какая форма гидрогеологических нарушений пропущена

Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении”

Геологические и гидрогеологические условия. Анализ разреза, карта гидроизогипс. Гидрогеологические расчеты при строительном водопонижении. Прогноз процессов в грунтовой толще, связанных с понижением уровня вод. Воздействие напорных вод на дно котлованов.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Курсовая работа по теме:

“Оценка гидрогеологических условий на площадке строительства и прогноз развития неблагоприятных процессов при водопонижении”

В процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений важное значение отводится роли подземных вод. Подземные воды вызывают ряд процессов в грунтовой толще, которые могут серьезно осложнить строительство и эксплуатацию сооружений. Подземные воды вступают во взаимодействие с породами, ухудшая их механические свойства. Они довольно часто являются агрессивной средой по отношению к бетону, алюминию, железу. На строительных площадках из-за подземных вод возникает опасность затопления котлованов (траншей), нарушение устойчивости их стенок, прорыв дна под воздействием напорных вод и др.

Для целей проектирования и строительства понятие «гидрогеологические условия» можно определить как совокупность следующих характеристик водоносных горизонтов (слоев): 1) их количество в изученном разрезе, 2) глубина залегания, 3) мощность и выдержанность, 4) тип по условиям залегания, 5) наличие избыточного напора, 6) химический состав, 7) гидравлическая связь с поверхностными водами и другие показатели режима.

Режим подземных вод изменяется как в процессе строительства, так и в период эксплуатации зданий и сооружений. Изменения могут иметь временный или постоянный характер. Наиболее часто встречаются:

понижение уровня грунтовых вод (проходка котлованов, систематический дренаж, устройство дорожных выемок, дренирующих засыпок траншей и др.);

снижение напоров в межпластовых водоносных горизонтах (проходка котлованов и коллекторов глубокого заложения);

повышение уровня грунтовых вод (утечки из водонесущих сетей, «барражный» эффект фундаментов глубокого заложения, крупных подземных сооружений и т. п.);

изменение химического состава и температуры подземных вод (утечки из сетей, антиналедные мероприятия и др.).

Понижение уровня грунтовых вод может влиять на состояние песчаных и супесчаных грунтов, вызывая как разуплотнение, так и уплотнение их.

Повышение уровня грунтовых вод вызывает увеличение влажности и индекса текучести у пылевато-глинистых грунтов, что приводит к уменьшению прочностных и деформативных показателей.

Практически все перечисленные изменения свойств грунтов, вызванные нарушением гидрогеологических условий, могут приводить к дополнительным осадкам грунтовой толщи и деформациям сооружений.

При выполнении работ по устройству оснований зданий и сооружений должны предъявляться повышенные требования к предварительному изучению в процессе строительства конкретных местных геологических и гидрогеологических условий.

1. Карта фактического материала: Участок № 5. Скважины № 31,32,33 М 1:2000

2. Геолого-литологические колонки по разведочным скважинам № 31,32,33

Источник

2. Класс гидродинамических нарушений.

А) род: водные поверхностные

— зарегулирование связано со строительством дамб, платин, водохранилищ

— затопление возникает если производство имеет избыток воды (специфические производства)

— истощение при водозаборе большого количества воды на водотоках и водоемах (уменьшение зеркал).

Б) род: водные подземные или гидрогеологические нарушения.

Виды в основном связаны с изменением уровня грунтовых вод (подтопление территорий).

3. Класс аэродинамических нарушений.

Происходит в приземном слое атмосферы в результате возведения высоких зданий, сооружений, высоких отвалов и глубоких выемок.

Род: нарушение приземного слоя атмосферы.

— разрежение атмосферного воздуха, проявляется в качестве ветровой аэродинамической тени, возникающей после встречаемого препятствия.

— возмущения появляются в изменениях направления и объема воздушных потоков

— температурная инверсия возникающая в результате поступления в приземный слой воздуха большого количества тепла.

4. Класс биоморфологических нарушений, выделяются 4 рода:

1. фитоценотический род.

