывает также южную половину Туниса и частично Ливию.
Истощение водоносных горизонтов является проблемой в некоторых районах и особенно критично в Северной Африке, например, в ливийском проекте «Великая рукотворная река». Однако новые методы управления подземными водами, такие как искусственная подпитка и закачка поверхностных вод в сезонные влажные периоды, продлили срок службы многих пресноводных водоносных горизонтов, особенно в Соединённых Штатах.
ПроницаемостьПравить
- В российской гидрогеологии термин «аквафер» не употребляется в официальной и отчётной документации.
- A.J. Duncan, S.A. Tarawali, P.J. Thorne, D. Valbuena, K. Descheemaeker. Integrated crop-livestock systems − a key to sustainable intensification in Africa // Tropical Grasslands — Forrajes Tropicales. — 2013. — , . — . — ISSN 2346-3775. — doi:10.17138/tgft(1)202-206.
- Mr. Abdullah k. Khamis. Drainage of Irrigated Land (WATER — LOGGING AND SALINITY CONTROL, DRAINAGE WATER DISPOSAL AND RESUSE.) // Drainage VIII, 21-24 March 2004. — St. Joseph, MI: American Society of Agricultural and Biological Engineers. — doi:10.13031/2013.15732.
- James S. Famiglietti, Grant Ferguson. The hidden crisis beneath our feet (англ.) // Science. — 2021-04-23. — , . — . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.abh2867.
- Scott Jasechko, Debra Perrone. Global groundwater wells at risk of running dry // Science. — 2021-04-22. — , . — . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.abc2755.
- Scott Jasechko, Debra Perrone. Global groundwater wells at risk of running dry (англ.) // Science. — 2021-04-23. — , . — . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.abc2755.
- J. Rolfe. Valuing reductions in water extractions from groundwater basins with benefit transfer: The Great Artesian Basin in Australia // Water Resources Research. — 2010-06. — , . — ISSN 0043-1397. — doi:10.1029/2009wr008458.
- D. Barson. Flow systems in the Mannville Group in the east-central Athabasca area and implications for steam-assisted gravity drainage (SAGD) operations for in situ bitumen production // Bulletin of Canadian Petroleum Geology. — 2001-09-01. — , . — . — ISSN 0007-4802. — doi:10.2113/49.3.376.
- Leonard F. Konikow. Groundwater depletion in the United States (1900−2008) // Scientific Investigations Report. — 2013. — ISSN 2328-0328. — doi:10.3133/sir20135079.
- Washington Post Washington, DC, Poll, May 2002. ICPSR Data Holdings (23 мая 2003). Дата обращения: 31 мая 2021. Архивировано 14 марта 2020 года.
- Rick Illgner, Geary M. Schindel. Historical note: The Edwards Aquifer Authority // The Edwards Aquifer: The Past, Present, and Future of a Vital Water Resource. — Geological Society of America, 2019. — .
- Jo-Ansie van Wyk. Atomic/Nuclear Diplomacy // The Encyclopedia of Diplomacy. — Oxford, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2018-05-03. — . — ISBN 978-1-118-88791-2, 978-1-118-88515-4.
