Э — экран, а — песчано-глинистая порода - раздел Геология, А.К.Ларионов. Занимательная гидрогеология
В Сша Впервые Получение Подпитывания Подземных Вод Было Произ...
В США впервые получение подпитывания подземных вод было произведено в 1889 году в штате Колорадо. В настоящее время в этой стране имеются сотни систем для искусственного получения подземных вод. Ежегодно почти во всех штатах получаются из них многие сотни миллионов кубических метров пригодной для питья воды.
Используется пополнение подземных вод и в других странах: Финляндии, Швеции, Швейцарии, Нидерландах и т. д.
В Советском Союзе этим вопросом долгое время мало интересовались. Однако теперь он превратился в одну из важных народнохозяйственных задач. Возникла необходимость пополнения запасов многих водоносных горизонтов, создания запасов пресных вод там, где их нет, и решения других практических вопросов.
В настоящее время в нашей стране уже имеется несколько десятков комплексов, которые осуществляют искусственную подпитку подземных вод. С каждым годом количество их возрастает. Как же осуществляется на практике искусственное образование подземных вод?
Первый путь — это увеличение поступающего в породы количества воды способом естественной инфильтрации. Наиболее часто это достигается с помощью так называемых инфильтра-ционных бассейнов. Они представляют собой либо котлованы, либо траншеи, либо участки, огороженные дамбами или даже валиками (рис. 57).
Рис. 58. Канаво-бороздовый метод
Такие инфильтрационные бассейны имеют площадь от сотен до нескольких тысяч квадратных метров. Глубина их обычно невелика — 1 — 2, редко 3 м. Эти бассейны заполняются слоем воды от 0,5 до 2,5 м. Устройство бассейнов разнообразное. Иногда они представляют собой прямоугольные участки, а иногда это каналы длиной 0,5 — 2,0 км и шириной 10 — 15 м. В такие бассейны вода подается в течение 4 — 5 дней тонким слоем. По мере наполнения бассейнов взвешенные тонкие частицы или просто муть постепенно забивают поры песка. Это ведет к уменьшению количества проникающей в грунт воды. Приходится бассейны отключать и приступать к их очистке. После снятия слоя в 1 — 3 см бассейн снова заполняется. В течение года эту процедуру приходится проводить до 4 — 5 раз. Чтобы пополнение подземных вод искусственным потоком не прерывалось, приходится устраивать систему бассейнов, последовательно работающих и очищаемых.
Повышение эффективности бассейнов сейчас достигается предварительной химической и механической очисткой воды, подаваемой в инфильтрационное устройство.
Инфильтрующаяся вода обычно проходит в песчаных породах путь от 30 до 120 м и более. Время, необходимое для прохождения этого пути, зависит от плотности песков и колеблется от 80 до 200 дней. Примером такой подготовки может служить фильтровальная станция Хостервиц (ГДР), снабжающая водой Дрезден. Здесь вода, получаемая из реки Эльбы, направляется сначала на химическую обработку, затем на специальные фильтры. На последнем этапе она аэрируется и уже тогда поступает в инфильтрационный бассейн площадью 20X150 м.
Другой системой создания искусственной инфильтрации является канаво-бороздовой. Для этого сооружается система канав или борозд по контуру или по деревообразной схеме. Ширина этих канав и борозд по верху 1 — 3,5 м, а по дну 0,3 — 1 м. Глубина зависит от рельефа. Такие системы особенно полезны там, где нужно использовать для подпитки подземных вод паводковые речные воды (рис. 58). Реже для инфильтрации воды используются шахты, колодцы или карьеры.
Если ставить целью пополнение водоносных горизонтов, залегающих на большой глубине, да к тому же перекрытых мощной толщей водонепроницаемых пород, то, как видно, ни бассейны, ни канавы не помогут. В этом случае устраивается буровая скважина, и через нее под давлением ведется закачка воды в требуемые горизонты. Конечно, перед закачкой вода должна пройти очистку от механических примесей и бактерий. Скорость такой закачки колеблется от 0,006 до 0,06 м3 в секунду. Эти работы дорогостоящи, сложны по своей организации и не всегда дают положительный результат.