— уничтожение растительности (полное и неполное)

— уничтожение (полное и неполное)

— угнетение выражается в изменении количества микроорганизмов, доминантов в изменении места обитания

— полное (неполное) уничтожение

4. микоценотический род.

Параметры загрязнения окружающей среды: взаимодействие технологических процессов и природных процессов осуществляется путем влияния или воздействия.

Под влиянием понимается взаимодействие технических и природных процессов, когда в экосистеме происходят изменения, не превышающие предельно-допустимых значений, т.е. значений, при которых происходит в природной системе нарушение функциональных связей, но вследствие изменения этих функциональных связей не происходит коренной структурной перестройки природных систем. Т. о., если в экосистеме наблюдается применение количественного характера, то говорится о явлении техногенных процессов на природные процессы. Оценка этих изменений при влиянии техн. процессов на прир. систему производится путем сравнения количественных и качественных показателей, характеристик изучаемой экосистемы с фоновыми значениями прир. частей, т.е. характеристики и показатели э/с вне зоны антропогенного воздействия.

Другая форма взаимодействия технических и природных процессов – воздействие. Это такое взаимодействие технич. и прир. процессов, при котором в экосистеме происходят изменения, превышающие предельно-допустимые значения, т.е. изменения, носящие качественный характер, когда идет структурная перестройка э/с.

Для характеристики технологического воздействия на экосистему используют три показателя:

1. Интенсивность воздействия – характеризует величину нарушения или загрязнения в единицу времени. Для загрязнений интенсивность воздействия измеряется в [г/сек], [кг/час], [т/год]. Для нарушения единицами измерения являются [м 2 /сек], [га/год]. Именно этим показателем нормируются выбросы предприятий в воздушный бассейн или сбросы в водную среду, а также площади нарушения земель. (Абсолютная величина).

2. Степень воздействия технологических процессов на экосистемы характеризует относительную величину поступления загрязняющих веществ в природную систему от общего объема выделившихся веществ или выброса, или сброса, а также нарушенность основного компонента экосистемы от общей его площади или количества. Степень воздействия определяется в процентах и используется, например, при оценке или планировки эффективности работы очистных сооружений, а также для оценки рекультивации земель.

3. Опасность воздействия технологического процесса на экосистему характеризует в относительных единицах соотношение между реальной (фактической) интенсивностью воздействия и нормативной, т.е. j=Ci/ПДЗi≥1, где Ci – интенсивность воздействия, ПДЗi – предельно допустимое значение i-го вещества. Если j≥1 – существует опасность воздействия того или иного технологического процесса на экосистему. Если j 0 С. Интенсивное испарение, восходящие потоки воздуха, облачность. Накапливается большое количество энергии, осадков. Опасность циклона: сильный ветер (разрушение конструкции), обильные осадки – наводнения (канализация, водоснабжение, электроснабжение).

— Наводнения (поднятие уровня воды в реке или приустьевой области выше критической отметки. Для каждой области свой критический уровень).

– Продолжительные интенсивные осадки в результате прохождения циклонов-Дальн.Восток, Зап. и Вост.Сибирь, Европейская часть, Амур и притоки.

– Бурное таяние снегов – половодье – характерно для рек умеренного пояса (Верховье Волги, Дунай, Карпаты). Предотвращение – гидротехн. сооружения.

– Зажоры (осенью) – образование в русле реки значительного скопления льда и шуги (снег, не тающий в воде). Скопление донного льда и шуги в осеннее время. Залив территории и замерзание до весны.

– Наводнения, вызванные прорывом внутриледниковых или завальных озер.

– Нагонные наводнения. Характерно для устьевых областей определенной формы.

— Засуха (длительное и значительный недостаток дождя, при повышении температуры и понижении влажности воздуха, в результате которой иссекают запасы влаги в почве). – субтропики, южная часть умеренных широт, степь, лесостепь.

Причины: установление антициклонной погоды на продолжительное время.

— почвенная (истощение запасов почвенной влаги, без пополнения дождями).

