Підземних вод - раздел Образование, В.Г. Суярко, О.О. Сердюкова Осадові Товщі, З Якими Пов’Язані Основні Запаси Підземних Вод, Складаються З ...
Осадові товщі, з якими пов’язані основні запаси підземних вод, складаються з перешарованих водопроникних та водотривких гірських порід. Під впливом сили тяжіння атмосферні опади і поверхневі води поступово просмоктуються у пласти, що залягають нижче й накопичуються на першому водотриві. Так утворюються водоносні горизонти ґрунтових вод – водопроникні шари гірських порід, що вміщують воду та залягають над водонепроникними пластами.
У будові будь-якого водоносного горизонту виділяють такі елементи: ложе (водотрив), водоносний шар (горизонт) та дзеркало (рівень) ґрунтових вод. Найменша відстань між водотривами або дзеркалом ґрунтових вод і водотривом має назву товщини водоносного горизонту. Положення ложа водоносного шару в просторі може бути горизонтальним, похилим та викривленим (синклінальним). Ділянка земної поверхні, з якої водоносний горизонт поповнює водою свої запаси, називається областю живлення. Якщо водоносний горизонт розкривається яром, річковою долиною або іншим природним пониженням, підземні води виходять на денну поверхню. Область витоку вод має назву області розвантаження, тобто дренування, а місця виходу води – джерелами, або криницями. У зоні розвантаження дзеркало водоносного горизонту викривляється і набуває вигнутої або вироподібної форми. Розвантаження глибинних підземних вод відбувається по зонах розривних тектонічних порушень.
За наявності області розвантаження води переміщуються в бік структури, що розкрила водоносний горизонт. Швидкість руху води вимірюється в метрах за добу і коливається від частки метра до 100 м/доб. У дрібнозернистих пісках швидкість руху води 1 – 5 м/доб., а у крупнозернистих і галечниках – від декількох десятків до 100 м/доб.
У межах однієї ділянки може бути не один, а декілька водоносних горизонтів, які відділені один від одного водотривкими шарами. Системи суміжних водоносних горизонтів з подібними гідродинамічними та гідрогеохімічними умовами утворюють водоносні комплекси.
Зі збільшенням глибини залягання напори, температура і мінералізація підземних вод збільшуються, а вік їх стає старшим.
Оскільки підземні води циркулюють у гірських породах, підземна гідросфера просторово суміщена з верхньою частиною літосфери, з якою утворює практично єдину систему – літогідросферу.
Рух гравітаційних (вільних) підземних вод здійснюється у колекторах різних типів: порових, тріщинних, карстових та їх модифікаціях і визначається геогідродинамічною зональністю. У більшості басейнів підземних вод формуються природні геогідродинамічні системи трьох генетичних типів: інфільтраційні, елізійні та термогідродинамічні.
Інфільтраційні системи розвинуті у водоносних горизонтах та комплексах, що залягають на глибині перших сотень метрів (Дніпровсько-Донецька западина, Донецька складчаста споруда). Підземні води, що знаходяться тут у колекторах різних типів – порових, тріщінних і карстових, переміщуються під дією гідростатичного напору, величина якого визначається різницею гіпсометричних позначок між ділянками живлення та розвантаження водоносних горизонтів. Швидкості руху підземних вод змінюються від n.10-3 до n.102 м/доб., а водоносні горизонти відрізняються доброю «промитістю» через інтенсивний водообмін.
Елізійні водонапірні системи формуються у водоносних горизонтах і комплексах, які залягають під потужними регіональними водотривкими товщами (соляними, глинистими та ін.) на глибинах перших тисяч метрів. Підземні води, що знаходяться у тріщінних і тріщинно-порових колекторах, рухаються з дуже малими швидкостями, що іноді не перевищують n.10-3 м/рік. Вони зіставляються зі швидкостями тектонічних коливальних рухів земної кори і зміною структурних планів водоносних комплексів. Швидкості рухів підземних вод при вертикальному їх розвантаженні по зонах тектонічних порушень (у тріщинних колекторах) сягають n.100 – n.101 м/рік.
