Гидрогеология— наука о подземных водах.
Подземными называются воды, находящиеся ниже поверхности земли, приуроченные к различным горным породам и заполняющие поры, трещины и карстовые пустоты.
Гидрогеология разделяется на разделы:
1. «Общая гидрогеология» — изучает круговорот воды в природе, происхождение подземных вод, физические свойства и химический состав вод как сложных динамических природных систем и их классификации.
2. «Динамика подземных вод» — изучает закономерности движения подземных вод, которые позволяют решать вопросы водоснабжения, орошения, осушения, при определении притоков воды в горные выработки и многие другие.
3. «Региональная гидрогеология» — изучает закономерности распространения подземных вод на территории и соответственно общности гидрогеологических условий определенных территорий, производит районирование последних.
4. «Гидрогеохимия» — изучает вопросы формирования химического состава подземных вод.
5. «Минеральные воды» — изучает закономерности происхождения и формирования лечебных вод и вод промышленного значения (для извлечения из них соли, иода, брома и других веществ), распространение этих вод и способы наилучшей их эксплуатации.
Виды воды в горных породах Виды воды в горных породах. Различают следующие виды воды в
Виды воды в горных породах: парообразная, гигроскопическая, пленочная, гравитационная,
кристаллизационная, химически связанная.
Парообразная – находится в форме водяного пара в воздухе, присутствующем в порах и трещинах горных город. При охлаждении путем конденсации переходит в жидкую воду.
Гигроскопическая (прочно связанная) вода удерживается на поверхности частиц молекулярными и электростатическими силами. Она не передает гидростатический напор, не обладает растворяющей способностью, не замерзает до 78ºС. При нагревании до 100-105ºС полностью удаляется. Содержится в песках 1%, супесях 8%, глинах до 18%, недоступна для растений.
Пленочная (рыхлосвязанная) вода образуется при конденсации водяных паров. Она покрывает тонкой пленкой 0.01мм поверхность частиц, удерживается молекулярными силами, плотность близка к плотности свободной воды, способна передвигаться от частицы к частице под влиянием
сорбционных сил, не передает гидростатический напор. Содержание в песках 1-7%, супесях 9-13, суглинках 15-23%, глинах 25-45%. От содержания этойводы резко изменяются прочностные свойства глинистых пород.
Капиллярная вода (собственно-капиллярная, подвешено-капиллярнаявода) содержится в тонких порах в виде капиллярной каймы над уровнем грунтовых вод в интервале влажности от наименьшей влажности (НВ) до полной влажности (ПВ). Высота капиллярного поднятия составляет для
галечников, гравия, крупнозернистых песков-0, среднезернистых песков 15- 35:см, мелкозернистых песков – 35-100:см, супесей – 100-150, глин – 400- 500:см.
Гравитационная вода – подчиняется силе тяжести. Движение происходит под влиянием силы тяжести и градиента напора, передает гидростатический напор. В целом гидрогеология изучает эти воды.
Кристаллизационная вода входит в состав кристаллической решетки минералов (CaSO4·2H2O).
Химически связанная вода (конституционная) участвует в строении кристаллической решетки минералов.
По происхождению подземные воды делятся на:
По происхождению подземные воды делятся на:
1. Инфильтрационные – воды образуются в результате просачивания с поверхности земли осадков, поверхностных вод в поры, трещины горных пород. Это основная группа инфильтрационных вод, содержащихся в земной коре
2. Конденсационные – воды образуются при конденсации водяных паров в зоне аэрации, пещерах и пр.
3. Седиментационные – образуются за счет вод водоемов, в которых происходило накопление осадочных пород.
4. Магматического происхождения – образуются при извержении вулканов.
К физическим свойствам подземных вод относятся прозрачность,
К физическим свойствам подземных вод относятся прозрачность,
К физическим свойствам подземных вод относят: цвет, запах, вкус, температура.
Природная вода может быть прозрачной и мутной. Мутность воды обуславливается присутствием в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Механические примеси могут попадать в воду источника вследствие неисправности водозабора или просачивания в водоносный пласт дождевых, поводковых, речных вод (карстовые районы).
Иногда мутность подземных вод обуславливается растворенными в ней химическими соединениями (железо и пр.).
Цвет. Чистая вода бесцветная. Окраска объясняется наличием в ней тех или иных примесей (железо придает ржавый оттенок, сероводород – голубоватый).
Запах. Подземные воды обычно без запаха. Наличие запаха свидетельствует о наличии различный химических соединений (сероводород придает запах тухлых яиц и др.)
Вкус. Появляется при определенном содержании в воде тех или иных соединений (соленый – NaCl, кислый – в районах сульфидных месторождений).
Классификация вод по химическому составу
Ответьте на вопросы:
1. Что изучает гидрогеология?
2. Какой раздел гидрогеологии изучает круговорот воды в природе?
3. Какой вид воды в горных породах не передает гидростатический напор и не обладает растворяющей способностью?
4. Какова характеристика капиллярной воды?
5. Какой вид подземных вод образуется в результате просачивания осадков с поверхности земли?
6. Какое из условий влияет на мутность подземных вод?
7. Какова физическая характеристика подземных вод, связанная с их цветовыми изменениями?
8. Какое из следующих веществ придает подземной воде ржавый оттенок?
9. Что такое химически связанная вода?
10. Что происходит с водой при нагревании гигроскопической воды до 100-105ºС?