Последствия: возрастают расходы растений на транспирацию, снижается водонасыщенность ткани; снижение расхода в реках, в результате могут возрасти концентрации поллютантов в водотоках.

1.Тихоокеанское огненное кольцо(526 вулканов – западное побережье Америки, Камчатка, Курилы…)

2.Средиземноморский пояс (Пиренеи, Испания, Италия, Иранское плоскогорье, Кавказ…)

3.Срединно-Атлантический хребет (Исландия)

Вне этих 4-ех зон – в океанах.

Последствия: уничтожение растительности (вулканический пепел, бомбы…); кислотно-щелочные выпады (газы в магме), изменение ландшафта…

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Гидрогеологические опасности и угрозы

Гидрогеологические опасности и угрозы – это опасные изменения состояния подземной геосферы в результате нарушений режима подземных вод под действием естественных и техногенных факторов. Основной причиной возникновения гидрогеологических опасностей и угроз являются подъем уровня грунтовых вод или его значительные колебания и возникновение комплекса связанных с этим негативных процессов, в особенности на застроенных территориях.

Функцией уровня грунтовых вод являются все компоненты несущей способности фундамента. Характер и масштаб влияния грунтовых вод — функция условий залегания и физических свойств подстилающего фундамент грунта. При песчаном грунте более высокие уровни оказывают влияние на несущую способность в основном через изменение геостатического давления. Несущая способность глинистых грунтов определяется главным образом сцеплением, являющимся функцией влажности грунта. Гравитационная вода, заполняющая поры грунта, обладает выталкивающей силой. Эта сила учитывается в том случае, когда ее величина приближается к собственному весу сооружения, а также тогда, когда сооружение имеет большой внутренний объем воздушного пространства (бассейны, резервуары и пр.).

С грунтовыми водами и вмещающими их породами непосредственно взаимосвязаны фундаменты зданий и др. заглубленные элементы строительных конструкций, при проектировании которых гидрогеологическая опасность определяется с учетом выполнения следующих критериев:

Другим фактором гидрогеологических опасностей и угроз являются агрессивные свойства грунтовых вод по отношению к строительным материалам и определенным типам пород грунта. По характеру опасного воздействия выделяют следующие типы:

Агрессивность вод усиливается при больших скоростях потока грунтовых вод и смене агрессивных жидкостей, при циклически повторяющемся осушении-увлажнении, при постоянном контакте агрессивных вод и бетона.

При отрицательных температурах воздуха замерзание вод в грунте зависит от типа грунта, поступления воды и температурных условий. В опасных по условиям промерзания грунтах можно наблюдать развитие линз льда. Разделение грунтов на категории по опасности промерзания выполняется в предположении, что деформация, равная 2 см, вызванная промерзанием, является допустимой. Близкое залегание грунтовых вод к земной поверхности в сочетании с пылеватоглинистыми грунтами приводит к процессам пучения грунтов и, соответственно, к деформациям фундаментов с образованием иногда шлировых льдов, разрушающих кладку. Следствием этих причин для зданий и сооружений являются:

Разрушительное действие воды, залегающей ниже фундамента, вызывает:

Понижение уровня грунтовых вод само по себе может вызвать осадку сооружений, но более опасны высокие скорости течения грунтовых вод, которые могут возникнуть в процессе осушения.

Опасными являются гидравлическое разрушение (размыв) грунта при осушении путем открытого водоотлива и разрыхление грунта при осушении скважинами (особенно при неправильном подборе фильтров). Образование воронок депрессии при отборе из глубоких скважин, пробуренных для промышленного и питьевого водоснабжения, нередко сопровождается смещениями земной поверхности даже в тех случаях, когда водоносный горизонт залегает на глубине 100-200 м. Гидрогеологические опасности и угрозы вызывают увеличение балла сейсмичности подтопленной территории, что является важным фактором изменения гидрогеологической обстановки в условиях городских агломераций, промышленных центров и в целом в границах техногенно-нагруженных территорий. Методы инженерной защиты территорий, зданий и сооружений от опасных процессов, включая гидрогеологические, регламентируются строительными нормами и правилами.