Термогідродинамічні водонапірні системи розвинуті у найбільш занурених високотемпературних товщах палеозою. Внаслідок процесів термогідратації з гірських порід відбувається відділення вод та флюїдів, міграція яких має місце у порово-тріщинних колекторах зі ще меншими, ніж у елізійних системах, швидкостями і повністю визначається тектонічними напругами у земній корі. В умовах, у яких розвантаження цих вод по зонах розломів ускладнюється, в окремих місцях формуються локальні осередки надгідростатичного пластового тиску.
Існують різні класифікації підземних вод, що ґрунтуються на їх походженні, динамічних особливостях, хімічному складі, мінералізації, температурі, наявності в них газів, радіоактивності тощо. Найуніверсальнішою є класифікація за умовами залягання, за якою підземні води поділяються на капілярні, верховодку, пластові, тріщинні та карстові.
Капілярні води заповнюють пори та шпарини у найбільш високому шарі ґрунтів, не мають водотриву і займають «висяче» положення у шарі водопроникнених порід. Перебувають у прямій залежності від кліматичних умов та пори року і забезпечують вологою рослини.
Верховодка – найвищий водоносний шар, у якому вода накопичується у невеликих лінзах водонепроникних або слабкопроникних порід. Має невелику товщину (1 – 2 м) і є обмеженою у просторі.
Ґрунтові води – перший від поверхні водоносний горизонт, що відрізняється від верховодки значним розповсюдженням. Глибина залягання – від декількох сантиметрів до десятків метрів. Живлення здійснюється за рахунок інфільтрації опадів та поверхневих вод в осадові породи. Шари гірських порід, крізь які відбувається просмоктування води з поверхні, мають назву зони аерації (інфільтрації). У її основі знаходиться зона насичення (водопроникні породи, що заповнені водою). Рівень ґрунтових вод не є постійним. Він залежить від кліматичних та погодних умов: підвищується під час дощів та повеней і знижується під час спеки. Ґрунтові води, що рухаються, називаються ґрунтовими потоками. Використовуються ці води для місцевого водопостачання й часто експлуатуються колодязями.
Пластові (міжпластові) води, що є характерними для зони насичення, залягають у водоносному горизонті між двома водотривами, один з яких підстилає водоносний горизонт, а інший перекриває. Живлення здійснюється за рахунок перетоку підземних вод з верхніх та нижніх водоносних горизонтів і комплексів. За характером напору ці води поділяються на безнапірні й напірні.
Напірні підземні води, що містяться у водоносному горизонті між шарами водонепроникних порід називаються артезіанськими (рис. 4.1). Розкриті свердловинами, вони під дією гідростатичного тиску піднімаються вище водотривкої покрівлі й часто фонтанують. В Україні виділяють три великі басейни артезіанських вод: Дніпровсько-Донецький, Волино-Подільський та Причорноморський
Рисунок 4.1 – Схема будови артезіанського басейну:
Тріщинні води – підземні води, що містяться в тріщинах гірських порід і циркулюють зонами тріщинуватості у кристалічних, вулканогенних і осадових породах. Розрізняють тріщинно-жильні, тріщинно-порові (ґрунтові), тріщинно-пластові і тріщинно-карстові води. Режим, хімічний склад і мінералізація тріщинних вод не є постійними. Горизонти тріщинних вод частіше за все характеризуються відносно високими фільтраційними властивостями, низькою мінералізацією, безнапірним або слабконапірним режимом. Використовуються для водопостачання. В Україні виділяються великий басейн тріщинних вод Українського кристалічного щита та невеликі масиви тріщинних вод Карпат, Криму та південного схилу Воронезького кристалічного масиву.
Карстові води – підземні води, що приурочені до карстових порожнин у карбонатних, галогенних, галогенно-карбонатних та інших гірських породах. Інколи залягають в артезіанських басейнах у пластовій формі. Характеризуються високими швидкостями фільтрації й турбулентним рухом. Хімічний склад – залежно від складу порід. Це можуть бути як прісні гідрокарбонатні (кальцієві, магнієві, натрієві) води, так і хлоридно-натрієві розсоли з мінералізацією вище від100 г/дм3. Розвинуті у карбонатних породах Донбасу, Карпат, Криму, галогенних товщах Дніпровсько-Донецькогої западини
Природні виходи підземних вод на денну поверхню називаються джерелами. Джерела утворюються на рельєфних формах, що розкрили водоносні горизонти: на берегах річок, морів, схилах гір, ярів або в зонах розривних тектонічних порушень. За напрямком течії підземної води джерела поділяються на низхідні та висхідні (рис. 4.2).
