Материал: Геологическая деятельность подземных вод
.3 Истоþчники
Еþстеþствеþнный выхоþд поþдзеþмных воþд наþ поþвеþрхноþсть наþзываþеþтся истоþчникоþм (ключ, роþдник). Истоþчники чаþщеþ всеþгоþ приуроþчеþны к доþлинаþм реþк, баþлоþк, оþвраþгоþв, проþреþзаþющих воþдоþноþсныеþ гоþризоþнты, и к беþреþгаþм моþреþй. Услоþвия еþстеþствеþнных выхоþдоþв поþдзеþмных воþд раþзличны и заþвисят оþт соþстаþваþ воþдоþвмеþщаþющих поþроþд (поþристыеþ или треþщиноþваþтыеþ), оþт стеþпеþни оþбнаþжеþнноþсти склоþнаþ реþки или оþвраþгаþ, оþт услоþвий заþлеþгаþния гоþрных поþроþд и других фаþктоþроþв. Воþдаþ моþжеþт споþкоþйноþ стеþкаþть в видеþ оþтдеþльных струп наþ коþнтаþктеþ с воþдоþупоþрным слоþеþм, иноþгдаþ паþ доþстаþтоþчноþ широþкоþй плоþщаþди (чаþщеþ всеþгоþ в поþристых поþроþдаþх). В оþтдеþльных меþстаþх оþнаþ вытеþкаþеþт в видеþ оþдноþй доþстаþтоþчноþ моþщноþй струи (в поþристых и оþсоþбеþнноþ в треþщиноþваþтых поþроþдаþх) и, наþкоþнеþц, меþстаþми выхоþдит в видеþ бьющеþй ввеþрх сильноþй струи. Иноþгдаþ поþдоþбныеþ истоþчники выхоþдят наþ днеþ моþреþй. Таþкиеþ истоþчники наþзываþются с у б-м аþ р и н н ы м и (лаþт. marinus - моþрскоþй).
Еþсли склоþны доþлины реþки или оþвраþгаþ поþкрыты слоþеþм деþлювиаþльных суглинкоþв, тоþ поþслеþдниеþ преþпятствуют соþсреþдоþтоþчеþнным выхоþдаþм истоþчникоþв и воþдаþ проþклаþдываþеþт сеþбеþ путь поþд суглинкоþм. В случаþеþ неþбоþльшоþй моþщноþсти поþкроþвноþгоþ слоþя грунтоþваþя воþдаþ поþстеþпеþнноþ смаþчиваþеþт еþгоþ. В реþзультаþтеþ ноþ склоþну наþблюдаþеþтся сильноþеþ увлаþжнеþниеþ наþ знаþчитеþльноþм проþтяжеþнии и чаþстоþ проþисхоþдит заþбоþлаþчиваþниеþ.
Истоþчники, питаþеþмыеþ веþрхоþвоþдкоþй и грунтоþвыми воþдаþми, наþзываþют и исхоþдящими, аþ истоþчники питаþеþмыеþ наþпоþрными воþдаþми, - воþсхоþдящими. Наþибоþльшим коþлеþбаþниям поþдвеþржеþны нисхоþдящиеþ истоþчники, питаþеþмыеþ веþрхоþвоþдкоþй, коþтоþрыеþ вреþмеþнаþми соþвсеþм исчеþзаþют. Нисхоþдящиеþ истоþчники грунтоþвых воþд боþлеþеþ поþстоþянны, хоþтя их деþбиг и каþчеþствоþ таþкжеþ поþдвеþржеþны измеþнеþниям в заþвисимоþсти оþт гидроþмеþтеþоþроþлоþгичеþских услоþвий, измеþняющихся поþ сеþзоþнаþм гоþдаþ.
Поþ воþдоþоþбильности истоþчники хаþраþктеþризуются боþльшим раþзноþоþбраþзиеþм, чтоþ связаþноþ с услоþвиями питаþния, аþ таþкжеþ соþ стеþпеþнью воþдоþпроþницаþеþмоþсти воþдоþвмеþщаþющих поþроþд; наþибоþльшеþй воþдоþоþбильноþстью оþтличаþются истоþчники, выхоþдящиеþ из слоþеþв крупноþзеþрнистых пеþскоþв, гаþлеþчникоþв и сильноþ треþщиноþваþтых заþкаþрстоþваþпных извеþстнякоþв.
Каþрстоþвыеþ истоþчники, вытеþкаþющиеþ из пеþщеþр и других каþрстоþвых каþнаþлоþв, бываþют меþстаþми наþстоþлькоþ моþщны, чтоþ моþгут даþть наþчаþлоþ ручьям и даþжеþ реþкаþм. Таþкиеþ истоþчники раþзвиты наþ Крымскоþй яйлеþ, наþ Каþвкаþзеþ, в Леþнинграþдскоþй оþблаþсти н неþкоþтоþрых других меþстаþх наþшеþй страþны.
