Imena podzemnih voda. Podzemna voda: značilnosti in vrste

Pri ocenjevanju lastnosti podtalnica raziskati okus, vonj, barvo, prosojnost, temperaturo in druge fizikalne lastnosti podzemne vode, ki zaznamujejo t.i. organoleptične lastnosti voda (določeno s čutili). Organoleptične lastnosti se lahko močno poslabšajo, ko različne nečistoče vstopijo v vodo naravno ali umetno (suspendirani mineralni delci, organske snovi, nekatere kemični elementi).

Temperatura podtalnica se zelo razlikuje glede na globino vodonosnikov, lastnosti geološka zgradba, podnebne razmere itd. Obstajajo hladne vode (temperatura od 0 do 20 ° C), tople ali subtermalne vode (20-37 ° C), termalne (37-100 ° C), pregrete (nad 100 ° C) . V območju permafrosta, v visokogorju, kroži zelo hladna podzemna voda; pregrete vode so značilne za območja mladega vulkanskega delovanja. Na vodnih zajetjih je najpogostejša temperatura vode 7-11 °C.

Kemično čista voda brezbarven. Mehanske primesi (rumenkaste, smaragdne ipd.) dajejo barvo vodi. Prozornost vode je odvisna od barve in prisotnosti motnosti. Okus je povezan s sestavo raztopljenih snovi: slan - iz natrijevega klorida, grenak - iz magnezijevega sulfata itd. Vonj je odvisen od prisotnosti plinov biokemičnega izvora (vodikovega sulfida itd.) Ali gnilih organskih snovi.

Gostota vode je masa vode na prostorninsko enoto. Največja je pri temperaturi 4 °C. Z dvigom temperature na 250 °C se gostota vode zmanjša na 0,799 g/cm 3, s povečanjem količine v njej raztopljenih soli pa naraste na 1,4 g/cm 3. Za stisljivost podzemne vode je značilno faktor stisljivosti, ki prikazuje, za kolikšen delež začetne prostornine tekočine se zmanjša prostornina s povečanjem tlaka za 10 5 Pa. Koeficient stisljivosti podzemne vode je 2,5 10 -5 ...5 10~5 Pa, to pomeni, da ima voda do neke mere elastične lastnosti, kar je pomembno pri preučevanju tlačne podzemne vode.

Viskoznost voda označuje notranji upor delcev na njeno gibanje. Z naraščanjem temperature se viskoznost podtalnice zmanjšuje.

Električna prevodnost podtalnice je odvisna od količine v njih raztopljenih soli in je izražena z vrednostmi upornosti od 0,02 do 1,00 Ohm.

radioaktivnost podzemne vode je posledica prisotnosti radioaktivnih elementov v njej (uran, stroncij, cezij, radij, plinasta emanacija radija-radona itd.). Že zanemarljive koncentracije - stotinke in tisočinke (mg/l) nekaterih radioaktivnih elementov - so lahko škodljive za zdravje ljudi.

Kemična sestava podzemne vode. Vse podzemne vode vedno vsebujejo več ali manj soli, plinov in organskih spojin v raztopljenem stanju.

V vodi raztopljeni plini (0 2 , CO 2 , CH 4 , H 2 S itd.) ji dajejo določen okus in lastnosti. Količina in vrsta plinov določata primernost vode za pitne in tehnične namene. Podtalnica blizu površja zemlje je pogosto onesnažena z organskimi nečistočami (različne patogene bakterije, organske spojine, ki prihajajo iz kanalizacijskih sistemov itd.). Takšna voda ima neprijeten okus in je nevarna za zdravje ljudi.

Sol. V podtalnici so najpogostejši kloridi, sulfati in karbonati. Glede na skupno vsebnost raztopljenih soli delimo podzemno vodo na sladko (do 1 g/l raztopljenih soli), somornico (od 1 do 10 g/l), slano.

(10-50 g/l) in slanice (več kot 50 g/l). Količina in sestava soli se ugotavlja s kemično analizo. Dobljeni rezultati so izraženi kot sestava kationov in anionov (v mg/l ali meq/l).

V naravnih razmerah je splošna mineralizacija podzemne vode izjemno raznolika. Obstajajo podzemne vode z mineralizacijo od 0,1 g / l (alpski izviri) do 500-600 g / l (globoke vode arteškega bazena Angara-Lena). Splošna mineralizacija je eden glavnih pokazateljev kakovosti podzemne vode.

V podtalnici je več deset kemičnih elementov periodičnega sistema Mendelejeva. Do 90 % vseh soli, raztopljenih v vodi, so ioni C1~, 80^, HCO3, Na +,

M§ 2+, Ca 2+, K +. Železo, nitriti, nitrati, vodik, brom, jod, fluor, bor, radioaktivni in drugi elementi so v vodi v manjših količinah. Že v majhnih količinah pa lahko pomembno vplivajo na oceno primernosti podzemne vode za različne namene. Voda s pH = 6,5 ... 8,5 ima najboljše pitne lastnosti.

Količina raztopljenih soli ne sme presegati 1,0 g/l. Ne sme vsebovati zdravju škodljivih kemičnih elementov (uran, arzen itd.) in patogenih bakterij. Slednje lahko do določene mere nevtraliziramo z obdelavo vode z ultrazvokom, kloriranjem, ozonizacijo in prekuhavanjem. Organske nečistoče se ugotavljajo z bakteriološko analizo. Voda za pitje mora biti brezbarvna, prozorna, brez vonja in dobrega okusa.

Togost in agresivnost podzemne vode povezana s prisotnostjo soli. Trdota vode- ta lastnost je posledica vsebnosti kalcijevih in magnezijevih ionov, tj. povezanih s karbonati, in se izračuna z izračunom iz skupne vsebnosti hidrokarbonatnih in karbonatnih ionov v vodi. Trda voda povzroča veliko vodnega kamna v parnih kotlih, se slabo peni itd. Trenutno je trdota običajno izražena v miligramskih ekvivalentih kalcija in magnezija, 1 meq trdote ustreza vsebnosti 20,04 mg kalcijevih ionov v 1 litru vode ali 12,6 mg magnezijevega iona. V drugih državah se trdota meri v stopinjah (1 meq = 28°). Po trdoti se voda deli na mehko(manj kot 3 meq ali 8,4°),

srednje trdote(3-6 meq ali 8,4°), težka(6-9 meq ali 16,8-25,2°) in zelo težko(več kot 9 meq ali 25,2°). Najboljša kakovost je voda s trdoto največ 7 mEq. Rigidnost je trajna in začasna. Začasna togost povezana s prisotnostjo bikarbonatov in se lahko odstrani z vrenjem. Trajna trdota, zaradi žveplove kisline in kloridnih soli, se ne izloči z vrenjem. Vsota začasne in trajne togosti se imenuje splošna trdota.

Agresivnost podtalnica se izraža v uničujočem učinku soli, raztopljenih v vodi, na gradbene materiale, zlasti na portlandski cement. Zato je treba pri gradnji temeljev in različnih podzemnih objektov znati oceniti stopnjo agresivnosti podzemne vode in določiti ukrepe za boj proti njej. V obstoječih standardih, ki ocenjujejo stopnjo agresivnosti vode glede na beton, se poleg kemične sestave vode upošteva tudi filtracijski koeficient kamnin. Ista voda je lahko agresivna in neagresivna. To je posledica razlike v hitrosti gibanja vode - višja kot je, večja količina vode pride v stik z betonsko površino, zato bo agresivnost večja.