Рисунок 4.2 – Джерела підземних вод:
а – низхідне; б – висхідне; 1 – водоносні піски; 2 – водотривкі глини; 3 – вапняк; 4 – напрямок руху підземних вод у джерелах
Низхідні джерела є типовими для розвантаження вод верховодки та ґрунтових вод, а висхідні – для пластових артезіанських вод. За температурою вони поділяються на холодні та гарячі (термальні), а за ступенем мінералізації – на прісні та мінералізовані.
Кількість води, що виливається з джерела ( а також свердловини, яка розкриває водоносний горизонт) за одиницю часу, має назву дебіт.
ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... МЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Підземних вод
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Полтава 2012
УДК 55:622.276
ББК 26.3я7
С 91
Рецензенти:
І.К. Решетов, доктор геолого-мінералогічних наук,
професор, зав. кафедри гід
В.Г. Суярко, О.О. Сердюкова
Основи геології: навчальний посібник. – Полтава: ПолтНТУ, 2012. – 150 с.
У книзі висвітлено основні відомості про будову Всесвіту, Сонячної системи, землі т
Земля – планета Сонячної системи
Земля входить у Сонячну систему, яка налічує дев’ять планет, їхні супутники, астероїди і комети. До планет земного типу (відносно невеликих) належать Меркурій, Венера, Земля та Марс. Зовнішні плане
Форма, розміри та будова Землі
Обертаючись навколо своєї осі, Земля одночасно обертається навколо Сонця, а разом з ним навколо центра Галактики. Обертання навколо Сонця відбувається по еліптичній
Геотектонічні гіпотези і теорії
Величезну роль у розвитку геології відігравали і відіграють геотектонічні уявлення про розвиток Землі й земної кори. Однією з перших у кінці XIX ст. була гіпотеза ге
Контрольні питання
1. Що вивчає геологія та її практичне значення в житті людини?
2. На які окремі розділи науки поділяється геологія?
3. Які планети входять до Сонячної системи?
Мінерали та їх властивості
Мінерали – природні хімічні сполуки, переважно кристалічної будови, що мають певні фізичні та хімічні властивості. У природі мінерали зустрічаються здебільшого у твердому і л
Класифікація мінералів
Існують різні класифікації мінералів. Залежно від того, яким ознакам надається перевага, класифікації мінералів поділяються на хімічні, геохімічні, геологічні, кристалохімічні, кри
Магматизм та магматичні гірські породи
Гірські породи, що утворилися з магматичних розплавів різного складу і генезису мають назву магматичних.
Магматизм – сукупність ендогенних геологічних процесів, породжених вн
Седиментогенез та осадові гірські породи
Осадові гірські породи формують верхню частину літосфери. Вони широко розповсюджені на континентах і дні Світового океану. Їх утворення та накопичення в широкому часовому діапазоні від раннього про
Метаморфізм та метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи утворюються в глибоких зонах земної кори внаслідок ендогенних процесів метаморфізму – суттєвої зміни текстури, структури і мінерального складу гірських порід у ре
Контрольні питання
1. Що називається мінералом? Дайте його визначення.
2. З чим пов’язані ендогенні процеси мінералоутворення і за рахунок якої енергії вони виникають?
3. Як утворюю
Фізичне вивітрювання
Цей вид вивітрюванняпроявляється у механічному руйнуванні мінералів гірських порід без зміни їх складу під впливом добових і сезонних коливань температури, замерзання й відтавання води у тріщинах,
Хімічне вивітрювання
Це процес хімічного перетворення або руйнування мінералів і гірських порід під дією природних вод (атмосферних, поверхневих, ґрунтових, підземних), який супроводжується їх розчиненням та
Біологічне вивітрювання
Біологічне вивітрювання є наслідком життєдіяльності тварин, рослин і мікроорганізмів. Органічний світ змінює і руйнує гірські породи, діючи на них як механічно, так і хімічно. Земляні хробаки бурав
Контрольні питання
1. Що називають вивітрюванням і його типи?