Источник: Грунтовые воды и строительство. Ретхати Л. —М., 1990.

Источник

Гидрогеологические особенности

Гидрогеологические особенности весьма объемное понятие. Оно включает: гидрогеологическую структуру геосистемы, определяемую пространственными отношениями водосодержащих слоев пород и относительных водоупоров; гидродинамические свойства геосистемы, условия питания, движения и разгрузки подземных вод; коллекторные свойства пород, их водопроницаемость; химический состав, температуру, агрессивность подземных вод и др.

При изучении гидрогеологических особенностей испльзуют ряд важных понятий и терминов.

Водоносный пласт — это обводненная осадочная порода однородного петрографического состава, генезиса и возраста, сравнительно ограниченной мощности и значительного площадного распространения. Водоносный пропласток — это водоносный пласт малой мощности и незначительного площадного распространения.

Водоносная линза — то же, что и водоносный пласт, но линзообразной формы и, сравнительно ограниченный по площади распространения.

Водоносный горизонт — обводненная пачка осадочных или вулканогенных пород однородного, или разнородного петрографического состава, генезиса и возраста, с различной водопроницаемою и с единой пьезометрической поверхностью, ограниченная снизу и сверху регионально выдержанными водоупорами.

Водоносный комплекс — обводненная толща осадочных или вулканогенных пород разнородного петрографического состава, генезиса и возраста с различной водопроницаемостью, с единой или разной пьезометрической поверхностью, не не имеющая снизу четко выраженного регионального водоупора и местных водоупоров для выделения в ней водоносных горизонтов

Воды спорадического распространения представляют собой скопление подземных вод в гидравлически разобщенных линзах и пропластках, залегающих на различной глубине и находящихся внутри осадочной водопроницаемой или слабопроницаемой толщи.

Таблица 2.10. Особенности эндогенных режимов материков (по В. В. Белоусову)

В предгорных впадинах, в синеклизах платформ и в крупных межгорных впадинах почти всегда имеется не один, а несколько водоносных горизонтов, которые можно объединить водонапорную систему (по А. М. Овчинникову).
Под этой системой следует понимать группу смежных выше и ниже залегающих водоносных горизонтов и комплексов, находящихся в пределах крупной единицы стратиграфической шкалы и приуроченных к отрицательной геологической структуре.

Выделять водонапорные системы среди высокометаморфизованных и изверженных пород не следует, так как встречающиеся среди них грунтовые воды зоны открытой трещиноватости не являются напорными, а воды глубоких тек­тонических трещин имеют локальное распространение и гидравлически изолиро­ваны.

Грунтовые воды — это подземные воды, образующие одну из самих верх­них гидрогеологических зон. На формирование грунтовых вод влияют непосред­ственно: атмосфера, поверхностные воды, климат, почвенный и растительный покров, рельеф, состав водовмещающих пород и пород зоны аэрации.

Ф. П. Саваренский называет грунтовыми воды, находящиеся в первом от поверхности водопроницаемом слое и подстилающиеся первым водоупорным горизонтом.

Горизонт грунтовых вод — первый от поверхности земли постоянный во времени, регионально выдержанный водоносный горизонт, имеющий единую (или общую) гидравлическую поверхность, давление на которой, как правило, равно атмосферному. Верховодкой (по Ф. П. Саваренскому) обычно называют ближайшие к поверхности грунтовые воды, развитые на небольших площадях и непостоянные во времени.

Систематика подземных вод распространяется на следующие типы терри­тории.