V zvezi z betonom ločimo naslednje vrste agresivnosti podzemne vode:

  • splošna kislina - ocenjena z vrednostjo pH, v peskih se voda šteje za agresivno, če je pH
  • sulfat - določen z vsebnostjo iona; če je vsebnost BO 2- v količini nad 200 mg / l, voda postane agresivna;
  • magnezijev - se določi z vsebnostjo iona 1U ^ 2+;
  • karbonat - povezan z vplivom agresivnega ogljikovega dioksida na beton, ta vrsta agresivnosti je možna le v peščenih kamninah.

Agresivnost podzemne vode ugotavljamo s primerjavo podatkov kemijskih analiz vode z zahtevami standardov. Po tem se določijo ukrepi za boj proti njej. Za to se uporabljajo posebni cementi, izvaja se hidroizolacija podzemnih delov zgradb in objektov, nivo podzemne vode se zniža z drenažo itd.

Agresivno delovanje podzemne vode na kovine(korozija kovin). Podtalnica z raztopljenimi solmi in plini je lahko zelo jedka za železo in druge kovine. Primer je oksidacija (korozija) kovinskih površin s tvorbo rje pod delovanjem kisika, raztopljenega v vodi:

2+ 0 2 \u003d 2GeO 4GeO + 0 2 \u003d 2Re 2 0 3 Re 2 0 3 + ZN 2 0 \u003d 2Re (OH) 3

Podzemna voda ima korozivne lastnosti, če vsebuje tudi agresiven ogljikov dioksid, mineralne in organske kisline, soli težkih kovin, vodikov sulfid, klorid in nekatere druge soli. Mehka voda (s skupno trdoto manj kot 3,0 meq) deluje veliko bolj agresivno kot trda voda. Kovinske konstrukcije so lahko izpostavljene največji koroziji pod vplivom močne kisline (pH 9,0). Korozijo spodbujajo povišanje temperature podzemne vode, povečanje hitrosti njenega gibanja in električna polja v slojih tal.

Ocena jedkost voda v zvezi z nekaterimi kovinami se proizvaja v skladu z veljavnim GOST. Po tem se v skladu s SNiP izberejo ukrepi za preprečevanje morebitne korozije.

Klasifikacija podzemne vode. Obstaja več razvrstitev, vendar sta glavni dve. Podzemne vode so razdeljene: glede na naravo njihove uporabe in glede na pogoje pojavljanja v zemeljska skorja(Slika 63). Prvi vključujejo gospodinjsko in pitno vodo, tehnično, industrijsko, mineralno, termalno. V drugo sodijo: sedišča, podzemne in medplastne vode ter vode razpok, krasa, permafrosta. Za inženirsko-geološke namene je podzemne vode priporočljivo razvrstiti po hidravlični osnovi - netlačne in tlačne.

Gospodinjska in pitna voda. Podzemna voda se pogosto uporablja za gospodinjstvo in pitje. Sveže podzemne vode so najboljši vir oskrbe s pitno vodo, zato njihova uporaba v druge namene običajno ni dovoljena.

Vir oskrbe gospodinjstev in pitne vode je podzemna voda območja intenzivne izmenjave vode. Globina pojavljanja sveže podzemne vode s površine zemlje običajno ne presega več deset metrov. Vendar pa obstajajo območja, kjer se pojavljajo v velikih globinah (300-500 m ali več).

IN Zadnja leta somornice in slane podzemne vode se po umetnem razsoljevanju uporabljajo tudi za gospodinjstvo in oskrbo s pitno vodo.

Tehnična voda- to so vode, ki se uporabljajo v različnih panogah in Kmetijstvo. Trebova-

atmosferski

povezave s podzemnimi industrijskimi vodami odražajo posebnosti posamezne vrste proizvodnje.

industrijske vode vsebujejo uporabne elemente (brom, jod itd.) v raztopini v količini, ki ima vrednost industrijske surovine. Običajno ležijo v območju zelo počasne izmenjave vode, njihova mineralizacija je visoka (od 20 do 600 g / l), sestava je natrijev klorid, temperatura pogosto doseže 60-80 ° C.

Izkoriščanje industrijskih voda za pridobivanje joda in broma je donosno le, če globina vode ni večja od 3 km, gladina vode v vrtini ni nižja od 200 m, količina izčrpane vode na dan ni manjša. več kot 200 m 3 .

mineral imenovane podzemne vode, ki imajo visoko vsebnost biološko aktivnih mikrokomponent, plinov, radioaktivnih elementov itd. Na površje zemlje prihajajo z viri ali se odpirajo z vrtinami.

Termalna podzemna voda imajo temperaturo nad 37 ° C. Pojavljajo se povsod v globinah od nekaj deset in sto metrov (v gorskih nagubanih območjih) do nekaj kilometrov (na ploščadih).

Skozi razpoke termalne vode pogosto pridejo na površje zemlje in tvorijo vroče izvire s temperaturo do 100 ° C (Kamčatka, Kavkaz). Zaloge teh voda v zemeljski skorji so zelo velike in se aktivno uporabljajo za ogrevanje mest in energetske namene, na primer na Kamčatki (geotermalna postaja Pauzhetskaya). Na Zemlji je več območij aktivnega delovanja gejzirjev: Kamčatka, Islandija, severovzhod ZDA, Nova Zelandija.

Razvrstitev

Glede na pogoje pojavljanja podzemne vode delimo na:

  • prst;
  • medplastni;

Prst voda zapolni del vrzeli med delci zemlje; lahko so proste (gravitacijske), ki se gibljejo pod vplivom gravitacije, ali vezane, ki jih držijo molekularne sile.

podtalnica tvorijo vodonosnik na prvi vodoodporni plasti od površine. Zaradi plitvega pojavljanja s površine gladina podzemne vode občutno niha glede na letne čase: dvigne se po padavinah ali taljenju snega ali pa se zniža v sušnih obdobjih. V ostrih zimah lahko podtalnica zmrzne. Te vode so bolj dovzetne za onesnaženje.

Medplastne vode- spodaj ležeči vodonosniki, zaprti med dvema vodoodpornima slojema. Za razliko od podtalnice je gladina medplastnih voda bolj stalna in se skozi čas manj spreminja. Medplastne vode so čistejše od podtalnice. Tlačna medplastna voda popolnoma napolni vodonosnik in je pod pritiskom. Vse vode, zaprte v plasteh, ki ležijo v konkavnih tektonskih strukturah, imajo pritisk.

Glede na pogoje gibanja v vodonosnikih ločimo podzemno vodo, ki kroži v rahlih (pesek, prod in prod) plasteh in v razpokanih kamninah.

Glede na pojav, naravo praznin vodonosnih kamnin se podzemna voda deli na:

  • porozen- nastajajo in krožijo v kvartarnih sedimentih: v peskih, prodnikih in drugih klastičnih kamninah;
  • razpoka(žila) - v kamninah (graniti, peščenjaki);
  • kras(razpoklinsko-kras) - v topnih kamninah (apnenec, dolomit, sadra itd.).

Zaloge podzemne vode

Podzemna voda je del zemeljskih vodnih virov; skupne zaloge podzemne vode znašajo več kot 60 milijonov km³. Podzemna voda velja za mineralno bogastvo. Za razliko od drugih vrst mineralov so zaloge podzemne vode med izkoriščanjem obnovljive.