2. В яких формах проявляється геологічна діяльність вітру?
3. При яких умовах відбувається фізичне вивітрювання?
Гідрогеологічні властивості гірських порід
Здатність гірських порід поглинати й утримувати воду має назву вологоємності, яка визначається об’ємом порожнин у породі або її пористістю. Пористість визначають у процентах за формулою
Властивості та склад підземних вод
Підземні води залежно від особливостей фільтрації й глибини залягання водоносних горизонтів характеризуються фізичними та хімічними властивостями.
До фізичних властивостей належать
Контрольні питання
1. Які води називаються підземними?
2. За рахунок чого відбувається переміщення підземних вод?
3. Які види води зустрічаються у гірських породах?
Прояви тектонічних процесів
Механічним проявом тектонічних процесів є тектонічні рухи, які призводять до зміни як форм залягання, так і внутрішньої структури гірських порід. За напрямком зсувних зусиль їх поділяють на
Коливальні рухи
З коливальними рухами земної кори пов’язане зміщення берегової лінії морів і океанів. Відступ моря, що зумовлений підйомом земної кори, має назву морської регресії. У разі занурення земної к
Тектонічні деформації та елементи залягання гірських порід
Тектонічні деформації (лат. deformatio – викривлення) – зміна форм і об’ємів геологічних порід в окремих частинах земної кори під дією тектонічних сил. Деформації поділяються на пр
Контрольні питання
1. Що є енергетичним джерелом тектонічних процесів?
2. Якими є наслідки тектонічних процесів?
2. Як поділяються тектонічні рухи?
3. Як тектонічні
Відносна геохронологія. Геохронологічна шкала
Відносна геохронологія визначає відносний вік осадових, метаморфічних і вулканічних порід на основі принципу послідовності нашарування (т. зв. закон послідовності наш
Абсолютна геохронологія
З розвитком науки і передусім ядерної фізики з’явилися нові можливості точнішого датування часу утворення мінералів та гірських порід. Ідеться про ядерні або ізотопні методи визначення їхнього віку
Геологічна історія земної кори
Докембрій. Докембрійська історія характеризує початкову стадію геологічного розвитку Землі. Це найдовша і мало вивчена стадія, що продовжувалася більше від трьох млрд. років
Контрольні питання
1. Яким є геологічний вік Землі?
2. За допомогою яких методів визначають відносний вік геологічних порід?
3. На чому ґрунтується стратиграфічний м
Український кристалічний щит і Воронезька антекліза
Український кристалічний щит (УКЩ), займає центральну частину України. Він складений дуже дислокованими магматичними, метаморфічними і метасоматичними комплексами архею й нижнього протерозою
Дніпровсько-Донецька западина
Дніпровсько-Донецька западина (ДДЗ), що входить разом із Донецькою складчастою спорудою (ДСС) до складу Дніпровсько-Донецького авлакогену, є частиною Сарматсько-Тура
Донецька складчаста споруда
Донецька складчаста споруда (ДСС) (або Донецький прогин Донбасу) є південно-східною частиною Дніпровсько-Донецького прогину (авлакогену), що сформувалася, як і ДДЗ, у кристалічному фундаменті Східн
Причорноморська западина
Причорноморська западина є субширотною синеклізою блокової будови, що заповнена осадовими породами мезозойсько-кайнозойського віку, товщина яких зростає у південно-східному напрямку (до 6 – 7 км у
Волинсько-Подільська та Скіфська плити
Волинсько-Подільська плита – це геологічна структура , що утворилася в межах Волино-Подільського блоку – західної зануреної частини Українського щита. Простягається від Прип’яті до Дністра і
Львівська западина
Окрім Дніпровсько-Донецької западини, що знаходиться на лівобережжі України, розділяючи її з півночі на південний схід, виділяються й інші геосинклінальні прогини, найбільшим з яких
Гірські споруди Карпат, Криму та Добруджи
На території України знаходяться гірські споруди Карпат, Криму й Добруджи. Вони входять до тектонічно-активного Альпійського (Сердземноморського) геосинклінального складчастого поясу,
Контрольні питання
1. Які найважливіші геологічні структури виділяються у платформенній частині України?