I. Для районов распространения осадочных, метаморфизованных или слабо метаморфизованных и частично вулканогенных пород: 1) верховодка, имеющая практическое значение и более или менее широкое распространение; 2) болотные воды и воды обводненных торфяников; 3) грунтовые воды ледниковых отло­жений (основной песчаной морены, надморенные, зандров, озов, конечноморенных образований — собственно конечных морен, кам, друмлинов и т. п.); 4) грун­товые воды речных, озерных и морских отложений (современных и древних аллю­виальных образований и надпойменных террас, погребенных долин, современных и древних озерных отложений, современных и древних морских прибрежных осадков, песчаных островов, пролювиальных отложений и образований пред­горных шлейфов); 5) грунтовые воды (лёссов и лёссовидных суглинков, бугристо-грядовых песков и песчаных массивов, дюн и барханов); 6) линзы пресных вод — подлиманные, подтакырные, низкогорных и предгорных равнин, подпесчаные, песчаных пустынь; 7) грунтовые воды дочетвертичных отложений, подразде­ляющиеся по возрасту водовмещающих пород; 8) воды спорадического распро­странения; 9) артезианские водоносные горизонты, подразделяющиеся по воз­расту водовмещающих пород и (если это нужно) по признаку литолого-гидродинамической неоднородности (водоносных подгоризонтов, однородных, условно однородных и неоднородных водоносных горизонтов, в двух, трех и более арте­зианских водоносных горизонтах с указанием для всех водоносных горизонтов условий их дренирования — поверхностное, подземное и смешанное — и условий распространения — неограниченные, литологически или стратиграфически выклинивающиеся, замкнутые, подземного распространения); 10) водоносные комплексы, подразделяющиеся по возрасту водовмещающих пород, с указанием так же, как и для водоносных горизонтов, условий дренирования и ограничен­ности или неограниченности их распространения по падению слоев; 11) карсто­вые воды (регионального и локального распространения, карстовые реки и озера): 12) воды зон тектонических разломов; 13) воды лавовых потоков.

II. Для районов распространения изверженных и осадочных сильно мета­морфизованных пород: 14) воды регионального распространения (грунтовые соды зоны открытой трещиноватости с подразделением их по петрографическому составу, генезису и возрасту водовмещающих пород, воды водоносных серий и свит с подразделением вод по возрасту и генезису водовмещающих пород, напорные воды погребенных зон открытой трещиноватости, воды элювия (дресвы) изверженных сильно метаморфизованных пород, напорные воды кристаллического фундамента); 15) воды локального распространения (воды зон тектонических разломов, воды глубоких открытых и закрытых трещин, т. е. выходящих и не выходящих на земную поверхность; воды контактов метаморфизованных пород с интрузивными телами, в том числе с дайками и жилами; воды стратиграфически несогласных контактов).

III. Для районов развития многолетнемерзлых пород: 16) воды региональ­ного распространения (верховодка, имеющая практическое значение и более или менее широкое распространение — сезонных и временных таликов, надмерзлотные — грунтовые — воды с переменным годовым и фазовым режимом, подраз­деляющиеся по возрасту и генезису водовмещающих пород, постоянные грунто­вые надмерзлотные воды, подразделяющиеся по возрасту и генезису водовмещающих пород, различные виды подмерзлотных вод); 17) воды локального распро­странения (воды многолетних и сезонных замкнутых таликов вдоль рек, надмерзлотные многолетние подрусловые воды вдоль мелких рек, подрусловые многолетние воды вдоль крупных рек, часто соединяющиеся с подмерзлотными водами, воды надпойменных террас крупных рек, воды конусов выноса, горных осыпей и обвалов, воды отложений морских побережий, воды несквозных и сквоз­ных таликов, подразделяющиеся на речные и озерные, межмерзлотные термокарстовые воды спорадического распространения, межмерзлотные воды — при ярусном строении многолетнемерзлых и талых пород — напорные, спорадического распространения и подрусловые).

Оценка качества воды по отношению к бетону производится по нормам и техническим условиям.

Для приготовления гидротехнического бетона выбирают цемент, по отношению к которому данная вода как среда не является агрессивной по всем уста­новленным признакам агрессивности. Если вода признается агрессивной по от­ношению к выбранному цементу, хотя бы по одному признаку, то водостойкость бетона должна быть обеспечена специальными мероприятиями: гидроизоляцией, применением защитных оболочек, снижением степени агрессивности воды, дренажем. При отборе проб воды для определения агрессивности должны быть обеспечены условия, позволяющие получить правильные результаты опре­деления свободной углекислоты, гидрокарбонатной щелочности, pH.
Гидрогеологическое районирование.

