Связь поверхностных и подземных вод

В результате процесса фильтрации вода с поверхности проникает в толщу почво-грунтов и формирует подземный сток. В подземных горизонтах вода присутствует в трех агрегатных состояниях: в виде водяного пара, капельно-жидкой воды и льда. Толща почво-грунтов по отношению к воде делится на две зоны:

- ненасыщенная зона (или «зона аэрации») слой почвы между поверхностью и грунтовыми водами, в порах которой присутствует как вода, так и воздух;

 

- зона насыщения.

Границей между ненасыщенной зоной и первым ярусом подземных вод является зеркало грунтовых вод. Самая верхняя часть ненасыщенной зоны – корневая зона. В ней вода поглощается корнями растений и возвращается

в результате процесса транспирации в атмосферу. В зоне аэрации вода представлена в виде:

- почвенных вод (гигроскопическая влага, пленочная и капиллярная вода, свободная влага),

- верховодки.

Водно-физические свойства пород и почв (влагоемкость, водопроницаемость, водоотдача), зависят от пористости и трещеноватости почвы и пород.

- Влагоемкость –способность почво-грунтов вмещать или удерживать

в себе воду; различают молекулярную, капиллярную и полную влагоемкость;

- Водоотдача – способность почво-грунтов отдавать воду путем свободного стекания;

- Водопроницаемость –способность почво-грунтов пропускать через себя воду.

В зоне насыщения все пространство между частицами заполнено водой, там находятся межпластовые напорные (артезианские) или ненапорные подземные воды.

По своему происхождению подземные воды могут быть:

- инфильтрационные – поступившие с поверхности в результате процесса фильтрации талой или дождевой воды,

- седиментационные – образовавшиеся в результате захоронения озерных вод под слоем илистых отложений,

- конденсационные – образовавшиеся внутри почвы в результате конденсации водяного пара,

- ювенильные – образовавшиеся в недрах земли,

- дегидратационные – образовавшиеся в результате разрушения кристаллических решеток горных пород.

Поверхностные и подземные воды связаны друг с другом. Благодаря подземным водам реки получают питание в меженные периоды. Характер этой связи зависит от геологического строения местности (чередования водоносных и водоупорных горизонтов, высоты кровли водоупорного пласта), уровня грунтовых вод и уровня воды в реке. Выделяют постоянную двустороннюю гидравлическую связь, одностороннюю гидравлическую связь, временную гидравлическую связь и случай полного отсутствия гидравлической связи поверхностных и подземных вод (смотри рисунок 7).

а – постоянная односторонняя гидравлическая связь (река в течение всего года питает грунтовые воды);

б – постоянная двусторонняя гидравлическая связь (река питает грунтовые воды

в половодье);

в – временная гидравлическая связь;

г – отсутствие гидравлической связи;

1—водоупорный пласт; 2—уровень грунтовых вод;

3— направление движения грунтовых вод; 4—уровень воды в реке в половодье;

5— уровень воды в реке в межень; 6— источники (родники)

 

Рисунок 7. Виды взаимодействия поверхностных и подземных вод