Типы подземных вод по условиям их залегания

Подземные воды – это все природные воды под поверхностью земли в подвижном состоянии. Они входят в состав минералов, заполняют поры и трещины в горных породах. Подземные воды – воды водоносных горизонтов, комплексов и зон земной коры. Подземные воды – геологический объект и должны исследоваться совместно с породами, вмещающими или вмещавшими их с учетом геологического строения структур земной коры и истории ее развития.

Существует множество классификаций. Многие исследователи в качестве признака рассматривают принадлежность разных видов подземных вод к конкретным зонам: зоне аэрации и зоне насыщения.

Зона аэрации (зона неполного насыщения)- самая верхняя часть разреза земной коры, ограниченная сверху поверхностью Земли, а снизу – свободной поверхностью подземных вод первого водоносного горизонта. Мощность зоны аэрации от нулевых значений в заболоченной местности до 250 м на территории пустынь и горных областей с сильно расчлененным рельефом. Зона аэрации отсутствует в пределах акватории Мирового океана, а также под руслами рек и внутренних водоемов при наличии непосредственной гидравлической связи первого водоносного горизонта с поверхностными водами.

В зоне неполного насыщения свободное пространство в минеральном скелете пород заполнено частично водой (связанные воды, капиллярные, свободные гравитационные, вода в виде пара, лед) и частично газами.

Зона насыщения (полного насыщения)- охватывает верхнюю часть разреза земной коры от уровня первого водоносного горизонта (нижняя граница зоны аэрации) до глубин 8-20км.

В зоне полного насыщения свободное пространство в минеральном скелете пород (поры, трещины, пустоты) полностью заполнено свободной гравитационной водой и водой, физически связанной с поверхностью минеральных частиц горной породы.

В зоне аэрации выделяют:

а). Почвенные воды – они распространены в почвенном слое близ поверхности земли и заполняют пустоты в почве, мощность горизонта почвенных вод от первых десятков см до 1-1,5м. В почве формируются прочно- и рыхлосвязанные воды, а также капиллярные. Формируются они в связи с процессами инфильтрации атмосферных осадков, снеготалых вод и конденсации атмосферной влаги. Основной вид движения почвенных вод- вертикальный влагоперенос. Вид и состояние почвенных вод определяют 3 основных фактора: общая увлажненность почвы, мощность зоны аэрации и структурно-текстурные особенности почвы. Почвенные воды сильно подвержены сезонным колебаниям: в летнее время могут испаряться, а зимой замерзать. Они не имеют водоупора. Почвенные воды обеспечивают влагой растения.

б). Верховодка – тип подземной воды, которая образуется на линзах и выклинивающихся пластах водоупорных или слабопроницаемых пород (линзы глин среди песчаных отложений речных террас или суглинков в водонепроницаемых водно-ледниковых отложениях, водоупоры могут быть связаны с горизонтами погребенных почв, породами сезонномерзлого слоя) в зоне аэрации за счет инфильтрации атмосферных и поверхностных вод. Подземные воды верховодки обычно образуются на небольшой глубине и их распространение ограничено по площади. Мощность пород, насыщенных верховодкой – до 1м, редко до 2-5м. Продолжительность существования верховодки зависит от размеров и мощности водоупорного ложа, влагоемкости пород и условий питания. Чем больше размеры и мощность водоупорной линзы и интенсивность питания, тем больше сроки существования верховодки.

в). Воды слоя сезонного оттаивания – распространены в многолетнемерзлотных районах, мощность их 20-30см до 4-5м, появляются с началом сезонного протаивания, движутся только в соответствии с уклоном местности, находятся в жидкой фазе только часть года. Источник питания: атмосферные осадки, конденсация водяных паров.

г). Воды капиллярной каймы связаны непосредственно со свободной поверхностью первого водоносного горизонта. Мощность капиллярной каймы (высота подъема относительно уровня грунтовых вод) определяется гранулометрическим составом пород зоны аэрации.

Предельная высота капиллярного поднятия