Согласно этому районированию выделяются 1) гидрогеологические области платформ — системы бассейнов различного типа и размера с преобладающим распространением артезианских бассейнов; 2) гидрогеологические складчатые области — преобладающим распро­странением бассейнов трещинных и трещинно-пластовых вод. Артезианские бассейны преобладающего распространения пластовых подземных вод. Бассейны трещинных вод – бассейны преобладающего распространения трещинных, трещинно-жильных и карстовых вод. Бассейны трещинно-пластовых и пластово-трещинных вод – это промежуточные бассейны между двумя вышеназванными крайними типами бассейнов. Супербассейны – наложенные бассейны вулканогенных структур. Вулканогенные структуры могут быть наложены на артезианские бассейны и бассейны трещинных вод.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Гидрогеология

Гидрогеоло́гия (от др.-греч. ὕδωρ «водность» + геология) — наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой.

В сферу этой науки входят такие вопросы, как динамика подземных вод, гидрогеохимия, поиск и разведка подземных вод, а также мелиоративная и региональная гидрогеология. Гидрогеология тесно связана с гидрологией и геологией, в том числе и с инженерной геологией, метеорологией, геохимией, геофизикой и другими науками о Земле. Она опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.

Данные гидрогеологии используются, в частности, для решения вопросов водоснабжения, мелиорации и эксплуатации месторождений.

Содержание

Подземные воды

Подземными считаются все воды земной коры, находящиеся ниже поверхности Земли в горных породах в газообразном, жидком и твердом состояниях. Подземные воды составляют часть гидросферы — водной оболочки земного шара. Запасы пресной воды в недрах Земли составляют до 1/3 вод Мирового океана. В России известно порядка 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется менее 50 %. Иногда подземные воды вызывают оползни, заболачивание территорий, осадку грунта, они затрудняют ведение горных работ в шахтах, для уменьшения притока подземных вод проводят осушение месторождений и сооружают водоотливы.

История гидрогеологии

Накопление знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времен, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. В частности, свою лепту внесло сооружение копаных колодцев, строившихся в 2—3 тыс. до н. э. в Египте, Средней Азии, Китае и Индии и достигавших глубин в несколько десятков метров. Примерно в этот же период появилось лечение минеральными водами.

Первые представления о свойствах и происхождении природных вод, условиях их накопления и круговороте воды на Земле были описаны в работах древнегреческих ученых Фалеса и Аристотеля, а также древнеримских Тита Лукреция Кара и Витрувия. Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением в Египте, Израиле, Греции и Римской империи. Возникло понятия о ненапорных, напорных и самоизливающихся водах. Последние получили в XII веке н. э. название артезианских — от названия провинции Артуа (древнее название — Артезия) во Франции.

В России первые научные представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путем инфильтрации атмосферных осадков и геологической деятельности подземных вод были высказаны М. В. Ломоносовым в сочинении «О слоях земных» (1763 г.). До середины XIX века учение о подземных водах развивалось как составная часть геологии, после чего обособилось в отдельную дисциплину.

Распределение подземных вод в земной коре

Подземные воды в земной коре распределены в двух этажах. Нижний этаж, сложенный плотными магматическими и метаморфическими породами, содержит ограниченное количество воды. Основная масса воды находится в верхнем слое осадочных пород. В нем выделяют три зоны — верхнюю зону свободного водообмена, среднюю зону водообмена и нижнюю зону замедленного водообмена.

Воды верхней зоны обычно пресные и служат для питьевого, хозяйственного и технического водоснабжения. В средней зоне располагаются минеральные воды различного состава. В нижней зоне находятся высокоминерализованные рассолы. Из них добывают бром, йод и другие вещества.

Поверхность грунтовых вод называется «зеркалом грунтовых вод». Расстояние от зеркала грунтовых вод до водоупорного слоя называют «мощностью водоносного горизонта».