Рис. 59. Искусственное получение горячей воды путем устройства «горячего» котла (по Ю. Дядькину)
Обычно для инфильтрации используют атмосферные, речные и озерные воды. Последние десять лет стали довольно широко использовать промышленные стоки. Можно с уверенностью предполагать, что за этим методом стоит будущее. Говоря об искусственных подземных водах, необходимо упомянуть о производ-
стве термальных вод. Установлено, что на глубинах от 2 до 4 км от поверхности температура горных пород может оказаться 100 — 160° С. Ю. Дядькин предложил получать искусственную термальную воду путем устройства двух глубоких скважин на расстоянии 500 м. Если в одну из них нагнетать воду, тогда из второй скважины будет поступать горячая вода или пар (рис. 59).
Есть и другие предложения для получения термальных вод путем использования естественного тепла земли. Этим путем удается создать мощные тепловые станции на искусственных термальных водах.
Все темы данного раздела:
Простая и странная, обыденная и загадочная
Струйка воды — такая привычная, такая повседневная, с ней никак не вяжутся определения «странная», «загадочная». Вода, которую мы каждый день пьем, в которой стираем, а дети пускают
А — изменение плотности воды; б — то же, других веществ
В викторинах часто задают вопрос: почему лед плавает в воде? Все мы привыкли к тому, что твердое вещество тонет в своей жидкой фазе, как, например, металлы тонут в своих распла
Тайна рождения воды
Уже в глубокой древности люди отводили воде одно из главных мест. В древнеегипетских папирусах прохладная вода рассматривается как первооснова всего на Земле.
Индийские муд
Вода и жизнь
...По раскаленному песку еле движется человек. Он часто останавливается, пытаясь проглотить слюну. Но рот сухой, губы потрескались, горло схватывают спазмы. Человек опять пытается и
Вода и цивилизация
Блестящий город Фивы, грандиозные пирамиды, высокая культура — это могучее древнеегипетское государство. Его отделяет от нашего времени 3 — 5 тысячелетий. Почему именно здесь возник
Видимая и невидимая
По преданию, в далекие времена Харуна ар-Рашида, могущественного халифа Багдада, выпал страшный год, когда на землю не упала ни одна капля воды. Все задыхались от жары. Животные и л
Вечное» движение
Поразительна способность воды постоянно стремиться к движению. Она движется в стакане, в реке, в море, под землей, в атмосфере. Причин такой подвижности очень много: здесь и разност
Изменяется ли количество воды на Земле?
Как-то на одной из туристских баз собралась компания молодежи. Шел оживленный спор о проблеме охраны природы. Один из спорщиков заявил, что создание искусственных морей уменьшает ко
Угрожает ли человечеству водяной голод?
В газетах Запада мелькают сенсационные заголовки: «Катастрофическое положение с водой», «Погибнет ли человек от жажды?», «Миру грозит водяной голод» и так далее. Многие люди, включа
Загадки воды под землей
О существовании воды под поверхностью Земли люди знали очень давно. Тысячелетия назад инки и майя устраивали глубокие колодцы и извлекали воду из них. Искусством добывать воду из-по
Откуда же вода в пустыне?
Вырыли неглубокий колодец в песчаной пустыне, и вдруг стала сочиться вода. Но откуда она взялась? Ведь это происходит в пустыне, где дожди выпадают крайне редко. Как видно, инфильтр
Опять недоуменный вопрос
В XVIII веке были люди, которые выбирали в качестве своей специальности поиски воды под землей и ловко указывали места, на которых можно было рыть колодцы. Эта профессия была окруже
Катастрофа на острове Мартиника
Малые Антильские острова служат как бы барьером между Карибским морем и безбрежными водами Атлантики. Среди них остров Мартиника, утопающий в зелени тропических лесов, кофейных план
НЕВИДИМЫЕ РЕКИ
Представим себе, что человек уменьшился до размера микроба, оседлал дождевую каплю и пустился с ней в путешествие. Вот она упала на песок и моментально скользнула в пору. Сила тяжес
Водяная скатерть
Такое оригинальное название в гидрогеологии дано поверхности водного потока подземной воды. Эта поверхность совсем не похожа на горизонтальную поверхность пруда или скатерть, постел
Реки и озера под землей
Речь идет о настоящих реках и озерах, в которых даже встречаются рыбы без глаз, что связано с жизнью этих организмов в вечной темноте.
