Гідрологія підземних вод

Походження і поширення підземних вод .

Механізм утворення і поширення підземних вод за своєю суттю є процес взаємодії гідросфери і атмосфери з літосферою. Спостереження показують, що поверхнева вода з тією чи іншою швидкістю просочується через пори гірських порід, досягає водостійкого горизонту і утворює вище нього водоносний горизонт. На цій основі ще в давнину виникла теорія походження підземних вод, що отримала назву інфільтраційної.

Однак інфільтрація не єдиний процес, в результаті якого утворюються і поповнюються підземні (ґрунтові) води. Багаточисельні факти змушують відмовитись від універсального значення простого просочування води. Справа в тому, що навіть під час великих дощів насиченими виявляються тільки верхні шари ґрунту, нижче яких лежать сухі шари. Водоносні горизонти виявляються поза видимим зв’язком з атмосферними опадами.

У кінці XIX ст. була розроблена теорія конденсаційного походження підземних вод, пояснюючи накопичення ґрунтових вод конденсацією водяної пари з повітря проникненням її в землю. Особливо значних розмірів цей процес набуває в піщаних пустелях, однак пояснити всю різноманітність видів води в земній корі тільки конденсацією теж не можна.

Сутність помилок всіх теорій в тому, що кожна з них допускала лише одну форму, в якій вода проникає в землю - рідку або газоподібну. Подібно до того, як різноманітні атмосферні гідрометеори, різноманітні і види води в земній корі. Вони знаходяться в товщі гірських порід верхньої частини земної кори в рідкому, твердому та газоподібному стані.

По походженню розрізняють такі види підземних вод:

· Інфільтраційні, що утворилися внаслідок просочування з поверхні дощових, талих і річкових вод;

· Конденсаційні, що утворились в порах і тріщинах гірських порід із водяної пари;

· Седиментаційні, що утворилися в процесі геологічного накопичення осадів у водних умовах (седиментація - осідання);

· Магматогенні, або ювенальні, що утворились при кристалізації магми і метаморфізації гірських порід. Вважається, що більша частина вод гідросфери утворилася за рахунок дегазації магми.

Види води в ґрунті та підґрунті .

По фізичному стану підземні води поділяють на сім видів.

. Гравітаційні води. Вони переміщуються під дією сили тяжіння (гравітації), заповнюють тріщини й пустоти земної кори, переміщуються по них, а також займають замкнуті пониження на земній поверхні, утворюючи океани, моря, озера (рис. 1.).

. Капілярні води. Вони заповнюють дрібні пори в ґрунті та гірських породах, утримуються за рахунок сил поверхневого натягу і переміщуються в залежності від градієнта температури і вологості породи навіть проти градієнта сили тяжіння (завдяки цьому ґрунтові води підіймаються до поверхні). Гравітаційні та капілярні води приймають активну участь у вологообігу.

. Плівкова вода. Вона обволікає частки ґрунту і притягується до них силою поверхневого натягу, тому вона слабо приймає участь у вологообігу і погано використовується рослинами.

. Гігроскопічна вода. Вона обволікає дрібні агрегати ґрунту і видаляється тільки при сильному нагріванні.

Рис. 1. Утворення підземних вод

5. Хімічно пов’язана вода входить до складу мінералів, фізично та хімічно пов’язана в них (гіпс - CaSO4 . 2Н2О - вміщує 20,3% води, мірабіліт - Na2SO4 . 10Н2О - вміщує 55% води і т.д.), тому при її видаленні змінюються їхні фізичні властивості і вони руйнуються.

. Пароподібна вода займає пори, вільні від рідкої води. Утворюється як в результаті проникнення атмосферної вологи, так і в зв’язку з випаровуванням підземних вод всіх форм. Безпосередньо в постачанні рослин водою участі не приймає.

. Вода в твердому стані буває в областях сезонної (зимової) і багаторічної (вічної) мерзлоти.

Фізичні властивості і хімічний склад підземних вод.

Хімічний склад підземних вод визначається напрямком геологічних процесів природної зони, які, в свою чергу, залежать від ряду чинників. При надлишковому зволоженні формуються прісні води, при недостатньому зволоженні мінералізація підвищується.

При просочування води через підзолисті ґрунти, а також через піски в підземні води проникає лише незначна кількість солей. При фільтрації через чорноземи, каштанові ґрунти, а тим більше через солончаки в підземні води поступає більше солі. Ґрунти можуть змінювати склад вод, що фільтруються через них, завдяки реакціям обміну.

Цікаві статті з розділу

Психологічні аспекти екології
Сучасна наукова психологія є досить розмаїтою системою дисциплін і галузей. Однією з них є екологічна психологія. Розвиток суспільства і його взаємодія з навколишнім середовищем показує що ...

Екологічна оцінка природних умов басейну річки Рудка (Волинська область)
Значення водних артерій важко переоцінити. Річки, наприклад, забезпечують водою господарську діяльність людини, її повсякденний попит, відіграють важливу роль у функціонуванні суспільства. ...

Наукові основи раціонального користування та управління навколишнім середовищем
Тема контрольної роботи "Наукові основи раціонального користування та управління навколишнім середовищем". В умовах зростаючого антропогенного впливу на навколишнє середовище оч ...