Плакат № 35 Первый от поверхности земли водоносный горизонт

Грунтовые воды, условия их образования.

План:

1. Условные образования

2. Потоки, бассейны грунтовых вод

3. Зональность

4. Распространение

Ключевые слова: Растворимость, температура, термометры, родники, анализы, сульфатный, гидрокарбонатный, ионы, жесткость, микрокомпоненты, коллоиды, водородный показатель, бактериологический, концентрация сухого остатка, кислотные свойства, засоление, мягкая вода, диффузия, адсорбция, углекислотная агрессивность.

Грунтовые воды широко распространены во всех климатических условиях, где температурный режим атмосферы и верхних условиях, где температурный режим атмосферы и верхних слоёв породы допускает накопление воды в жидкой фазе. Они являются первым от поверхности земли постоянным водоносным горизонтом. Грунтовые воды имеют большое значение в сельском хозяйстве. Около 80% сельских населённых пунктов используют для водоснабжения грунтовые воды. Их значение особенно возрастая в засушливых районах, бедных поверхностной водой и часто их используют для орошения.

Условия образования, распространения, залегания и движения грунтовых вод зависят от климата, рельефа и геоморфологических условий, геологического строения, влияния рек, почвенного и растительного покрова и других факторов. По отношению осадков к испаряемости выделены области: 1. достаточного; 2. недостаточного и 3. незначительного увлажнения.

1)в первой - гумидной области сосредоточены основные площади переувлажнённых земель, требующие осушения;

2)области недостаточного и 3) незначительного увлажнения нуждаются в искусственном орошении. В этих 3-х областях питание грунтовых вод осадками и расход их в зону аэрации различны.

В области достаточного увлажнения инфильтрационное питание грунтовых вод при глубине залегания более

0,5-0,7 м., испарение может преобладать над инфильтрационным питанием грунтовых вод.

В степенной зоне в песчаных и суглинистых породах понижений рельефа, куда стекают осадки с прилегающих площадей, инфильтрационное питание в целом за год может преобладать над расходом грунтовых вод даже при глубине залегания менее 3-3,5 м.

Такие участки наиболее благоприятны в степенной зоне для инфильтрационного питания и потому является основными очагами питания грунтовых вод.

Таким образом, питание грунтовых вод за счёт осадков уменьшается, а расход в зону аэрации возрастает с переходом от области достаточного к области незначительного увлажнения.

Во всех климатических условиях до глубины 4-5 м инфильтрация и испарение грунтовых вод уменьшается с увеличением глубины залегания уровня грунтовых вод.

Глубоко врезанные речные долины служат приемником грунтовых вод, дренируя прилегающие земли (рис.1).

Форма связи грунтовых вод с реками определяется рельефом и геоморфологическими условиями. При небольшом врезе, свойственном низовьям рек, особенно в дельтах, реки питают грунтовые воды (рис.2). Своеобразна «связь» грунтовых вод с реками на предгорных равнинах, сложенных галечниками. Гидравлической связи здесь нет, но грунтовые воды получают в результате свободной фильтрации интенсивное питание за счёт речных вод.

Если между грунтовыми водами и нижележащими напорным горизонтом нет абсолютно водонепроницаемого слоя, то между ними возможно следующие формы гидравлической взаимосвязи:

- уровень грунтовых вод выше уровня напорных, вследствие чего возможно протекание грунтовых вод в напорные.

- грунтовые воды могут получать питание из артезианских вод и через «гидрогеологическое окно»- участки, где нарушается сплошность водоупорного пласта (рис.3).

Возможны подпитывания вод напорными через тектонические разломы. При повышенной минерализации напорных вод, последние могут ухудшать качество грунтовых вод, а в орошаемых районах осложнять солевой баланс орошаемых земель.

В зависимости от рельефа и водопроницаемости пород грунтовые воды или движутся с различной скоростью, или почти неподвижны. С увеличением скорости фильтрации усиливается водообмен грунтовых вод и возрастает глубина их залегания, что при первом типе потоков способствует формированию пресных или слабоминерализованных грунтовых вод даже в аридных областях. С увеличением скорости фильтрации уменьшается подъём грунтовых вод, вызываемый орошением земель. Наибольшая минерализация в аридных областях характерна для бассейнов грунтовых вод. Глубина залегания грунтовых вод, тем меньше, чем ближе к поверхности земли. Расположен водоупорный слой, чем меньше уклон, расчленённость рельефа и подземный отток и им больше питание грунтовых вод осадками, подземным притоком, оросительными водами.

Грунтовые воды подчинимы зональности 3-х видов:

1.климатической

2.гидродинамической и 3.Зональности питания.

Климатическая зональность выражается в увеличении минерализации и глубины залегания грунтовых вод с переходом от области достаточного к области незначительного увлажнения. В области достаточного увлажнения формируются пресные воды, в области незначительного увлажнения – наиболее минерализованные.

Гидродинамическая зональность - это зональность подземного оттока, проявляется в последовательном повышении минерализации и уменьшением глубины залегания грунтовых вод по мере ухудшения естественной дренированности является потенциальный подземный отток грунтовых вод.

Грунтовые воды горных районов и межгорных впадин и низменностей располагаются в пределах провинции и широтно - и вертикально-зональных грунтовых вод предгорных и не предгорных прогибов и впадин. Для них характерны больше разнообразия источников питания и значительные изменения скоростей движения, глубин залегания и минерализации грунтовых вод. Питаемые осадками грунтовые воды выклиниваются на склонах речных долин, образуя родники. Часть грунтовых вод протекает в отложения предгорных шлейфов, питая артезианские водоносные горизонты. Горные хребты с их предгорными шлейфами являются областями питания подземных вод равнинных территорий.