Raziskave podtalnice

Raziskovanje podtalnice

Za ugotavljanje prisotnosti podzemne vode se izvaja raziskovanje:

  • referenčne vrtine so izvrtane z vzorčenjem jedra,
  • prouči se jedro in se določi relativna geološka starost kamnin, njihova debelina (debelina),
  • izvede se poskusno črpanje, določijo se značilnosti vodonosnika, sestavi inženirsko in geološko poročilo;
  • zemljevidi, odseki so sestavljeni za več referenčnih vrtin, izvedena je predhodna ocena mineralnih rezerv (v tem primeru vode);

Izvor podtalnice

Podtalnica ima drugačnega izvora: nekateri so nastali kot posledica prodiranja taline in deževnice do prvega vodoodpornega horizonta (to je do globine 1,5-2,0 m, ki tvorijo podzemno vodo, to je tako imenovano vodoodporno vodo) ; drugi zasedajo globlje votline v tleh.

Poglej tudi

Povezave

  • Upoštevanje vpliva podzemne vode pri projektiranju temeljev

Literatura


Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj je "podzemna voda" v drugih slovarjih:

    - (a. podzemne vode; n. Grundwasser; f. eaux souterraines, eaux de sous sol; in. aguas subterraneas) vode, ki se nahajajo v debelini gore. kamnine zgornjega dela zemeljske skorje v tekočem, trdnem in parnem stanju. P. v. so del...... Geološka enciklopedija

    Vode, ki se nahajajo v plasteh kamnin zgornjega dela zemeljske skorje v tekočem, trdnem in parnem stanju. Glede na naravo praznin vodonosnih kamnin, P. delimo na porozne v peskih, prodnikih in drugih klastičnih kamninah, ... ... Velika sovjetska enciklopedija

    PODTALNA VODA- vode, vključno z mineralnimi vodami, ki se nahajajo v telesih podzemne vode (Vodni zakonik Ruske federacije) EdwART. Izrazi in definicije varstva okolju, ravnanje z okoljem in okoljska varnost. Slovar, 2010 ... Ekološki slovar

    Vode, ki se nahajajo v kamninah zgornjega dela zemeljske skorje v tekočem, trdnem in parnem stanju. Obstajajo: prosti (gravitacijski, podzemni) in vezani (higroskopni, filmski, kristalizacijski); sveže (mineralizacija ... ... Slovar za nujne primere

    Vode, ki se nahajajo v kamnitih gmotah zgornjega dela zemeljske skorje v tekočem, trdnem in parnem stanju ... Veliki enciklopedični slovar

    Vse vode pod površjem zemlje in dno površinskih vodnih teles in potokov ... Geološki izrazi

    Vode, vključno z mineralnimi vodami, ki se nahajajo v telesih podzemne vode Slovar poslovnih izrazov. Akademik.ru. 2001 ... Glosar poslovnih izrazov

    Podtalnica- Voda, ki se nahaja pod zemeljsko površino v debelini kamnin in v tleh v katerem koli agregatnem stanju. Sin.: podtalnica… Geografski slovar

    PODTALNA VODA- v vodni zakonodaji Ruske federacije so vode, vključno z mineralnimi, ki se nahajajo v telesih podzemne vode ... Pravna enciklopedija

    Podtalnica- — SL podzemna voda Voda, ki zaseda pore in razpoke v kamnini in prsti, pod površjem in nad plastjo neprepustnega materiala. Lahko se svobodno giblje gravitacijsko bodisi ... ... Priročnik tehničnega prevajalca

knjige

  • Podzemne vode sveta: viri, uporaba, napovedi, Zektser I.S. Monografija analizira in povzema izkušnje različnih držav, vendar regijsko ocenjevanje virov sladke in slane podzemne vode, njihove kakovosti in občutljivosti na onesnaženje. Glavni…

Vodno lupino Zemlje - hidrosfero - tvorijo podtalnica, atmosferska vlaga, ledeniki in površinska vodna telesa, vključno z oceani, morji, jezeri, rekami, močvirji. Vse vode hidrosfere so medsebojno povezane in neprekinjeno krožijo.

Glavna sestava hidrosfere je slana voda. Sladka voda predstavlja manj kot 3% celotne prostornine. Številke so poljubne, saj so v izračunih upoštevane samo raziskane zaloge. Medtem pa so po predpostavkah hidrogeologov v globokih plasteh Zemlje ogromna skladišča podzemne vode, katerih nahajališča še niso odkrita.

Podzemna voda kot del vodnih virov planeta

Podzemna voda - voda, ki jo vsebujejo vodonosne sedimentne kamnine, ki tvorijo zgornjo plast zemeljske skorje. Odvisno od okoljskih pogojev, kot so temperatura, tlak, vrste kamnin, je voda v trdnem, tekočem ali parnem stanju. Razvrstitev podzemne vode je neposredno odvisna od tal, ki sestavljajo zemeljsko skorjo, njihove vlažnosti in globine. Plasti kamnin, nasičenih z vodo, se imenujejo "vodonosniki".

Sladkovodni vodonosniki veljajo za enega najpomembnejših strateških virov.

Značilnosti in lastnosti podzemne vode

Obstajajo netlačni vodonosniki, omejeni s plastjo nepremočljivih kamnin od spodaj in imenovani podtalnica, in tlačni vodonosniki, ki se nahajajo med dvema vodoodpornima slojema. Razvrstitev podzemne vode glede na vrsto z vodo nasičenih tal:

  • porozen, pojavlja se v peskih;
  • razpoke, ki zapolnjujejo praznine trdne kamnine;
  • kraški, najdemo ga v apnencu, sadri in podobnih vodotopnih kamninah.

Voda, univerzalno topilo, aktivno absorbira snovi, ki sestavljajo kamnine, in je nasičena s solmi in minerali. Glede na koncentracijo snovi, raztopljenih v vodi, ločimo sladko, somornico, slano vodo in slanice.

Vrste vode v podzemni hidrosferi

Voda pod zemljo je v prostem ali vezanem stanju. Prosta podzemna voda vključuje tlačno in netlačno vodo, ki se lahko premika pod vplivom gravitacijskih sil. Sorodne vode vključujejo:

  • kristalizacijska voda, ki je kemično vključena v kristalno strukturo mineralov;
  • higroskopska in filmska voda, fizično vezana na površino mineralnih delcev;
  • voda v trdnem stanju.

Zaloge podzemne vode

Podzemna voda predstavlja približno 2% celotne hidrosfere planeta. Izraz "zaloge podzemne vode" pomeni:

  • Količina vode, ki jo vsebuje z vodo nasičena plast prsti, je naravna rezerva. Dopolnjevanje vodonosnikov nastane zaradi rek, padavin, pretoka vode iz drugih z vodo nasičenih plasti. Pri oceni zalog podzemne vode se upošteva povprečni letni volumen pretoka podzemne vode.
  • Količina vode, ki se lahko porabi pri odpiranju vodonosnika, je elastična rezerva.

Drug izraz - "viri" - se nanaša na operativne zaloge podzemne vode ali količino vode določene kakovosti, ki jo je mogoče črpati iz vodonosnika na časovno enoto.