Воþсхоþдящиеþ истоþчники преþдстаþвляют соþбоþй еþстеþствеþнныеþ выхоþды наþпоþрных воþд. Оþни хаþраþктеþризуются боþлеþеþ или меþнеþеþ поþстоþянным реþжимоþм, т. еþ. поþстоþянным наþпоþроþм, деþбитоþм, химичеþским соþстаþвоþм, теþмпеþраþтуроþй. Выхоþды их приуроþчеþны к оþблаþстям раþзгрузки аþртеþзиаþнских баþссеþйноþв и чаþстоþ связаþны с зоþнаþми теþктоþничеþских раþзрывоþв.
Изучеþниеþ истоþчникоþв поþдзеþмных воþд и их реþжимаþ (измеþнеþниеþ деþбитаþ и каþчеþстваþ воþ вреþмеþни) имеþеþт оþгроþмноþеþ знаþчеþниеþ, таþк каþк поþзвоþляеþт судить оþ баþлаþнсеþ поþдзеþмных воþд наþ тоþм или иноþм учаþсткеþ. Баþлаþнс поþдзеþмных воþд оþбуслоþвливаþеþтся притоþкоþм (питаþниеþм) и раþсхоþдоþм воþды.
Притоþк оþсущеþствляеþтся путеþм:
) инфильтраþции аþтмоþсфеþрных оþсаþдкоþв;
) коþндеþнсаþции паþроþв и проþсаþчиваþния коþндеþнсаþциоþнноþй воþды в глубину;
) проþсаþчиваþнля воþды реþк и поþвеþрхноþстных воþдоþеþмоþв;
) поþступлеþния сеþдимеþнтаþциоþнных воþд в глубоþкиеþ аþртеþзиаþнскиеþ воþдоþноþсныеþ гоþризоþнты.
Раþсхоþд выраþжаþеþтся: 1) в выхоþдеþ истоþчникоþв поþдзеþмных воþд паþ поþвеþрхноþсть зеþмли; 2) в поþдзеþмноþм питаþнии оþткрытых воþдоþеþмоþв реþк;
) в испаþреþнии поþднимаþющеþйся поþ каþпилляраþм воþды; 4) в испаþреþнии чеþреþз траþнспираþнию раþстеþниями; 5) в искусствеþнноþм извлеþчеþнии воþды чеþлоþвеþкоþм.
При оþпреþдеþлеþнии
баþлаþнсаþ
поþдзеþмных
воþд
всеþ
укаþзаþнныеþ,
элеþмеþнты
притоþкаþ
и раþсхоþдаþ
доþлжны
быть учтеþны.
.4 Оþпоþлзни
каþк
поþслеþдствия
геþоþлоþгичеþскоþй
деþятеþльноþсти
поþдзеþмных
воþд
С деþятеþльноþстью поþдзеþмных и поþвеþрхноþстных воþд и другими фаþктоþраþми чаþстоþ связаþны раþзноþоþбраþзныеþ смеþщеþния гоþрных поþроþд, раþзвиваþющиеþся наþ крутых беþреþгоþвых склоþнаþх оþвраþгоþв, доþлин реþк, оþзеþр и моþреþй. Хаþраþктеþр и веþличинаþ смеþщеþний бываþют раþзличными.
Среþди них наþблюдаþются:
. Меþлкиеþ смеþщеþния, заþхваþтываþющиеþ тоþлькоþ поþвеþрхноþстную чаþсть склоþнаþ, поþчвеþнный слоþй и чаþсть поþдстилаþющеþй вывеþтрившеþйся поþроþды, коþтоþрыеþ поþд влияниеþм сильноþгоþ пеþреþувлаþжнеþния аþтмоþсфеþрными оþсаþдкаþми наþчинаþют меþдлеþнноþ пеþреþдвигаþться вниз. Таþкиеþ смеþщеþния наþзываþются оþплывинаþм или сплывами.
. Крупныеþ смеþщеþния зеþмляных маþсс поþ склоþну, заþхваþтываþющиеþ раþзличныеþ гоþрныеþ поþроþды, слаþгаþющиеþ склоþн и раþспроþстраþняющиеþся наþ боþльшую глубину. Таþкиеþ смеþщеþния наþзываþются оþпоþлзнями.
. Внеþзаþпныеþ
оþбрушеþния
оþгроþмных
маþсс
гоþрных
поþроþд,
соþпроþвоþждаþющиеþся
оþпроþкидываþниеþм
соþрваþвшеþгоþся
маþссиваþ
и еþгоþ
дроþблеþниеþм,
наþзываþются
оþбваþлаþми.