2. Яку частину країни займає Український кристалічний щит? Що він собою пред
Хімічний склад нафти і газу
Нафта і природний газ – складні горючі суміші вуглеводнів різних класів, що вміщують домішки невуглеводневих речовин. Останні захоплюються ними із середовища нафтогазоутворення або
Походження нафти і газу
Походження (генезис) нафти і газу – є дискусійною проблемою вже протягом більше ніж 100 років. Вона має не лише наукове, а й величезне практичне значення. Знання умов та джерел форм
Поняття про породи-колектори
Нафта і газ разом з водою циркулюють в літосфері у породах-колекторах, що характеризуються відносно високою проникністю. За мінеральним складом нафтогазові колектори
Умови залягання нафтогазових покладів
Поклад нафти або газу – природне, локальне скупчення нафти і газу в одному або декількох сполучених між собою пластах-колекторах, що контролюються єдиним (сп
Ресурси і запаси нафти та газу
Для визначення наявності у надрах певної території нафти і газу використовують такі поняття, як «ресурси» й «запаси».
Ресурси – очікувана кількість н
Контрольні питання
1. Що називають нафтою?
2. На чому ґрунтуються технологічні класифікації нафта?
3. Які гази мають назву природних горючих газів?
4. Як утворюється
Горючі корисні копалини
На початок 2011 року в Україні державним балансом ураховано 385 родовищ вуглеводнів у трьох нафтогазоносних регіонах. З них у Східному регіоні – 228, у Західному – 1
Нші корисні копалини
Залізо. За розвіданими запасами залізних руд Україна займає перше місце у світі (16%). Далі йдуть Росія та Австралія (по 15%), Китай (11%), США (9%), Бразилія
Контрольні питання
1. Який мінерально-сировинний потенціал має Україна у світі?
2. Скільки родовищ та проявів корисних копалин розвідано в Україні?
3. Які види корисних копалин мают
Методи досліджень у геології
Первинним методом вивчення земних надр є геологічна зйомка – сукупність робіт, результатом яких є складання карт. Карти будують на топографічній або географічній основі, на котру наносять як
Геологорозвідувальні роботи
Геологорозвідувальні роботи натверді горючі копалини поділяються на шість стадій:
1. Регіональні геолого-знімальні та геофізичні роботи. За їхніми результатами виок
Контрольні питання
1. Якою є практична мета геологічних досліджень?
2. У чому полягає основний результат геологічної зйомки?
3. Яка фізична основа методу глибинного сейсмічного зонд
Людська діяльність як геологічний фактор
Руйнація верхніх шарів земної кори на території України здійснюється при проходженні шахт, кар’єрів, тунелів, прокладанні каналів, ритті котлованів, сільськог
Ноосфера як сфера діяльності людини
Як відомо, основними природними оболонками Землі є літосфера, гідросфера, біосфера та атмосфера. Проте життєдіяльність людини ще на початку цивілізації створила передумови для утворення (в межах іс
Охорона надр та геологічного довкілля
Протягом багатьох століть у природі встановлювалися геохімічна та біохімічна рівноваги. Це створило передумови для розвитку органічного світу. З розвитком людського
Контрольні питання
1. Внаслідок чого відбувається техногенна руйнація літосфери?
2. До чого призводить переробка мінеральної сировини, розміщення розкритих порід і промислових відходів?
ЛІТЕРАТУРА
1. Горбачев А. М. Общая геология. – М.: Высшая школа, 1981. – 351 с.
2. Геологический словарь (в двух томах). – М.: Недра, 1973. – Т. 1. – 486 с, Т. 2. – 45
НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК
Комп’ютерна верстка О.О. Сердюкова
Редактор Н.В. Жигилій
Коректор І.Л. Петренко
Друк RISO
Обл. – вид. арк. 9
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов