Предмет гідрогеологія. Кругообіг води. Підземні води.

Це наука про води надр Землі ,що знаходяться нижче еї поверхні і яки називаються підземніми (п.в.).Вона вивчае закони іх розтошування та існування в надрах, фільтрації в порому та тріщинному прсторі гірських порід та інш. У практичній сфері вона вирішує задачі їх використання, регулювання, видалення та їх збереження. П.В. тісно пов’язані з поверхневимі водамі і складають едину неподільну оболонку – гідросферу.

Характерна фізична властивость води-змінювати фазовий стан при зміні зовнішнього середовища та її висока рухомість.Тому між водами атмосфери,гідросфери та літосфери існує тісний зв’язок у вигляді кругообігу завдяки сонячній енергії( дів. Рис.6.2. Ст170 Ц)., яка здійснює випаровання води та транспірації, тобто випаровування вологи рослинами.

Рис. 6.2. Схема кругообігу води в природі.

Для формалізації кругообігу відповідніми залежностями введемо наступні позначки:

В_н, В_с, В_б.с, О_м, О_с, О_б.с,. С, де

В_н – річне випарюванне з поверхні океанів та морів;

В_с – річне випарюванне з поверхні суші;

В_б.с – річне випарюванне з поверхні без стічніх областей;

О_м – річні опади на поверхні океанів та морів;

О_{с ---} річні опади на поверхні суші;

О_б.с -річні опади на поверхню без стічніх областей;

С - річні стік з поверхні суші.

Розрізняють малий кругообіг, коли випарювана вода з поверхні моря тут же й випадае, тобто

В_н = О_м.

та велики кругообіг, коли частина води яка накопичуваеться у виді пару над морем, випадае осадками на сушу і знову повертаеться річками у море, тобто

В_н = О_м С; В_с = О_с – С.

Він здійснюваеться за 9 діб (кількість опадів-518 000 км³ за рік).

Підземні води—води що знаходяться ніжче поверхні землі, дна водоёмів та водотоків( до 16 км). та можуть знаходиться в рідкому газоподібному та твердому станах, вона заповнює тріщині, пустоти в товщах г. порд 512000 км3 вона частково інфілттруеться в товщу порід , частково випаровуеться потім знову випадае тобто процес повторюеться.Запаси під. води пріблізно 100 000 000 км3. Існують чотирі теоріі походження п. води: і н ф і л ь т р а ц і й н а, к о н д е н с а ц і й н а , ю в е н і л ь н а та с е д и м е н т а ц і й н а.

І н ф і л ь т р а ц і й н і води утворюються з атмосферних та поверхневих вод

які прнікають в порожнини та пори поверхні землі.

Згідно другоі -к о н д е н с а ц і й н о ї теоріі водоносні горізонті води утворюються з пару підземного повітря яки згущаючись утворює фізично зв’яз ану воду з поверхнею грунтовіх частинок. Вона поступово накопичуеться і перетворюеться в краплиннорідку гравітаційну фазу і сила тяжіння уволікае крапліну води донизу. Така теорія лежить в основе сучасноі гідрогеологіі.

Згідно ю в е н і л ь н о ї—вода утворюеться на великіх глубінах ЗЕМЛІ з кісню та водню.

С е д и м е н т а ц и й н а розглядае п. води як продукт утвореній з архейського моря.

Для б у д і в н и ц т в а найбільше значення мають і н ф і л ь т р а ц і й н і води які утворюються з атмосферніх що випадають зараз та просочуваються в Землю.

На Рис.6.1 (Ру. ст. 168) наведені види води які згідно к о н д е н с а ц і йн о ї теорії расподіляють на: пару, гігроскопічну, плівкову, вільну гравітаційну та тверду (лід).

.

а) б) в) г)

Рис. 6.1 Види води.

а-атмосфера; б-повітряна-суха порода; в-волога порода; г-порода, насичена водою; 1, 2-частинки з неповною гігроскопічностю; 3-з повною; 4,5-з плівковою водою; 6-гравітаційна вода.(гігроскопічність-вологість грунту в повітряно- сухому стані, тобто в рівновазі з вологістю та температурою)