Но начнем по порядку. В земной коре д
Вода возвращается на поверхность
Читатель уже знает из маленького путешествия, совершенного вместе с каплей воды, что если долина реки или овраг пересекает породу с водоносным пластом, залегающим на водоупорной гли
Легенды и действительность
Пятнадцатый век. В Аккермане (сейчас Белгород-Днестровский) стоял у власти жестокий турецкий правитель Узун-паша. В сырой мрачной темнице крепости была заключена красавица украинка
ПОДЗЕМНЫЕ МОРЯ И ОКЕАНЫ
«Французское чудо»
В далеком 1126 году во Франции, в одном из живописных селений провинции Артуа (Артезия), для местного населения рыли колодец. Вначале шл
Вода, рвущаяся вверх
Почему появляются воды, стремящиеся вопреки своей природы течь не вниз, а подниматься вверх? Ответ на этот вопрос удалось получить тогда, когда геологи сумели изучить строение земно
А — так образуются артезианские воды (а, б — пути поступления воды 8 глубь земной коры); Б — области питания
Особой их чертой является то, что они быстро погружаются в недра земной коры. Получается своеобразная чаша, которая может легко заполняться водой с поверхности (на местах выходов кр
Океаны и моря под землей
Человек быстро накапливал знания о чудесных напорных (артезианских) водах. Уже в начале XX века обнаружили существование на земле целого ряда грандиозных бассейнов напорных вод. Дав
Смерть от жажды на баке с водой
... Беспощадное солнце и пески. Они, как волны, тянутся до горизонта. Куда ни кинешь взгляд, везде маленькие и большие холмы желтого раскаленного песка. Пустыня... Безжизненная пуст
Пресная и соленая, горькая и ядовитая
В народе о воде говорят: «Где проберется, того и наберется». Вода вечная странница, жадная к поглощению всего встречного. Передвигаясь по порам, трещинам, карстовым каналам, она все
Моря соленой воды под землей
Давайте возьмем литр воды из колодца и поставим его на огонь. Дадим воде вскипеть. На стенках нашего сосуда останется белый налет солей. Это так называемый плотный остаток. Взвесив
Радиоактивные
В далеком 1896 году супругами Кюри и Беккерелем впервые было открыто явление радиоактивного распада. Затем обнаружилась целая группа элементов, обладающих способностью к самораспаду
Богатства, плавающие в воде
Чего только в воде нет! Мы уже отмечали, что в ней есть все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. А что если использовать подземные воды как жидкую руду для добычи нужных
Город будущего
Сибирь зимой — горы снега, бураны, морозы. Но вот представьте себе, что вы входите в город. Снега не видно — чистые тротуары. Вы идете вдоль зеленеющих деревьев. Кое-где их ветви со
Кипяток под ногами
Венгрия — страна, бедная энергетическими ресурсами. И вдруг все изменилось. Во многих газетах и журналах появились статьи, сопровождаемые картами, на которых размещались кружки разн
Чудесный дар природы
В один из зимних дней мы шли на лыжах по глубокому снегу, уставшие, в окаменевшей одежде, покрытой льдом. Вечерело. Мороз с каждым часом крепчал. Наш проводник скомандовал: «Идем на
Помидоры и огурцы, бананы и яблоки у Полярного круга
Как уже упоминалось, термальные воды — грандиозные источники энергии. Они как бы выносят на поверхность глубинное тепло земли, запасы которого практически неистощимы. Они могут отап
Вода-скала
На дворе январь. Запуржило, и покрыло землю снежным одеялом. Однако и оно не спасает верхнюю часть земной коры от промерзания. Попробуйте копнуть поверхность земли лопатой. Она упре
Воды надмерзлотные, 2 — межмерзлотные, 3 — лодмерзлотные; а — сезонное промерзание, б — слой вечной мерзлоты
В слоях вечной мерзлоты часто встречаются целые пласты или линзы ископаемого льда (рис. 33). Эти образования могут достигать десятка и более метров толщины. Такая твердая фаза может
Знахари и шарлатаны
Вода под землей невидима. Иногда она обнаруживает себя ключом, бьющим из стенки оврага, или плещется в старом колодце. Но чаще всего ее нужно искать. Но как искать? Где искать? Эти
Ищейная» лоза и радиостезия
По степи, медленно шагая, движется человек. Он наклонил голову, как бы присматриваясь к чему-то. В его руках разветвленная ветка лозы, напоминающая по форме детскую рогатку. Два раз
Вода, где ты?
