Гидрология подземных вод

Водные объекты

Круговорот воды

Понятие о гидросфере

Уравнение водного баланса

X + Y₁⁺ + W₁⁺ = Z + W₂^- + Y₂^- ± DU

w где

wХ – атмосферные осадки,

wY₁ – поверхностный приток, Y₂ – поверхностный отток,

wW₁ – приток подземных вод, W₂ – отток подземных вод,

wZ – испарение,

wDU – изменение количества воды в пределах водного объекта,

w+DU – накопление воды (ледники, снег, водоемы, грунтовые воды),

w- DU – опускание уровня водоема (грунтовых вод).

w Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая всю химически не связанную воду независимо от ее состояния: жидкую, твердую и газообразную.

wСвыше 96% объема гидросферы составляют моря и океаны,

wоколо 2% - подземные воды,

wоколо 2% - льды и снега,

wоколо 0,02% - поверхностные воды суши (реки, озера, болота).

wВсе воды на Земле – океанические, поверхностные и подземные воды суши – благодаря лучистой энергии солнца и силе тяжести тесно взаимосвязаны и образуют единый круговорот воды в природе.

wРазличают два звена глобального круговорота воды – малый круговорот (океан-океан) и большой круговорот (океан-суша)

wКоличественным выражением круговорота воды является уравнение водного баланса.

Уравнение водного баланса, описывающее круговорот воды над океаном:

x_ок (458) + w (2) + y (45) = z_ок (505)

wx_ок – осадки, выпавшие над океаном,

ww – подземный сток в океан,

wy – поверхностный сток в океан,

wz_ок – испарение с поверхности океана.

Уравнение водного баланса для материкового звена, состоящего из периферийной и внутренней зон:

x_с (110)= y (45) + w (2) + z_c (63)

wx_с – осадки, выпавшие над сушей,

ww – подземный сток с суши,

wy – поверхностный сток с суши,

wz_с – испарение с поверхности суши

wСкопления природных вод на земной поверхности или в толще грунтов, имеющие определенный гидрологический режим называют водными объектами.

Различают три типа водных объектов:

w Водотоки – водные объекты, которые имеют вытянутые углубления (русла), поступательное движение воды происходит по уклону: реки, ручьи, каналы.

w Водоемы – водные объекты, обладающие замедленным водообменом и располагающиеся в понижениях земной коры: океаны, моря, озера и водохранилища.

w Особые водные объекты включают ледники, подземные воды и болота.

Гидрология морей

Моря внутриматериковые

Гидрология морей

w Подземные воды – природные воды Земли, расположенные в горных породах, в верхней части земной коры в твердом, жидком и парообразном состоянии, связанные с поверхностными и атмосферными водами и участвующие в общем круговороте воды.

wОбразуются главным образом за счет просачивания вглубь атмосферных осадков во время дождей или таяния снега (инфильтрационные).

wНа равнинах, сложенных осадочными горными породами, обычно чередуются слои, обладающие различной водопроницаемостью.

wОдни из них легко пропускают воду (пески, гравий, галечник) – водопроницаемые грунты.

wДругие задерживают воду (глина, кристаллические сланцы) – водоупорные грунты.

wНа водоупорных породах вода задерживается, заполняет промежутки между частицами вышележащей водопроницаемой породы и образует водоносный горизонт.

В зоне аэрации выделяют:

w Почвенные воды

nраспространены в почвенном слое близ поверхности;

nих формирование связано с процессами инфильтрации атмосферных осадков.

w Верховодка

nобразуется, когда инфильтрирующаяся вода встречает на своем пути линзы водонепроницаемых пород;

nна сравнительно небольшой глубине и имеют ограниченное по площади распространение, мощностью до 1 м;

nвременные скопления воды (весна).

В зоне насыщения выделяют:

w Грунтовые воды – свободные (гравитационные) воды первого от поверхности Земли стабильного водоносного горизонта, заключенного в рыхлых отложениях или верхней трещиноватой части коренных пород.

wПорода, насыщенная водой, называется водоносным горизонтом, мощность которого определяется расстоянием по вертикали от уровня грунтовых вод до водоупора.

wДвижение грунтовых вод подчиняется силе тяжести.

Межпластовые напорные воды

wК напорным (артезианским) водам относятся подземные воды, находящиеся в водоносных горизонтах, заключенных между двумя водоупорными слоями горных пород. Водоносный горизонт находится под гидростатическим напором.