В межгорных впадинах грунтовые воды заключены в мощных аллювиально-пролювиальных отложениях конусов выноса и предгорных равнин и в аллювий трасс. (рис.6).

Главные реки прорезающие впадины, дренируя их, являясь приемником подземных вод, поэтому расходу рек возрастают по течению. Воды залегающие в галечниках или песках по сушинисто-глинистыми отложениями, приобретают напорность образуются единые водоносные комплексы грунтовых и напорных вод. Воды пресные, близкие по составу к речной воде.

Плакат № 36. Поперечный разрез речной долины.

Подгорные равнины представляют в большинстве своём слившиеся конуса выноса рек. Здесь могут быть выделены те же гидрогеологические районы. При слабом питании подземных вод и выводят его на поверхность – источников нет.

В предгорных равнинах подземные воды издавна добывали древними сооружениями, называемые кяризами, т.е. подземными галереями, которые верхней частью прорезают водоносный слой, перехватывают часть потока грунтовых вод и выводят его на поверхность проходя с меньшем уклоном, чем уклон поверхности земли (рис. 7). Глубина колодцев может достигать многих метров, длина кяризов измеряется километрами. Кяризы широко используются для водоснабжения и орошения в Иране.

Аллювиальные террасы в межгорных впадинах непосредственно примыкают к горным склонам или вложены в предгорные равнины. Террасы во впадинах, характеризующихся высокой естественной дренированностью благодаря сравнительно небольшой ширине, высокой водопроницаемости галечников и глубокому врезу речной долины (рис. 8)

Рассмотренные особенности характерны для грунтовых вод террас рек Чирчика, Ахангарана, Заравшана и других. Террасы во впадинах, характеризующихся в целом низкой естественной дренированностью. Сложены суглинисто-глинистыми породами. Ширина террас может составлять десятки километров. Грунтовые воды питаются осадками и подземным притоком со стороны предгорий, а на нижних террасах – водами реки. Грунтовые воды низменных равнин сравнительно разнообразны, по рельефу или свойственна только широтная, климатическая зональность. По этим причинам грунтовые воды низменных равнин менее разнообразны, чем в межгорных впадинах, хотя и им свойствам довольно широкий диапазон изменений глубин залегания, минерализации и форм связи с реками. (рис.9).

Аллювиальные террасы свойственны значительная ширина террас (десятки километров), преобладание песчано-глинистых отложений и относительно неглубокий врез речных русел. В связи с этим дренированность террас низкая. Наименее дренированы нижние террасы, грунтовые воды которых в нижнем, а нередко и среднем течении реки при высоких уровнях в ней испытывают подпор. Минерализация грунтовых вод различна, подчиняется широтной климатической зональности, зональности подземного оттока и питания.

Грунтовые воды пустынь Каракумы, Кызылкума и др. Климатические условия пустынь создают предпосылку для формирования грунтовых вод высокой минерализации. Этому способствует и равнинный рельеф, замедляющий движение грунтовых вод. Однако на поверхности минерализованных грунтовых вод во многих районах «плавают» линзы пресных вод, занимающие нередко значительную площадь

Источники питания грунтовых вод – осадки, временные поверхностные водотоки, реки, подземный приток со стороны предгорных равнин и конденсационные воды. Пресные линзы образуются преимущественно за счёт осадков. Обладая меньшей плотностью, пресные воды находятся на поверхности солёных и благодаря малой скорости диффузии не смешиваются с ними. Выделяются следующие типы линз:

1. подтакырные

2. линзы бассейнов сухих логов.

3. подпесчанные

Подтакырные линзы встречаются на такырах, имеющих равную глинистую поверхность без растительности, на которой собираются осадки и временный поверхностный сток. Эти воды просачиваются по трещинам глинистой корочки и образуют пресную линзу на поверхности солёной воды.

Объём таких линз изменяется от сотен до десятков тысяч кубических метров, которые используются для водоснабжения с помощью колодцев.

Линзы бассейнов сухих логов образуются в результате инфильтрации вод временного стока, проходящих по логам. Таки лога распространены на стыке пустынь с предгорными равнинами, на склонах останцевых возвышенностей в пустынях.

Подпесчанные линзы формируются под массивами барханных песков, дюнами и другими формами песчаных накоплений в условий, когда минерализация подстилающих вод не превышает 20-40г/л, источники питания подпесчанных водоосадки и конденсационные воды.

По наблюдениям учёных (Н.А, Огильви и В.Н. Чубаров) в Каракумах на площади развития Ясханской пресной линзы при отсутствии растительности гравитационное просачивание воды возможно даже при залегании грунтовых вод на глубине 30-35 м.

Контрольные вопросы:

1. Аридная и гумидная области и их характеристика?

2. Как происходит инфильтрация воды в породе?

3. Как понимаете «гидродинамическая связь отсутствует?

4. В межгорных впадинах каково движение грунтовых вод?

5. В Узбекистане какая река теряется, не доходя до моря, озера?

6. Характеризуйте террасы реки Ахангаран?

7. Расскажите область питания грунтовых вод района Хим.городка?

Литературы:

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.

Дата добавления: 2014-10-15