Двадцатый век явился веком бурного развития науки и техники. Потребность в воде растет с каждым днем. Поверхностные водотоки загрязняются промышленными отходами и становятся малопри
MN — неподвижные стержни, А, В — перемещаемые стержни, Б — батарея, Я — прибор для измерения
...А вот другая группа геофизиков забивает металлические стержни в землю, а потом ведет какие-то измерения на приборе, установленном на треноге. Можно сначала подумать, что это фото
Слово за техникой
Итак, первый шаг сделан — определено то место, где может быть найдена вода. Отсюда начинается второй этап — ее разведка. Но здесь слово прежде всего за техникой.
Промышленн
Спутники и воды под землей
Двадцатый век уверенно шагает по планете. Он зажег пламя научно-технической революции. Растущие потребности в воде заставляют ученых обращать особое внимание на проблему ее поисков.
Утопающие богатства
Человек извлекает из подземных кладовых уголь, железо, медь, цинк, олово, строительный камень и многие, многие другие полезные ископаемые. Если месторождения размещаются в сухих пор
Вид сверху, II — разрез: 1 — скважины для нагнетания, 2 — шахта, 3 — защитный слой
Разработка ряда месторождений на берегах полярных морей оказалась затруднительной из-за притоков соленых вод. Очевидно, подземные воды питались здесь морской водой, проникающей в зе
Враг строителей
Строится многоэтажный дом с подвалом. Строители должны вырыть котлован глубиной 3 м. Но на глубине 1 м тонкими струйками из стенок и дна начала сочиться вода. Ее становилось все бол
Падающая колокольня и погружающийся город
В 1902 г. в одно раннее утро жители Венеции были разбужены страшным грохотом и сотрясением земли. У центральной площади поднималась густая туча пыли. Когда она рассеялась, удивленны
Искусственные моря и грунтовые воды
Наша страна все более и более покрывается сетью искусственных морей — водохранилищ. Такие крупные водоемы, как Рыбинское, Братское, Цимлянское, Каховское и др., достигают по площади
Подземные воды — предвестник и причина катаклизма
На первый взгляд, что общего между землетрясением и подземными водами? Но если взглянуть на них как на часть горных пород, слагающих земную кору, то осуществление такой связи не выз
Лучшие питьевые воды
Кто из нас не любит окунуться летом в прохладную воду реки, озера или моря, но если хочется пить, то все предпочтут чистую, прозрачную ключевую воду. Там, где водопровод получает во
Колодцы; 2 — водосборная и водотранспортирующая галереи кяриза
Этим строгим требованиям воды поверхностных водоемов и рек удовлетворяют редко, поэтому их приходится подвергать серьезной обработке и обеззараживанию. Часто воды также хлорируются,
Берегитесь плохой воды
Человек ежедневно выпивает до трех литров воды. Вместе с ней вносятся в организм вещества, находящиеся в растворенном виде. Одни вещества влияют на вкус воды, другие не ощущаются, н
Существует ли живая вода?
...Лежит Иван-царевич мертвый, над ним уже вороны летают. Откуда ни возьмись, прибежал серый волк, схватил ворона с вороненком: «Ты лети-ка, ворон, за живой и мертвой водой. Принесе
Воды, несущие здоровье
Где-то в глубине веков теряется время, когда люди впервые узнали о чудодейственных свойстрах минеральных вод. Считают, что целебность многих подземных источников была известна еще л
Богатырская вода
Скорый поезд, минуя станцию «Минутка», подходит к Кисло-водскому вокзалу. Высота 820 м. Воздух чистый и кристально прозрачный. Голубой купол неба раскинулся над вокзалом, холмы покр
Еще многие другие
Минеральные воды встречаются на обширных пространствах Советского Союза повсеместно. Многие из них пользуются мировой славой.