Формирование подземных вод

Подземные воды образуются различными способами. Один из основных способов образования подземной воды — просачивание, или инфильтрация, атмосферных осадков и поверхностных вод. Просачивающаяся вода доходит до водоупорного слоя и накапливается на нем, насыщая породы пористого и пористо-трещинноватого характера. Так возникают водоносные слои, или горизонты подземных вод. Кроме того, подземные воды формируются путём конденсации водяных паров. Выделяются также подземные воды ювенильного происхождения.

Два основных способа образования подземных вод — путём инфильтрации и за счёт конденсации водяных паров атмосферы в породах — главные пути накопления подземных вод. Инфильтрационные и конденсационные воды называются вадозными водами (лат. vadare — идти, двигаться). Эти воды образуются из влаги атмосферы и участвуют в общем круговороте воды в природе.

Инфильтрация

Подземные воды формируются из вод атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность и просачивающихся в грунт на некоторую глубину, а также из вод болот, рек, озёр и водохранилищ, также просачивающихся в землю. Количество влаги, попадающей таким образом в почву, составляет 15-20 % от общего количества выпавших атмосферных осадков.

Проникновение вод в грунты зависит от физических свойств этих грунтов. В отношении водопроницаемости грунты делятся на три основные группы — водопроницаемые, полупроницаемые и водонепроницаемые или водоупорные. К водопроницаемым породам относятся крупнообломочные породы, галечник, гравий, пески и трещиноватые породы. К водонепроницаемым породам — плотные магматические и метаморфические породы, такие как гранит и мрамор, а также глины. К полупроницаемым породам относятся глинистые пески, лёсс, рыхлые песчаники и рыхловатые мергели.

Количество воды, просочившейся в грунт, зависит не только от его физических свойств, но и от количества атмосферных осадков, наклона местности и растительного покрова. При этом длительный моросящий дождь создаёт лучшие условия для просачивания, нежели обильный ливень.

Крутые склоны местности увеличивают поверхностный сток и уменьшают просачивание атмосферных осадков в грунт, а пологие, наоборот, увеличивают просачивание. Растительный покров увеличивает испарение выпавшей влаги, но, в то же время задерживает поверхностный сток, что способствует просачиванию влаги в грунт.

Для многих территорий земного шара инфильтрация является основным способом образования подземных вод.

Подземные воды также могут образовываться за счёт искусственных гидротехнических сооружений, например таких, как оросительные каналы.

Конденсация водных паров

Второй путь образования подземных вод — это конденсация водяных паров в горных породах.

Ювенильные воды

Ювенильные воды — ещё один способ образования подземных вод. Такие воды выделяются при дифференциации магматического очага и являются «первичными». В природных условиях чистых ювенильных вод не существует: подземные воды, возникшие разными способами, смешиваются друг с другом.

Классификация подземных вод

Выделяется четыре типа подземных вод: верховодка, спорадические, грунтовые, напорные (артезианские) и подземные воды вечной мерзлоты.

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 водоносноной 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.

Грунтовые воды

Грунтовыми водами называются воды, залегающие первыми от поверхности и имеющие региональное распространение. Они, как правило безнапорные, в редких случаях имеют локальный напор, характеризуются более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут залегать как в рыхлых пористых породах, так и в твердых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод подвержен сезонным колебаниям, на него влияют количество выпадающих осадков, климат, рельеф, наличие растительного покрова и хозяйственная деятельность человека. Грунтовые воды являются одним из источников водоснабжения (преимущественно колодцы), выходы подземных вод на поверхность называются родниками, или ключами.

Артезианские воды

Напорные (артезианские) воды — воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Характеризуются постоянством дебита. Область питания у артезианских вод, размеры бассейнов которых достигают иногда тысячи километров, лежит обычно выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли. Области питания артезианских бассейнов иногда значительно удалены от мест извлечения воды — в частности, в некоторых оазисах Сахары получают воду, выпавшую в виде осадков над Европой.

Источник