Onesnaženje podtalnice

Strokovnjaki razvrščajo sestavo in vrsto onesnaženja podzemne vode na naslednji način:

Kemično onesnaženje

Neobdelane tekoče odpadne vode in trdni odpadki iz industrijskih in kmetijskih podjetij vsebujejo različne organske in anorganske snovi, vključno s težkimi kovinami, naftnimi derivati, strupenimi pesticidi, gnojili za tla in kemikalijami za ceste. Kemikalije vstopajo v vodonosnike skozi podtalnico in nepravilno izolirane vodnjake iz sosednjih z vodo nasičenih formacij. Kemično onesnaženje podzemne vode je zelo razširjeno.

Biološko onesnaženje

Neočiščena gospodinjska odpadna voda, pokvarjeni kanalizacijski vodi in filtrirna polja v bližini vodnih vodnjakov lahko postanejo viri patogene kontaminacije vodonosnikov. Večja kot je filtracijska sposobnost tal, počasnejše je širjenje biološkega onesnaženja podzemne vode.

Reševanje problematike onesnaženosti podtalnice

Glede na to, da so vzroki za onesnaženje podzemne vode antropogeni, bi morali ukrepi za zaščito virov podzemne vode pred onesnaženjem vključevati spremljanje gospodinjskih in industrijskih odpadnih voda, posodobitev sistemov za čiščenje in odstranjevanje odpadnih voda, omejitev izpustov odpadnih voda v površinska vodna telesa, ustvarjanje vodovarstvenih območij in izboljšanje proizvodnih tehnologij.

Vse vode zemeljske skorje, ki se nahajajo pod površjem Zemlje v kamninah v plinastem, tekočem in trdnem stanju, imenujemo podzemna voda.

Podzemna voda je del hidrosfere - vodne lupine sveta. Najdemo jih v vrtinah v globinah do nekaj kilometrov. Po mnenju V.I. Vernandsky, lahko podzemna voda obstaja do globine 60 km zaradi dejstva, da so molekule vode, tudi pri temperaturi 2000 ° C, disociirane le za 2%.

Približni izračuni zalog sladke vode v črevesju Zemlje do globine 16 kilometrov dajejo vrednost 400 milijonov kubičnih kilometrov, tj. približno 1/3 vode oceanov.

Kopičenje znanja o podtalnici, ki se je začelo že v antiki, se je pospešilo s pojavom mest in namakanega kmetijstva. Umetnost gradnje izkopanih vodnjakov do nekaj deset metrov je bila znana že 2000-3000 tisoč let pr. v Egiptu, Srednja Azija, Indija, Kitajska. V istem obdobju se je pojavilo zdravljenje z mineralno vodo.

V prvem tisočletju pred našim štetjem so se pojavile prve ideje o lastnostih in izvoru naravnih voda, pogojih za njihovo kopičenje in kroženju vode na Zemlji (v delih Talesa in Aristotela - v stari Grčiji; Tita Lukrecija Cara in Vitruvija - v Stari Rim itd.).

Preučevanje podzemne vode je olajšalo širjenje del, povezanih z oskrbo z vodo, gradnjo zapornih objektov (npr. karez pri ljudstvih Kavkaza, Srednje Azije), pridobivanje slane vode za izhlapevanje soli s kopanjem vodnjakov in nato vrtanje (ozemlje Rusije, 12-17 stoletja) . Kasneje se je pojavil koncept voda brez pritiska, pritisk(dvig od spodaj navzgor) in samopretočna. Slednji je dobil ime arteški - iz province Artois (starodavno ime "Artesia") v Franciji.

V renesansi in pozneje so se podzemni vodi in njeni vlogi v naravnih procesih posvečala dela mnogih znanstvenikov – Agricolla, Palissy, Steno in drugi.

V Rusiji prvi znanstvene ideje o podzemni vodi kot naravni raztopini, njihovem nastanku z infiltracijo atmosferskih padavin in geološki aktivnosti podzemne vode je izrazil M.V. Lomonosov v eseju "O plasteh Zemlje" (1763).

Do sredine 19. stoletja se je nauk o podtalnici razvijal kot komponento geologija. Nato se loči v samostojno disciplino - hidrologijo.

Splošna hidrogeologija proučuje izvor podzemne vode, njene fizikalne in kemijske lastnosti ter interakcijo z gostiteljskimi kamninami.

Preučevanje podzemne vode v povezavi z zgodovino tektonskih gibanj, procesov sedimentacije in dianogeneze je omogočilo približevanje zgodovini njihovega nastanka in prispevalo k nastanku nove veje hidrogeologije v 20. stoletju - paleohidrogeologija(nauk o podzemni vodi preteklih geoloških dob).

Dinamika podzemne vode preučuje gibanje podzemne vode pod vplivom naravnih in umetnih dejavnikov, razvija metode za kvantificiranje produktivnosti proizvodnih vrtin in zalog podzemne vode.

Nauk o režimu in ravnovesju podzemnih voda obravnava spremembe podzemnih voda (njihov nivo, temperaturo, kemično sestavo, pogoje hranjenja in gibanja), ki nastanejo pod vplivom različnih naravnih dejavnikov (padavine in pogoji njihovega pronicanja, izhlapevanja, temperature in vlažnost in sloj prsti, vpliv režimov površinskih vodnih teles, rek, človekove dejavnosti, ki jih povzroči človek).

V drugi polovici 20. stoletja so se začele razvijati metode za napovedovanje režima podzemne vode, ki je velikega praktičnega pomena pri izkoriščanju podzemne vode, hidrotehniki, namakanem kmetijstvu in drugih vprašanjih.

Zdaj je od 510 milijonov kvadratnih kilometrov sveta 361 milijonov kvadratnih kilometrov. km (70,7%) zavzemajo morja in oceani, ki tvorijo en sam svetovni ocean, preostalih 149 (29,3%) milijonov. km pokriva kopno. Na severni polobli kopno predstavlja 39,3% površine poloble, na južni - 19,1%. O specifični teži elementov kroženja vlage in njihovem vplivu na celotno kroženje vode v naravi lahko sodimo iz spodnjih podatkov:

Tabela 1

Ime indikatorja

Glasnost

Izhlapevanje iz oceana

Izhlapevanje s kopnega

popolno izhlapevanje

padavine na površini oceana

Padavine na kopnem

Skupna količina padavin

Odtok rek in podtalnice

447,9 tisoč km 3

70,7 tisoč km 3

518,6 tisoč km 3

411,6 tisoč km 3

107,0 tisoč km 3

518,6 tisoč km 3

36,3 tisoč km 3

Pod vplivom sončne energije s površine Svetovnega oceana izhlapi v povprečju približno 450,0 tisoč km 3 vode. Nekaj ​​te vlage v obliki pare prenašajo zračni tokovi na celine.

Pod določenimi pogoji vodna para kondenzira in izpada v obliki dežja, snega, toče itd. Padel na kopno padavine tečejo po pobočjih območja in tvorijo potoke in reke, ki nosijo svoje vode nazaj v oceane.

Del padavin izhlapi, del pronica v tla in tvori podtalnico, ki se kot podzemni odtok steka v potoke in reke ter se tako tudi vrne v ocean. Ta sklenjen proces izmenjave med atmosfero in zemeljskim površjem imenujemo kroženje vode v naravi.

Tako je vodnatost rek, ki se v narodnem gospodarstvu uporabljajo kot vodni viri, povezana s kroženjem vlage na Zemlji in je odvisna od porazdelitve vode med posameznimi elementi vodnega kroga v naravi.

izvora podtalnice

Podzemna voda nastaja predvsem iz padavinske vode padanje zemeljsko površje in pronicajoče vode(pronicajo) v zemljo do določene globine in iz voda iz močvirij, rek, jezer in rezervoarjev, ki tudi pronicajo v zemljo. Količina tako pognane vlage v tla znaša 15-20 % celotne količine padavin.

