Геологическая работа вод подземного стока

Общие сведения о подземных водах

Подземные воды образуются путем просачивания (инфильтрации) атмосферных осадков и талых вод, а в некоторых случаях также вод рек и озер. Имеется еще и другой способ питания подземных вод – путем конденсации водяных паров в холодных стенках пор трещин и пустот горных пород. это имеет место в жаркое время года, когда атмосферный воздух нагрет, а подземный воздух еще сохранил зимний холод. Роль конденсации паров в питании подземных вод незначительна, кроме конденсации паров, выделяющихся из магматических очагов.

Соответственно выделяют следующие типы подземных вод: инфильтрационные, конденсационные, магматогенные. В практике имеют дело исключительно с водами инфильтрационного происхождения.

Наука о подземных водах называется гидрогеологией.

Подземные воды находятся в состоянии движения, циркуляции. Они перемещаются из области, где происходит пополнение их запасов (области питания) в те зоны, где подземные воды дренируются, т.е. выходят на поверхность (область разгрузки или дренажа). Между областями питания и разгрузки располагается область транзита подземных вод.

Сосредоточенные выходы подземных вод называются ключами или источниками. Воды источников иногда имеют высокую температуру и называются термальными или просто термами.

Подземные воды перемещаются в порах, трещинах и иных пустотах, имеющихся в горных породах. В зависимости от характера и степени пустотности изменяется и водопропускная способность горных пород, их водопроницаемость. По водопроницаемости различают горные породы высокой, средней и слабой проницаемости и водоупорные. Последние являются практически водонепроницаемыми породами. Примером могут служить глины. Галечники, крупнозернистые пески, трещиноватые известняки являются породами высокой проницаемости.

Так как водопроницаемые и водоупорные горные породы обычно переслаиваются, наблюдается также чередование водоносных и водоупорных слоев. Слои (толщи) горных пород, содержащие подземные воды называются водоносными горизонтами. Первый от поверхности водоносный горизонт, который образуется на первом же от поверхности водоупорном слое, называется горизонтом грунтовых вод (рис.73). водоносные горизонты, разделенные водоупорными слоями, называются межпластовыми водоносными горизонтами. Их может быть несколько в данном районе.

С глубиной обычно уменьшается водопроницаемость горных пород а также гидравлические уклоны потоков подземных вод. Поэтому скорости движения подземных вод с глубиной снижаются.

Верхнюю зону циркуляции подземных вод называют зоной активного водообмена, среднюю – зоной замедленного водообмена и нижнюю – зоной застойного режима.

Растворяющая деятельность подземных вод

Геологическая деятельность подземных вод в основном заключается в выщелачивании горных пород и минералов, выносе и отложении растворенных в них веществ в трещинах, порах горных пород, в метах выходов подземных вод на поверхность и на дне водоемов. Немаловажная роль принадлежит подземным водам в разрушении береговых склонов.

Выщелачивание горных пород. Карстовые явления. С наибольшей легкость выщелачиваются такие горные породы, как каменная соль, гипс, известняк и доломит. Поэтому в районах развития этих пород возникают различного рода пустоты – пещеры, гроты (короткие пещеры), естественные колодцы и шахты с отвесными и крутыми стенками и т.д. При провале сводов такого рода пустот на поверхности появляются провальные воронки, некоторые из них заполняются водой и возникают карстовые озера. По системе подземных пустот нередко текут подземные реки, соединяющие между собой подземные озера.

Перечисленные явления, связанные с растворяющей деятельностью подземных вод, называются карстовыми явлениями – по наименованию плоскогорья Карст (Югославия, где данные явления распространены очень широко и издавна известны). Наиболее крупные карстовые полости и карстовые явления развиваются в известняках.