Солнечная Украина. Ее недра таят большие запас
Чудесные источники Чехословакии
Богато одарила природа минеральными подземными водами Чехословакию. Сейчас в этой стране более 50 городов-курортов и известно множество лечебных источников. Их количество превосходи
В Болгарии
Прекрасная София — столица солнечной Болгарии. Она не случайно возникла еще в V веке до н. э. именно здесь, на месте скрещения путей движения народов. В свое время тут жили и фракий
Минеральные воды Земли
Эти чудодейственные воды, облегчающие страдания людей, имеются на всех континентах. Наиболее изучены и освоены они в Европе и Северной Америке.
Богата бальнеологическими ку
Земля жаждет
Задумывались ли вы когда-нибудь, как много воды требуется, чтобы вырастить, например, овощи.
В огурцах содержится до 95% воды, в картофеле — 80%, а в арбузе даже 96%. Поэто
Какой же выход из этого положения?
Как видно, необходимо организовать регулирование содержания влаги в почвах. Достигается это в районах с недостаточным увлажнением путем орошения, а там, где влаги много, — комбиниро
А — Каховское море, б — территория орошения — 1 млн га, в — главный Каховский канал длиной 130 км
Чтобы подать воду к высохшим землям, создаются уникальные каналы, такие, как Каракумский протяженностью 1400 км, Иртыш — Караганда — 450 км, Северо-Крымский — 405 км, Днепр — Донбас
Печальный опыт
Создание орошения началось еще в глубокой древности. Ирригационные системы воздвигались в Древнем Египте, Древнем Китае, в древних странах Средней Азии, в Месопотамии.
Боле
Можно ли орошать подземными водами?
А почему нельзя? Даже более того — нужно. Представьте себе, что в Узбекистане площадь, пригодная для орошения, составляет около 11 млн. га, а речная вода может обеспечить орошение т
Затопленная земля
Обширные территории нашей страны заняты болотами или имеют грунтовые воды, поднявшиеся близко к поверхности земли. А тут еще малое испарение, обилие снега, дождей — вот вам и пересы
Человек истощает подземные воды
Уже много веков и даже тысячелетья человек использует подземные воды для своих нужд. На первых порах это были источники, бьющие из-под земли, на которых устраивали свои термы римлян
Промышленность угрожает воде
Перед нами химический комбинат. На его территории громоздятся отвалы пятидесятиметровой высоты. Это отходы производства. Самое интересное, что эти нагромождения состоят из поваренно
Город и вода
Вы едете по городу и любуетесь широкими асфальтированными улицами и площадями, высокими красивыми зданиями. Современные города с многочисленным населением занимают крупные территори
Сельское хозяйство и вода
Представьте себе, что и сельское хозяйство может отрицательно влиять на подземные воды. В этом случае площади, на которых сказывается влияние этой области хозяйствования людей, в ты
Защита подземных вод
Было время, когда никто не думал охранять или защищать подземные воды. В XIX веке во многих странах Европы регулярно возникали желудочно-кишечные заболевания. Сотни тысяч людей стра
А — уровень подземных вод до разработки месторождения; б — уровень, поддерживаемый искусственно; в — разрабатываемое осушенное полезное ископаемое
Орошение является крупнейшим потребителем воды. К примеру, на Украине для орошения расходуется до 70% всей добываемой пресной воды. Половина этого количества идет на испарение и усв
Искусственные — естественные подземные воды
Что это за абракадабра? И искусственные и одновременно естественные? Мы знаем как образуются грунтовые воды. «Сырая», неочищенная, дождевая, реже загрязненная сточная и любая другая
БУДУЩЕЕ ГИДРОГЕОЛОГИИ
Вот и пришел конец нашего путешествия по стране «Подземные воды». Гидрогеология сегодняшнего дня уже отличается от гидрогеологии 50-х годов. Не только развивается наука, но и меняют
Что еще читать о водах под землей.
Абадашев И.Подземный океан. М., Географиздат, 1962.
Карцев А. А., Вагин С. Б.Невидимый океан. М., Недра, 1978.
Киссин И. Г.Вода
Многоликие воды
Пресная и соленая, горькая и ядовитая
Моря соленой воды под землей
Радиоактивные
Можно ли заправить машину водой вместо бензина?
Богатства, плавающие в воде
Новости и инфо для студентов