Prodiranje vode v tla (prepustnost), ki sestavljajo zemeljsko skorjo, je odvisno od fizikalnih lastnosti teh tal. Glede na vodoprepustnost tla delimo v tri glavne skupine: prepustna, polprepustna in vodoodporen oz vodoodporen.

TO prepustne kamnine vključujejo grobozrnate kamnine, prodnike, gramoz, pesek, razpokane kamnine itd. Za vodoodporne kamnine - masivne kristalne kamnine (granit, marmor), ki minimalno absorbirajo vlago, in gline. Slednji, ki so bili nasičeni z vodo, je v prihodnosti ne prepuščajo. Na pasme polprepustna glinasti peski, sipki peščenjaki, sipki laporji itd.

Podzemna voda v zemeljski skorji je razporejena v dveh etažah. Spodnje nadstropje, sestavljeno iz gostih magmatskih in metamorfnih kamnin, vsebuje omejeno količino vode. Glavnina vode je v zgornji plasti sedimentnih kamnin. V njej se glede na naravo izmenjave vode s površinskimi vodami razlikujejo tri cone: cona proste izmenjave vode (zgornja), cona počasne izmenjave vode (srednja) in cona zelo počasne izmenjave vode (spodnja). Vode zgornje cone so običajno sveže in služijo za oskrbo s pitno, gospodinjsko in tehnično vodo. V srednjem pasu so mineralna voda drugačna sestava. To so starodavne vode. Spodnja cona vsebuje visoko mineralizirane slanice. Iz njih pridobivajo brom, jod in druge snovi.

Nastane podzemna voda različne poti. Eden glavnih načinov nastanka podzemne vode je pronicanje ali infiltracija atmosferskih padavin in površinskih voda (jezera, reke, morja itd.). Po tej teoriji pronicajoča voda doseže vodoodporno plast in se na njej kopiči ter nasiči porozne in porozno-razpokane kamnine. Tako nastanejo vodonosniki ali horizonti podzemne vode. Površina podzemne vode se imenuje ogledalo podzemne vode. Razdalja od gladine podzemne vode do vodnjaka se imenuje debelina neprepustne plasti.

Količina vode, ki pronica v tla, ni odvisna samo od njihovih fizikalnih lastnosti, temveč tudi od količine padavin, naklona terena proti obzorju, vegetacijskega pokrova itd. Hkrati dolgotrajno deževje ustvarja Boljši pogoji za pronicanje kot močan naliv, saj močnejše kot so padavine, hitreje teče padla voda po površini tal.

Strma pobočja terena povečajo površinski odtok in zmanjšajo pronicanje padavin v tla; rahlo nagnjeni, nasprotno, povečajo njihovo pronicanje. Rastlinstvo (gozd) poveča izhlapevanje padavinske vlage in hkrati poveča količino padavin. Zadržuje površinski odtok in prispeva k prodiranju vlage v tla.

Za številna območja sveta je infiltracija glavna metoda nastajanja podzemne vode. Vendar pa obstaja še en način njihovega nastanka - zaradi kondenzacija vodne pare v skalah. V toplem letnem času je elastičnost vodne pare v zraku večja kot v plasti prsti in spodaj ležečih kamninah. Zato atmosferska vodna para nenehno vstopa v tla in se spušča v plast konstantnih temperatur, ki se nahaja na različnih globinah - od enega do nekaj deset metrov od zemeljske površine. V tej plasti se gibanje zračne pare ustavi zaradi povečanja elastičnosti vodne pare s povečanjem temperature v globinah Zemlje. Posledično pride do nasprotnega toka vodne pare iz globin Zemlje navzgor – v plast konstantnih temperatur. In v območju stalnih temperatur zaradi trka dveh tokov vodne pare pride do njihove kondenzacije s tvorbo podzemne vode. Ta kondenzirana voda ima velik pomen v puščavah, polpuščavah in suhih stepah. V vročih obdobjih leta je edini vir vlage za vegetacijo. Na enak način so glavne zaloge podzemne vode nastale v gorskih predelih Zahodne Sibirije.

Oba načina nastanka podzemne vode - z infiltracijo in s kondenzacijo atmosferske vodne pare v kamninah - sta glavna načina akumulacije podzemne vode. Infiltracija in kondenzacijska voda včasih imenovane vandozne vode (iz latinskega "vadare" - iti, premikati). Te vode nastanejo iz atmosferske vlage in sodelujejo v splošnem vodnem krogu v naravi.

Nekateri raziskovalci ugotavljajo še en način nastanka podzemne vode - mladoletnik. Za številne izlive teh voda na območjih sodobne ali nedavne vulkanske dejavnosti so značilne povišane temperature in znatne koncentracije soli in hlapnih sestavin. Da bi razložil nastanek takšnih voda, je avstrijski geolog E. Suess leta 1902 postavil teorijo o juvenilu (iz latinskega "juvenilis" - devica). Takšne vode so po Suessu nastale iz plinastih produktov, ki so se v izobilju sproščali med vulkansko aktivnostjo in diferenciacijo magmatske lave.

Kasnejše študije so pokazale, da čiste juvenilne vode, kot jih je razumel E. Suess, v površinskih delih Zemlje ne obstajajo. V naravnih razmerah se podzemna voda, ki je nastala na različne načine, meša med seboj in pridobi določene lastnosti. Vendar pa je določitev geneze podzemne vode velikega pomena: olajša izračun zalog, razjasnitev režima in njihove kakovosti.

Nivo podzemne vode je podvržen stalnim nihanjem. Tako med spomladanskimi poplavami in poplavami nivo vode v reki, ki se dvigne nad gladino rečnega toka, usmerjenega v reko, povzroči odtok vode iz nje in dvig gladine podzemne vode. S tem se zmanjša višina spomladanskih poplav. Ob recesiji začne podzemna voda napajati reko in gladina podzemne vode pade.

Podzemno vodo lahko tvorijo umetni hidravlični objekti, kot so namakalni kanali. Tako se je med gradnjo namakalnega sistema Karakum zaradi prenosa dela toka sibirskih rek v puščavski del znatna količina vode porabila ne toliko za potrebe namakanja, temveč za izhlapevanje in v tla. . To se je zgodilo zaradi dejstva, da je večina namakalnega sistema potekala skozi peščena tla, kjer je filtracijski koeficient precej visok, kljub protifiltracijskim ukrepom pa so bili padci vodostajev zaradi pronicanja vode v tla veliki. Vse to je poleg zmanjšanja pretočnosti rek pripeljalo do tega, da je podtalnica raztopila soli v tleh, in ko so se podvodni tokovi vrnili v kanal, je bila ta zasoljena in onesnažena z muljem.

Klasifikacija podzemne vode
pogoje njihovega nastanka

Obstaja več klasifikacij podzemne vode.

Glede na pogoje gibanja v vodonosnikih ločimo podzemno vodo, ki kroži v rahlih (pesek, prod in prod) plasteh in v razpokanih kamninah.

Podzemna voda, ki se premika pod vplivom gravitacije, se imenuje gravitacijski, ali proste, v nasprotju z vodami, ki jih vežejo molekularne sile - higroskopske, filmske, kapilarne in kristalizacijske.