Наþибоþлеþеþ
знаþчитеþльные
проþявлеþния
их наþблюдаþются
в моþлоþдых
гоþрных
раþйоþнаþх.
В таþких
раþйоþнаþх
воþдаþ
поþдгоþтаþвливаþеþт
воþзмоþжноþсть
движеþния
поþроþд,
оþслаþбляеþт
в них проþчноþсть,
Чаþстоþ
внеþзаþпноþсть
оþбваþлаþ
бываþеþт
связаþнаþ
с проþявлеþниеþм
зеþмлеþтрясеþния.
Иноþгдаþ
оþбваþлы
доþстигаþют
граþндиоþзных
раþзмеþроþв.
Таþк,
наþпримеþр,
и 1911 г. наþ Паþмиреþ
проþизоþшеþл
оþбваþл,
при коþтоþроþм
оþбрушилаþсь
маþссаþ
поþроþды
в 7-8 млрд. т, заþпрудилаþ
реþку
и оþбраþзоþваþлоþсь
таþк
наþзываþеþмоþеþ
Сеþреþзскоþеþ
оþзеþроþ
длиноþй
оþкоþлоþ
80 км. Воþзниклаþ
еþстеþствеþннаþя
плоþтинй
высоþтоþй
свышеþ
500 м, длиноþй оþкоþлоþ
2 км и шириноþй у оþсноþваþния
оþкоþлоþ
5 км.
Рис. 5. Схема оползневого склона:1 -
первоначального положение склона; 2 - ненарушенный склон; 3 - оползневое тело;
1 - поверхность скольжения; 5- тыловой шов; 6 - надползевой уступ; 7 - подошва
оползня; 8 - источник [Якушова А.Ф 1988]
Наибольший интерес представляют собственно оползни , широко распространенные и создающие местами угрозу для населенных пунктов, отдельных участков железных дорог и т. п.
Крупные оползни с глубоким смещением горных пород вызывают значительные изменения очертаниях береговых склонов и придают им особые формы. Простейший случай оползневого склона представлен на рис. 5.
Пунктирым указано первоначальное положение крутого берегового склона. После оползня он принял совсем иную форму, представленную сплошной линией. Во всяком оползневом склоне можно выделить отдельные элементы его.
Поверхность, по которой происходит отрыв части
горных пород от склона и последующее их оползание вниз, называется поверхностью
смещения, или поверхностью скольжения. Она часто несет на себе следы полировки
и штриховки, вызванные трением пород друг о друга при сползании. Такую
полировку часто называют зеркалами скольжения.
Заключение
Основные проблемы использования и защиты подземных вод.
В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные, однако имеются серьёзные симптомы неблагоприятного изменения режима подземных вод на больших площадях и в широком диапазоне глубин. К ним относятся: истощение и понижение уровня подземных вод из-за чрезмерного отбора; внедрение на побережье морских солёных вод; образование депрессионных воронок и другие.
Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений - бактериальное и химическое. В определённых условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и промышленные воды, загрязнённые поверхностные воды и атмосферные осадки.
При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища; отрицательными - подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а так же засоление почв и грунтовых вод вследствие повышенного их испарения при неглубоком залегании.
Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительноуменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, чтоспособствует заилению русла; поэтому взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.
В определённых условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод.
Отсюда следует, что должно предусматриваться
комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных
вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для
орошения в маловодные годы, а так же искусственное восполнение запасов
подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.
Список литературы
1. Лебедев А.Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. - Л., 1936
. П.П. Климентов, Г.Я. Богданов Общая гидрогеология - М.: Недра, 2007. - 353 с.
. Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. Вода и жизнь на Земле. - М.: Наука, 2011. - 184 с.
. Киссин И.Г. Вода под землёй. - М.: Наука, 2006. - 224 с.
. Бондарев В.П. Геология. Курс лекций: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. - М.: Форум: Инфра М., 2012. - 224 с.
. Горошков И.Ф. Гидрологические расчёты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 432 с.
. Черданцев В.А., Пивон Ю.И. Методические указания подисциплине: "Гидрология". - Новосибирск: НГАЭиУ, 2008, 112 с.
. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. Под редакцией В. Е. Хаина. - M.: Изд-во МГУ, 1988. - 448 c
. Малыгин З.А.,Кузьмина В.П. Геология и гидрогеология. - М.,1977
. Б.И. Далматов. Механика грунтов, основания и фундаменты-Л., 1988
. Н.В. Короновский .Общая геология - 2002, 405 с
13. <http://geo.web.ru>
. <http://biofile.ru/geo/3196.html>
. <http://www.asgeos.ru/page/18.html>
. <http://www.geokniga.org/>
. http://www.geohit.ru/
Терминологический словарь
подземный вода оползень горный
1. Генезис (от греч. genesis - происхождение) - происхождение, возникновение и последующее развитие какого-либо явления, приведшие к определенному состоянию, виду этого явлению.
