Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Роль грунтовых вод в питании рек

Взаимодействие заключается в обмене поверхностных вод и подземных вод водой, теплотой, растворенными в воде веществами.

Различают три типа взаимодействия речных и грунтовых вод:

1. Наличие постоянной гидравлической связи

2. Наличие временной гидравлической связи

3. Отсутствие гидравлической связи

Первый тип включает два подтипа: одно- и двусторонней постоянной гидравлической связи. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке в половодье и межень, с одной стороны, и положения кровли водоупорного пласта и уровня, находящихся над ними грунтовых вод – с другой.

При очень низком положении водоупора и уровня грунтовых вод река в течение всего года через берега и дно питает подрусловые и прибрежные грунтовые воды «подпертая фильтрация». Кроме того, иногда выделяют случай, когда основной водоупор находится очень глубоко, а русло реки подстилают свободнопроницаемые породы. В этом случае фильтрация речных вод происходит практически вертикально вниз, обходя область слабоводопроницаемых пород – «свободная фильтрация».

При более высоком положении водоупора река питает грунтовые воды лишь в половодье; в межень река, наоборот, дренирует грунтовые воды и ими питается. На спаде половодья и в межень часть накопленной в грунте воды возвращается в русло реки. Такое явление называется береговым регулированием речного стока или периодическим питанием подземных вод.

При ещё более высоком положении водоупора река, в половодье питает грунтовые воды, а в межень грунтовые воды питают реку. Однако в межень происходит разрыв кривой депрессии грунтовых вод и понизившегося уровня в реке – на склонах русла возникают мочажины и начинают действовать родники и ключи, дебиты которых не зависят от изменения уровня воды в реке.

При очень высоком положении водоупора грунтовые воды и река не имеют гидравлической связи.

Таким образом, характер и величина подземного питания рек зависят от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте.

1) Двухсторонняя гидравлическая связь. При низком уровне воды в реке уровень грунтовых вод находится выше, река получает грунтовое питание. При высоком уровне воды в реке уровень грунтовых вод оказывается ниже. Происходит инфильтрация реч­ной воды в грунт. Этот тип характерен для средних и крупных равнинных рек.

2) Односторонняя гидравлическая связь. Уровень воды в реке постоянно выше уровня грунтовых вод. В течение всего года речная вода питает грунтовые воды. Ха­рактерно для некоторых засушливых, а также карстовых районов.

3) Отсутствие гидравлической связи. Водоупор расположен выше максимального уровня воды в реке. Происходит постоянное питание реки грунтовыми водами, разгру­жающимися на склонах долины в виде ключей или рассредоточенного высачивания. Наиболее характерно для горных районов.

12,5 тыс.км³ воды в год из подземных вод. Роль подземного питания возрастает в межень.

С деятельностью подземных вод связаны: оползни, суффозия, карст, заболачивание.

Оползни – смещение вниз по склону масс рыхлой породы под действием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой и при чередовании водоупорных и водоносных слоев. Если вниз смещается маломощный слой почвы или грунта, насыщенный талыми или грунтовыми водами – оплывина.

Суффозия – вынос взвешенных веществ потоками грунтовых вод. Ведет к образованию подземных пустот.

IV. Реки

Дата добавления: 2015-04-30