Glede na naravo praznin vodonosnih kamnin delimo podzemno vodo na:

    porozen - v peskih, prodnikih in drugih klastičnih kamninah;

    razpoka (žila) - v kamninah (graniti, peščenjaki);

    kras (razpoklinsko-kras) - v topnih kamninah (apnenec, dolomit, sadra itd.).

Glede na pogoje pojavljanja ločimo tri vrste podzemne vode: zgornja voda, tla e in pritisk, oz arteški.

Verkhovodka imenovana podzemna voda, ki leži blizu površine zemlje in za katero je značilna nedoslednost porazdelitve. Običajno je voda na vzpetini povezana z lečami neprepustnih ali slabo prepustnih kamnin, ki jih prekrivajo prepustne plasti.

Verkhovodka zaseda omejena ozemlja, ta pojav je začasen in se pojavi v obdobju zadostne vlage; v sušnem času goli ostriž izgine. Verkhovodka se nanaša na prvo vodoodporno plast s površine zemlje. V primerih, ko vodoodporna plast leži blizu površine ali pride na površino, se v deževnih obdobjih razvije zamašitev.

Talne vode ali vode talnega sloja se pogosto imenujejo vode z tal. Talne vode so zastopane s skoraj vezana z vodo. Kapljična voda je v tleh prisotna le v času prekomerne vlažnosti.

podtalnica. Podzemne vode so vode, ki ležijo na prvem vododržnem horizontu pod gredo. Običajno pripadajo neprepustni tvorbi in zanje je značilen bolj ali manj stalen pretok vode. Podzemna voda se lahko kopiči tako v ohlapnih poroznih kamninah kot v trdnih razpokanih rezervoarjih. Raven podzemne vode je neravna površina, ki praviloma ponavlja neenakost reliefa v zglajeni obliki: na hribih je nižja, v nižjih legah višja.

Podzemna voda se premika v smeri zniževanja reliefa. Raven podzemne vode je podvržena stalnim nihanjem - nanjo vplivajo različni dejavniki: količina in kakovost padavin, podnebje, topografija, prisotnost rastlinskega pokrova, gospodarska dejavnost človeka in še veliko več.

Podzemna voda, ki se kopiči v aluvialnih nanosih, je eden od virov oskrbe z vodo. Uporabljajo se kot pitna voda, za zalivanje. Izlive podzemne vode na površje imenujemo izviri ali izviri.

Pritisk, oz arteške vode. Tlačne vode so vode, ki se nahajajo v vodonosniku, zaprtem med vodotesnimi plastmi in doživljajo hidrostatični pritisk zaradi razlike v nivojih na mestu dotoka in iztoka vode na površje. Območje oskrbe z arteškimi vodami običajno leži nad območjem odtoka vode in nad iztokom tlačnih voda na zemeljsko površje. Če je v sredino takšne sklede položen arteški vodnjak, potem bo voda iztekla iz njega v obliki vodnjaka po zakonu sporočenih posod.

Velikosti arteških bazenov so precejšnje - do sto in celo tisoč kilometrov. Napajalna območja takšnih bazenov so pogosto daleč od krajev črpanja vode. Tako se voda, ki je padla v obliki padavin na ozemlju Nemčije in Poljske, pridobiva iz arteških vrtin, izvrtanih v Moskvi; v nekaterih oazah Sahare dobijo vodo, ki je v obliki padavin padla nad Evropo.

Za arteške vode je značilna obstojnost vode in dobra kakovost, kar je pomembno za njihovo praktično uporabo.

Po izvoru ločimo več vrst podzemnih voda.

Infiltracijska voda nastanejo zaradi pronicanja dežja, taljenja snega in rečnih voda z zemeljske površine. Po sestavi so pretežno bikarbonatno-kalcijevi in ​​magnezijevi. Pri izluževanju kamnin, ki vsebujejo sadro, nastane sulfatno-kalcijev, pri raztapljanju kamnin, ki vsebujejo sadro, pa kloridno-natrijeve vode.

Kondenzacija podzemne vode nastane kot posledica kondenzacije vodne pare v porah ali razpokah kamnin.

sedimentacijske vode nastanejo v procesu geološke sedimentacije in običajno predstavljajo spremenjene pokopane vode morskega izvora - natrijev klorid, kalcijev klorid-natrij itd. Vključujejo tudi pokopane slanice slanih bazenov, pa tudi ultrasladke vode peščenih leč v morenskih nanosih .

Imenujemo vode, ki nastanejo iz magme med njeno kristalizacijo in vulkansko metamorfozo kamnin magmatski, oz mladoletnik(po terminologiji E. Suessa).

napajanje rek s podzemno vodo in izračun odtoka podzemne vode

Podzemna voda služi kot zanesljiv vir hrane za reke. Delujejo skozi vse leto in zagotavlja hrano rekam v zimskih in poletnih nizkih vodah (ali ob nizkih nivojih vodnega horizonta), ko ni površinskega odtoka.

Pri zelo počasnem gibanju podzemne vode v primerjavi s površinsko vodo podzemna voda v rečnem odtoku deluje kot regulacijski dejavnik.

Tudi pri zelo počasnih ali nizkih hitrostih gibanja podzemne vode na rekah skrajnega severa pri nizkih temperaturah zraka opazimo zamrznitev (popolno ali delno) reke, nato pa voda vstopi iz zadrževalnega dela rezervoarja, v katerega reka teče (to je lahko glavna reka, morje, jezero itd.). Takšne pojave opažamo na primer v naselju Nizhneyansk, ki se nahaja 25 km od izliva reke Yana, kjer v obdobju nizkih temperatur in popolnega zmrzovanja reke na valovih slana voda vstopi v strugo gorvodno. od mesta zmrzovanja iz mrtve vode iz Arktičnega oceana.

Kvantitativno merilo hranilnosti je vrednost podzemnega odtoka, ki je označen s tako imenovanim modulom podzemne vode:

M podnaslov = K M 0 /100 ,

Kje M podnaslov– podzemni odtočni modul, l/s od 1 km 2 povodje;

M 0 je povprečni dolgoročni modul celotnega odtoka, l/s od 1 km 2 površinski drenažni bazen;

TO- modularni koeficient, ki kaže odstotek podzemnega odtoka v celotnem odtoku in se določi po formuli

K=M min /M 0 ,

Kje M min- minimalni odtočni modul, l/s od 1 km 2 površinski odvodni bazen, določen z zimskim pretokom reke in enak modulu odtoka podzemne vode, saj reke se pozimi napajajo predvsem s podtalnico.

Modul pretoka podzemne vode je zanesljiv indikator za oceno vsebnosti vode v kamninah, razporejenih v povodju reke, saj predstavlja količino podzemne vode (v l/s), ki vstopa v reko z 1 kvadratnega kilometra. km enega ali drugega vodonosnika, ki ga izsuši reka.

Poleg teh formul lahko količino podzemnega odtoka določimo s hidrokemijsko metodo (po A.T. Ivanovu):

Kje Q podnaslov– letna količina podzemnega odtoka;

Q 0 je letna količina rečnega odtoka;

z- koncentracija katere koli sestavine (na primer klora) v rečni vodi v obdobju opazovanja;

c 1 je koncentracija iste komponente v podzemni vodi v istem obdobju;

c 2 - koncentracija iste komponente v površinskih vodah v istem obdobju.