2. Термальные <http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/7193/%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%9C%D0%90%D0%9B%D0%AC%D0%9D%D0%AB%D0%95> воды - подземные воды, имеющие температуру 20°С и выше за счет поступления тепла из глубинных зон .
. Аллю́вий (лат. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> alluviō - "нанос", "намыв") - несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев), состоящие из обломков различной степени обкатаности и размеров .(валун <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%BB%D1%83%D0%BD>, галька <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BA%D0%B0>, гравий, песок <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%81%D0%BE%D0%BA>, суглинок <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%BA>,глина <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0>).
. Мульда (нем. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> mulde - корыто) - форма залегания слоёв горных пород <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%8B> в виде чаши или корытообразного прогиба, общее название изометрических или овальных пологих тектонических прогибов, или их частей в виде синклинали.
. Инфильтрация - проникновение атмосферной и поверхностной воды в п. и почву по капиллярным и субкапиллярным порам, трещинам, др. пустотам. Отношение количества осадков, просачивающихся в грунт, к количеству выпавших осадков (в %) называется коэф. инфильтрации.
. Дрена́ж (фр. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%86%D1%83%D0%B7%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> drainage) - естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод.
. Пьезометрический уровень подземных вод - уровень, до которого поднимается подземная вода в колодце, скважине, шурфе и других горных выработках.
. Водоотдача <http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/7617/%D0%92%D0%9E%D0%94%D0%9E%D0%9E%D0%A2%D0%94%D0%90%D0%A7%D0%90> удельная - количество (в литрах) воды, свободно стекающей из 1 м3.
.Дебит- объём жидкости (воды <http://www.mining-enc.ru/v/voda/>, нефти <http://www.mining-enc.ru/n/neft/>) или газа <http://www.mining-enc.ru/g/gazy-prirodnye/>, поступающий в единицу времени из естественного или искусственного источника <http://www.mining-enc.ru/i/istochniki/>(колодца <http://www.mining-enc.ru/k/kolodec/>, скважины <http://www.mining-enc.ru/b/burovaya-skvazhina/>);
. Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Возникают вследствие подмыва склона, переувлажнения (особенно при наличии чередования водоупорных и водоносных пород), сейсмических толчков и др.
. Каптаж- комплекс инженерно-технических мероприятий, обеспечивающий вскрытие подземных вод, нефти и газа, вывод их на поверхность Земли и возможность эксплуатации при устойчивых во времени оптимальных показателя.
. Зона аерации- самая верхняя зона <http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/10345> земной коры между дневной поверхностью и зеркалом грунтовых вод. Значительная часть пустот З. а. занята парами воды и воздухом. Вода <http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/841> в ней находится в состоянии гигроскопической, пленочной и капиллярной влаги и только временно в ней появляется гравитационная вода <http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/1587> (верховодка <http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/764>). Водный режим З. а. в значительной степени определяется гидрометеорологическими условиями земной поверхности.
. Ювенильные воды- подземные воды, впервые вступающие из глубин Земли в подземную гидросферу. Термин предложен в 1902 Э. Зюсс <http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/162041/%D0%97%D1%8E%D1%81%D1%81>ом, считавшим, что Ю. в. связаны с магматическими очагами, откуда они в составе газообразных продуктов выделяются в верх. участки земной коры.
. Речны́е терра́сы - горизонтальные или слегка наклонённые по течению площадки в долинах рек <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0>. Террасы обычно сложеныаллювием <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%BB%D1%8E%D0%B2%D0%B8%D0%B9> и находятся на уровне древних пойм <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B9%D0%BC%D0%B0>.
. Пласт (слой)- форма залегания осадочных и многих метаморфических горных пород; геологическое тело относительно однородного состава, ограниченное практически параллельными поверхностями - подошвой и кровлей; толщина пласта во много раз меньше протяженности.
. Четвертичный период, или антропоген - геологический период <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BE%D0%B4>, современный этап истории Земли <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F>, завершает кайнозой <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B9>. Начался 2,588 миллиона лет назад, продолжается по сей день. 17. Гидростатическое давление (лат. tensio) - благодаря полной малоподвижности своих частиц капельные и газообразные жидкости, находясь в покое, передают давление одинаково во все стороны; давление это действует на всякую часть плоскости, ограничивающей жидкость, с силой Р, пропорциональной величине w этой поверхности, и направленной по нормали <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C> к ней.