Po mnenju B.I. Kudelin, za natančnejši izračun podzemnega odtoka majhnih in srednje velikih rek je predlagano razlikovati med štirimi vrstami napajanja rek s podzemno vodo:

      Hranjenje s podzemno vodo, ki ni hidravlično povezana z reko;

      Napajanje s podzemno vodo, hidravlično povezano z reko;

      Mešana zmleta prehrana ( a+ b);

      Mešana zemeljska in arteška prehrana ( a+ b+ c).

Po teh podatkih je B.I. Kudelin je predlagal formule za določanje plasti h podnaslov in koeficient odtoka podzemne vode α podnaslov. Stopnja pretoka podzemne vode je izražena v milimetrih na leto (ali kateri koli drugi časovni enoti) na kvadratni kilometer površine bazena podzemne vode in se izračuna kot:

Kje h podnaslov- plast podzemnega odtoka, mm/leto;

Q podnaslov je prostornina podzemnega odtoka z območja bazena, m 3 /leto;

F- površina bazena, m 2 .

Koeficient talnega toka α podnaslov je razmerje med podzemnim odtokom in padavinami, ki padejo na območje določenega porečja, in prikazuje del padavin, ki gre za napajanje podzemnih območij zelo intenzivne izmenjave vode v porečju:

Kje x- plast padavin, mm/leto.

Izračuni podzemne vode so običajno povzeti v obliki zemljevidov obnavljanja podzemne vode, koeficientov in modulov podzemnega toka, ki odražajo naravne vire. različne vrste podtalnica se je razvila v majhnih in srednje velikih porečjih ter njihovih posameznih regijah in mestih.

Glavni problemi rabe in varstva podzemne vode

Podzemna voda je zaradi svoje lege bolje zaščitena pred zunanjimi vplivi kot površinska voda, vendar pa obstajajo resni simptomi neugodnih sprememb režima podzemne vode na velikih območjih in v širokem razponu globin. Ti vključujejo: izčrpavanje in znižanje ravni podzemne vode zaradi čezmernega črpanja; vnos morske slane vode na obalo; nastanek depresivnih lijakov in drugo.

Onesnaženje podtalnice je velika nevarnost. Obstajata dve vrsti onesnaženja - bakterijski in kemična. Pod določenimi pogoji lahko vodonosniki prodrejo kanalizacija in tehnogeno industrijske vode, onesnažene površinske vode in padavine.

Pri ustvarjanju rezervoarjev zaradi povratne vode pride do dviga nivoja podzemne vode. Pozitivna posledica takšne spremembe režima je povečanje njihovih virov v obalnem območju rezervoarja; negativno - poplave obalno območje, ki povzroča močvirjenje ozemlja, pa tudi zasoljevanje tal in podzemne vode zaradi njihovega povečanega izhlapevanja pri plitvem pojavu.

Zaradi manjših poplav (ali njihove odsotnosti) na reguliranih rekah je poplavna oskrba s podzemno vodo bistveno zmanjšana. Pretoki na takih rekah so zmanjšani, kar prispeva k zamuljevanju kanala; zato je razmerje med rečno in podzemno vodo težko.

Pod določenimi pogoji lahko črpanje podzemne vode pomembno vpliva na kakovost površinske vode. Najprej to velja za industrijsko obratovanje in odvajanje mineralizirane vode, odvajanje rudniške in pripadajoče naftne vode. Zato je treba predvideti celostno rabo in urejanje površinskih in podzemnih vodnih virov. Primeri takšnega pristopa so uporaba podzemne vode za namakanje v sušnih letih, pa tudi umetno obnavljanje zalog podzemne vode in gradnja podzemnih zbiralnikov.

dr. O.V. Mosin

seznam literature

1. Novikov Yu.V., Sayfutdinov M.M. Voda in življenje na zemlji. – M.: Nauka, 1981. – 184 str.

2. Kissin I.G. Voda pod zemljo. – M.: Nauka, 1976. – 224 str.

3. Bondarev V.P. Geologija. Tečaj predavanj: Učbenik za študente srednjih šol poklicno izobraževanje. - M.: Forum: Infra M., 2002. - 224 str.

4. Goroshkov I.F. hidrološki izračuni. - L.: Gidrometeoizdat, 1979. - 432 str.

5. Cherdantsev V.A., Pivon Yu.I. Smernice disciplina: "Hidrologija". - Novosibirsk: NGAEiU, 2004, 112 str.

6. Referenčni priročnik hidrogeologa. V 2 zvezkih. Ed. V.P. Yakutseni. - L .: Nedra, 1967. - T.1. - 592s.

Voda je najpogostejša snov na našem planetu, zahvaljujoč kateri se na njem podpira življenje. Najdemo ga tako v litosferi kot v hidrosferi. Zemljina biosfera je sestavljena iz ¾ vode. Pomembno vlogo pri kroženju te snovi igrajo njene podzemne vrste. Tu se lahko oblikuje iz plaščnih plinov, med odtokom itd. V tem članku bomo obravnavali vrste podzemne vode.

koncept

Podzemno vodo razumemo kot slednjo, ki se nahaja v zemeljski skorji, ki se nahaja v kamninah pod površjem zemlje v različnih agregatnih stanjih. So del hidrosfere. Po V. I. Vernadskem se lahko te vode nahajajo na globini do 60 km. Ocenjena količina podzemne vode, ki se nahaja na globini do 16 km, je 400 milijonov kubičnih kilometrov, kar je ena tretjina vode oceanov. Nahajajo se v dveh etažah. V spodnjih so metamorfne in magmatske kamnine, zato je količina vode tukaj omejena. Glavnina vode se nahaja v zgornjem nadstropju, v katerem se nahajajo sedimentne kamnine.

Razvrstitev glede na naravo izmenjave s površinskimi vodami

V njej so 3 cone: zgornja je prosta; srednji in spodnji - počasna izmenjava vode. Vrste sestave podzemne vode v različnih conah so različne. Torej so v zgornjem delu sladke vode, ki se uporabljajo za tehnične, pitne in gospodarske namene. V srednjem pasu so starodavne vode različnih mineralnih sestav. V spodnjem delu so visoko mineralizirane slanice, iz katerih pridobivajo različne elemente.

Klasifikacija mineralizacije

Po mineralizaciji se razlikujejo naslednje vrste podzemne vode: ultra sveže, z relativno visoko mineralizacijo - le zadnja skupina lahko doseže raven mineralizacije 1,0 g / cu. dm; brakična, slana, visoka slanost, slanice. V slednjem mineralizacija presega 35 mg / cu. dm.

Razvrstitev pojava

Glede na pogoje pojavljanja ločimo naslednje vrste podzemne vode: podtalnica, arteška voda in talna voda.

Verhovodka se v glavnem oblikuje na lečah in zagozdenih plasteh slabo prepustnih ali vodoodpornih kamnin v območju prezračevanja med infiltracijo površinskih in atmosferskih voda. Včasih nastane zaradi iluvialnega horizonta pod plastjo zemlje. Nastanek teh vod je poleg zgoraj naštetih povezan še s procesi kondenzacije vodne pare. V nekaterih podnebnih območjih tvorijo precej velike rezerve kvalitetna voda vendar nastajajo predvsem tanki vodonosniki, ki med sušo izginejo in nastanejo v obdobjih intenzivne vlage. V bistvu je ta vrsta podzemne vode značilna za ilovice. Njegova debelina doseže 0,4-5 m, relief pa pomembno vpliva na nastanek vodotoka. Na strmih pobočjih obstaja le kratek čas ali pa je popolnoma odsoten. V ravnih stepah z depresijami v obliki krožnikov in ravnimi razvodji, na površini rečnih poti, se oblikuje stabilnejša voda. Nima hidravlične povezave z rečnimi vodami, druge vode pa ga zlahka onesnažijo. Hkrati lahko napaja podtalnico in se lahko porabi za izhlapevanje. Verkhovodka je lahko sveža ali rahlo mineralizirana.

Podzemna voda je del podzemne vode. Nahajajo se na prvem vodonosniku od površja, ležijo na prvem vodonosniku, ki se drži nad območjem. V bistvu so to breztlačne vode, lahko imajo majhen pritisk na območjih z lokalnim neprepustnim prekrivanjem. Globina pojavljanja, njihove kemične in fizikalne lastnosti so podvržene periodičnim nihanjem. Porazdeljeno povsod. Prehranjujejo se z infiltracijo padavin iz atmosfere, filtracijo iz površinskih virov, kondenzacijo vodne pare in podzemnim izhlapevanjem, dodatno hrano ki prihajajo iz spodaj ležečih vodonosnikov.

Arteška voda je del podzemne vode s pritiskom, ki se pojavlja v vodonosnikih med relativno vodoodpornimi in vodoodpornimi plastmi. Ležijo globlje od tal. V večini primerov se njihova področja prehrane in pritiska ne ujemata. Voda se pojavi v vodnjaku pod ugotovljeno gladino. Lastnosti teh voda so manj podvržene nihanjem in onesnaženju v primerjavi s podtalnico.

Talne vode so tiste, ki so omejene na plast talne vode, sodelujejo pri oskrbi rastlin s to snovjo, so povezane z ozračjem, vodo in podtalnico. Imajo pomemben vpliv na kemično sestavo podzemne vode ob svojem globokem pojavljanju. Če se slednji nahajajo plitvo, postanejo tla premočena in začne se namakanje. Gravitacijska voda ne tvori ločenega horizonta, gibanje se izvaja od zgoraj navzdol pod delovanjem kapilarnih sil ali gravitacije v različnih smereh.

Klasifikacija tvorb

Glavne vrste podzemne vode so infiltracijske, ki nastanejo zaradi infiltracije atmosferskih padavin. Poleg tega lahko nastanejo kot posledica kondenzacije vodne pare, ki skupaj z zrakom vstopa v razpokane in porozne kamnine. Poleg tega se razlikujejo reliktne (pokopane) vode, ki so bile v starodavnih bazenih, vendar so bile pokopane z debelimi plastmi sedimentnih kamnin. tudi ločen pogled obstajajo termalne vode, ki so nastale na zadnjih stopnjah magmatskih procesov. Te vode tvorijo magmatske ali juvenilne vrste.

Razvrstitev gibanja obravnavanih predmetov

Razlikujemo naslednje vrste gibanja podzemne vode (glej sliko).

Pronicanje in padavine iz ozračja se pojavljajo v območju prezračevanja. Hkrati je ta proces razdeljen na prosto in normalno infiltracijo. Prvi vključuje gibanje od zgoraj navzdol pod vplivom gravitacije in kapilarnih sil skozi določene tubule in kapilarne pore, medtem ko porozni prostor ni nasičen z vodo, kar prispeva k ohranjanju gibanja zraka. Pri normalni infiltraciji se zgoraj naštetim silam pridružijo gradienti hidrostatičnega tlaka, kar povzroči, da so pore popolnoma napolnjene z vodo.

V nasičenem območju delujeta hidrostatični tlak in gravitacija, kar prispeva k gibanju proste vode vzdolž razpok in por na straneh, zmanjšanju tlaka ali naklonu površine obzorja, ki prenaša vodo. To gibanje se imenuje filtracija. Največjo hitrost gibanja vode opazimo v podzemnih kraških jamah in kanalih. Na drugem mestu so kamenčki. V pesku je opazno veliko počasnejše gibanje - hitrost je 0,5-5 m / dan.

Vrste podzemne vode v območju permafrosta

Te podzemne vode delimo na nadpermafrostne, medpermafrostne in subpermafrostne. Prvi se nahajajo v debelini permafrosta na vodotoku, predvsem ob vznožju pobočij ali na dnu rečnih dolin. Ti pa so razdeljeni na sezonsko zmrzovalne, sedeče, ki se nahajajo v aktivni plasti; na sezonsko delno zmrznjene, z zgornjim delom v aktivni plasti, na sezonsko nezmrzovalne, katerih pojavljanje je zabeleženo pod sezonsko zmrzovalno plastjo. V nekaterih primerih lahko pride do preloma v aktivni plasti različnih tal, kar povzroči sprostitev dela nadpermafrostne vode na površje, kjer prevzame obliko ledu.

Medpermafrostne vode so lahko prisotne v tekoči fazi, vendar so najpogostejše v trdni fazi; praviloma niso predmet sezonskih procesov odmrzovanja/zamrzovanja. Te vode v tekoči fazi zagotavljajo izmenjavo vode z nad- in podpermafrostnimi vodami. Na površje lahko pridejo kot izviri. Podpermafrostne vode so arteške. Lahko so od svežih do slanic.

Vrste podzemne vode v Rusiji so enake tistim, ki so bile obravnavane zgoraj.

Onesnaženje obravnavanih predmetov

Razlikujemo naslednje vrste onesnaženja podzemne vode: kemično, ki je razdeljeno na organsko in anorgansko, toplotno, radioaktivno in biološko.

Glavna kemična onesnaževala so tekoči in trdni odpadki iz industrijskih podjetij, pa tudi pesticidi in gnojila kmetijskih proizvajalcev. Težke kovine drugi toksični elementi v večina poškoduje podtalnico. Širijo se po vodonosnikih na znatne razdalje. Podobno se obnaša tudi onesnaženje z radionuklidi.

Biološko kontaminacijo povzroča patogena mikroflora. Viri onesnaženja so običajno živinski dvori, pokvarjene kanalizacije, greznice itd. Širjenje mikroflore je odvisno od stopnje filtracije in preživetja teh organizmov.

Gre za povišanje temperature podzemne vode, ki nastane med delovanjem zajetja vode. Pojavi se lahko na odlagališčih odpadne vode ali če je vodni zajem v bližini zbiralnika s toplejšimi površinskimi vodami.

Uporaba podzemlja

Pridobivanje podzemne vode kot vrsto uporabe podzemlja ureja zvezni zakon "o podzemlju". Za pridobivanje teh predmetov je potrebno dovoljenje. Izda se v zvezi s podzemno vodo za obdobje do 25 let. Obdobje uporabe se začne računati od trenutka državne registracije licence.

Rudarska dela morajo biti registrirana pri Rosreestr. Nato pripravijo osnutek in ga predložijo v državno ekspertizo. Nato pripravijo projekt za ureditev sanitarne cone podzemne vode, ocenijo zaloge teh voda in prenesejo izračune na državno strokovno znanje, geoinformacijski sklad in Rosgeolfond. Poleg tega so prejetim dokumentom priložena potrdila o lastništvu zemljišča, po katerih se vloži vloga za dovoljenje.

Končno

Katere vrste podzemne vode so v Rusiji? Enako kot v svetu. Območje naše države je precej veliko, zato ima permafrost, arteške in podzemne vode ter talne vode. Razvrstitev obravnavanih predmetov je precej zapletena in v tem članku se odraža nepopolno, tukaj so prikazane njene najbolj osnovne točke.



 

Morda bi bilo koristno prebrati: